گروه فوم بتن کیان
متخصصین ما هر لحظه برای ارائه مشاوره و شنیدن صدای شما عزیزان آمادگی دارند
سالانه چندین میلیون تن انواع زباله در سطح جهان تولید می شود و انتظار می رود این میزان در آینده افزایش یابد. بیشتر این زباله ها از طریق دفن زباله یا سوزاندن تخلیه می شوند که نگرانی های زیست محیطی ایجاد می کند. یکی از روش های ممکن برای استفاده از این ضایعات، ترکیب آنها به عنوان جایگزینی برای اجزای بتن رایج است. در این راستا، فوم بتن می تواند یک محیط عالی برای ترکیب این ضایعات در حجم زیاد در درجه اول به دلیل نیاز به مقاومت استاندارد فوم بتن باشد. تعداد قابل توجهی از تحقیقات برای کشف ایده ادغام مواد زائد در فوم بتن انجام شده است. با این حال، دانش محدود موجود برای تشخیص استفاده از این ضایعات و تأثیر آن بر فوم بتن، پذیرش این مفهوم و توسعه بیشتر را محدود می کند. از این رو، این مقاله به گردآوری و بررسی استفاده از انواع ضایعات مانند پسماندهای صنعتی، کشاورزی، معادن و صنعت ساختمان به عنوان جایگزینی بالقوه برای سیمان و سنگدانه های ریز در فوم بتن پرداخته است. با توجه به ترکیب منحصر به فرد و خواص شیمیایی و فیزیکی ناشی از آن، و همچنین ماهیت جایگزینی (چه به عنوان جایگزینی سیمان یا سنگدانه های ریز)، هر نوع زباله به طور متفاوتی در عملکرد فوم بتن نقش دارد. به طور کلی، فوم بتن بدون بار با رسانایی حرارتی کم، چگالی کم و مقاومت فشاری استاندارد را می توان با ترکیب مواد زائد تولید کرد. این مقاله همچنین مزایای ترکیب مواد زائد در فوم بتن را در مقایسه با بتن معمولی توصیف می‌کند و توسعه بیشتر این مفهوم را برای کاربرد آتی فوم بتن پایدارتر و سازگار با محیط زیست پیشنهاد می‌کند
همانند بتن معمولی، تولید فوم بتن نیز سیمان و ماسه مصرف می کند که نگران پایداری و مسائل زیست محیطی هستند. به عنوان مثال، یکی از مهمترین منابع گازهای گلخانه ای با انتشار دی اکسید کربن در صنعت سیمان است. صنعت سیمان 8 درصد از کل انتشار دی اکسید کربن انسانی را در سراسر جهان تولید می کند. از آنجایی که انتظار می رود تولید سیمان افزایش یابد، این درصد به سرعت در حال رشد است (Gao et al., 2015; Moumin et al., 2020). شن و ماسه، از سوی دیگر، یک منبع طبیعی تجدید ناپذیر است و مهم است که از فرسودگی و فرسودگی بیش از حد جلوگیری شود. این با توجه به این است که صنعت ساختمان یکی از بزرگترین مصرف کنندگان این ماده است و مسئول 60 درصد مواد استخراج شده از لیتوسفر است (Bribián et al., 2011).
بنابراین، جایگزینی بالقوه سیمان و شن و ماسه می تواند به کاهش مشکلات فوق الذکر کمک کند و بخش ساخت و ساز را به سمت یک بخش پایدارتر تبدیل کند. یکی از محبوب‌ترین روش‌ها در این زمینه، استفاده از مواد زائد به عنوان جایگزینی برای ترکیبات رایج بتن مانند سیمان و ماسه است (مو و همکاران، 2016؛ توماس، 2018). این گونه زباله ها به وفور در سراسر جهان از جمله زباله های کشاورزی، معدنی، صنعتی، شهری و صنایع ساختمانی موجود است.
روش‌های سنتی مدیریت این زباله‌ها یا از طریق تخلیه زباله یا بازیافت است. تخلیه این زباله‌ها معمولاً از طریق دفن زباله یا سوزاندن انجام می‌شود که هر دو هزینه‌بر هستند و همچنین مشکلات زیست‌محیطی و بهداشتی را ایجاد می‌کنند. از جمله مشکلات رایج در محل های دفن زباله، تولید مایع، زباله های ناشی از باد و تولید گازهای بسیار خطرناک است که می تواند پوشش گیاهی سطحی و اثرات گلخانه ای را تحت تاثیر قرار دهد. در حالی که روش سوزاندن باعث ایجاد آلاینده های گازی می شود که برای محیط زیست مضر است. از سوی دیگر، بازیافت زباله زمانی که محصولات پیچیده را شامل می شود چالش برانگیز است (عبدالشفیع و منصور، 2018؛ بابافمی و همکاران، 2018؛ فروناتو و تورتا، 2019).
اگرچه مدتی است که استفاده از ضایعات در بتن مطرح شده است، اما محدودیت‌های خاصی مانند مقاومت کمتر و دوام طولانی مدت وجود دارد که از کاربردهای گسترده آن در صنعت ساختمان، به ویژه برای سازه‌های بتنی جلوگیری می‌کند. در سال‌های اخیر، فوم بتن به طور فزاینده‌ای برای کاربردهای غیرسازه‌ای و نیمه‌سازه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد، جایی که مقاومت آن مسأله جدی نیست (Amran et al., 2015). به این ترتیب، فوم بتن یک راه عالی برای ترکیب حجم زیادی از انواع مختلف مواد زائد به عنوان جایگزینی برای سیمان و ماسه برای استفاده پایدارتر از مواد فراهم می کند. بنابراین استفاده از مواد زائد در فوم بتن گزینه ای جذاب برای رسیدگی به مسائل پایداری و زیست محیطی در مورد انتشار CO2، بهره برداری از منابع طبیعی و مدیریت زباله از طریق صنعت ساخت و ساز است.
علیرغم تحقیقات انجام شده برای ترکیب مواد زائد در فناوری اجرای فوم بتن، تحقق این مفهوم در کاربرد هنوز گسترده نیست. این به عنوان یک عقبگرد در جهت تشویق و ترویج مفهوم بازیافت زباله به محصولات بتنی پایدار تلقی می شود. بنابراین، در تلاش برای تسهیل جذب این فناوری، این بررسی تلاش می‌کند تا نتایج به‌دست‌آمده از استفاده از اشکال مختلف ضایعات به‌عنوان جایگزینی سیمان و سنگدانه‌ها در فوم بتن ساخته شده با استفاده از فوم از پیش ساخته شده را خلاصه و بحث کند. این امر به ویژه برای ارجاع به تحقق و پذیرش این مفهوم در مناطق مختلف، جایی که در دسترس بودن انواع زباله ممکن است متفاوت باشد، مفید خواهد بود. از این رو، این بررسی انواع مختلف ضایعات و تأثیر آنها بر خواص بتن فوم شده را تجزیه و تحلیل می‌کند، مزایا و محدودیت‌ها را شناسایی می‌کند و در نهایت جهت‌های تحقیقاتی آینده را پیشنهاد می‌کند.
نتیجه گیری
مروری بر ادبیات استفاده از مواد زائد مختلف به عنوان جایگزینی برای سیمان یا سنگدانه در تولید فوم بتن، اهمیت این تمرین را برای پایداری زیست محیطی برجسته می کند. به این ترتیب، اتکا به مواد متعارف بتن‌سازی به‌دست‌آمده از منابع طبیعی می‌تواند کاهش یابد و در عین حال مسائل مربوط به دفع زباله را به حداقل برساند. این بررسی به طور خاص تأثیر ضایعات مختلف را بر ویژگی‌های آن شناسایی می‌کند.