ژاپنی‌ها ضایعات ساختمانی را به سیمان تبدیل می‌کنند

به گزارش پایگاه خبری – تحلیلی رواج ۲۴ به نقل از ایسنا، محققان ژاپنی در یک توسعه قابل توجه با هدف ادغام پایداری با مهندسی عمران، یک جامد کننده خاک جدید ساخته‌اند که کاملاً از ضایعات صنعتی ساخته شده است و دارای خواص چسبندگی خاک با استحکام بالاست، در حالی که به طور کلی فاقد سیمان است. بنابراین در مقایسه با مواد سنتی هزینه و اثرات زیست محیطی را کاهش می‌دهد.

به نقل از آی‌ای، این نوآوری نه تنها با استانداردهای عملکرد مهندسی مطابقت دارد، بلکه با استفاده از ضایعات ساختمانی و شیشه بازیافتی به عنوان ماده پرکننده، به دو مورد از مهم‌ترین مسائل صنعت، یعنی ردپای کربن سیمان و معضل دفن زباله صنعتی می‌پردازد.

مخلوط حاصل با فعال شدن و عملیات حرارتی، استحکام فشاری بیش از ۱۶۰ کیلونیوتن بر متر مربع را ایجاد می‌کند که آستانه‌های درجه ساختمانی را برای تثبیت خاک زیر جاده‌ها، ساختمان‌ها و پل‌ها برآورده می‌کند.

پروفسور شینیا اینازومی(Shinya Inazumi) خاطرنشان می‌کند: این پژوهش نشان دهنده یک پیشرفت قابل توجه در مصالح ساختمانی پایدار است. ما با استفاده از دو محصول پسماند صنعتی، یک جامدکننده خاک تولید کرده‌ایم که نه تنها استانداردهای صنعت را برآورده می‌کند، بلکه به رفع چالش‌های دوگانه ضایعات ساختمانی و انتشار کربن نیز کمک می‌کند.

مسیری سبزتر برای توسعه زیرساخت‌ها

شرکت تولید سیمان «OPC» مسئول ۷ تا ۸ درصد از انتشار کربن در جهان است. در همین حال، زباله‌های صنعتی مانند ضایعات ساختمانی و شیشه همچنان در محل‌های دفن زباله جمع می‌شوند. هدف نوآورانه تیم ژاپنی، حل هر دو مشکل با یک ماده واحد است.

این پیشرفت به پردازش در دماهای خاص منفی ۱۱۰ درجه سانتی‌گراد و ۲۰۰ درجه سانتیگراد بستگی دارد تا واکنش شیمیایی آن را افزایش دهد و در عین حال مقدار مورد نیاز را کاهش دهد. هنگامی که با سیلیس زمین مخلوط می‌شود، ترکیب ژئوپلیمر خاک را جامد می‌کند.

اینازومی توضیح می‌دهد که پایداری نمی‌تواند به قیمت ایمنی زیست محیطی تمام شود. مهمتر از همه، ما یک نگرانی بالقوه زیست محیطی را شناسایی و حل کردیم. زمانی که شستشوی آرسنیک در فرمول‌های اولیه شناسایی شد، نشان دادیم که ترکیب کلسیم هیدروکسید به طور موثر این مشکل را کاهش می‌دهد.

وی می‌افزاید: فناوری ما در توسعه زیرساخت‌های شهری می‌تواند خاک‌های ضعیف را در زیر جاده‌ها، ساختمان‌ها و پل‌ها بدون اتکا به سیمان تثبیت کند.

این امر به ‌ویژه در مناطقی با خاک‌های رسی مشکل‌ساز که روش‌های تثبیت مرسوم پرهزینه و از نظر زیست‌محیطی سنگین هستند، ارزشمند است.

از واکنش اضطراری تا ساخت و ساز جهانی

این مواد جدید فراتر از پایداری، مزایای عملی را ارائه می‌دهد. به سرعت عمل می‌آید، کارایی عالی دارد و در برابر آسیب‌های ناشی از عوامل استرس‌زای محیطی مانند چرخه‌های انجماد-ذوب، سولفات‌ها و کلریدها مقاومت می‌کند و برای تثبیت اضطراری خاک در مناطق فاجعه و همچنین زیرساخت‌های طولانی مدت در محیط‌های خشن ایده آل است.

برای توسعه روستایی، این ماده حتی می‌تواند برای تولید آجرهای خاک کم‌کربن از نوع تولید شده در تلاش‌های قبلی مورد استفاده قرار گیرد و جایگزینی برای آجر یا بتن پخته‌شده با کربن فشرده باشد.

اینازومی بر دیدگاه گسترده‌تر پشت کار خود تأکید می‌کند و می‌گوید: با توسعه یک جامدکننده ژئوپلیمری از جریان‌های ضایعات به‌راحتی در دسترس، ما نه تنها یک راه‌حل مهندسی پایدار ارائه می‌دهیم، بلکه نحوه ارزش‌گذاری محصولات جانبی صنعتی را در دنیایی با منابع محدود بازتعریف می‌کنیم.

این مطالعه در مجله Cleaner Engineering and Technology منتشر شده است.