افزایش کارایی ساخت‌وسازهای شهری با جایگزینی نوعی رس به جای سیمان

محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر، موفق به استفاده از منابع رسی با خلوص کم به‌عنوان مواد جایگزین سیمان شدند تا کارایی بهتری در ساخت‌وسازهای شهری به وجود آید. به گزارش مناقصه‌مزایده، آرش ذوالفقارنسب؛ دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «ارزیابی خواص مکانیکی و دوام در برابر حمله یون‌های کلراید در مصالح پایه سیمانی حاوی […]

محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر، موفق به استفاده از منابع رسی با خلوص کم به‌عنوان مواد جایگزین سیمان شدند تا کارایی بهتری در ساخت‌وسازهای شهری به وجود آید. به گزارش مناقصه‌مزایده، آرش ذوالفقارنسب؛ دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «ارزیابی خواص مکانیکی و دوام در برابر حمله یون‌های کلراید در مصالح پایه سیمانی حاوی رس‌های کلسینه شده»، گفت: سیمان به‌عنوان جزء جدایی‌ناپذیر ساخت‌وساز شهری و زیربنایی نقش بسیار مهمی در خواص مصالح پایه سیمانی از جمله مشخصات مکانیکی، مهندسی و دوام دارد. وی افزود: با توجه به مسائل زیست‌محیطی پیرامون تولید و به‌کارگیری مصالح پایه سیمانی و اهداف مقوله توسعه پایدار، افزایش عمر مفید سازه‌ها و کاهش آلایندگی‌های ناشی از تولید این مواد دارای اهمیت بسیار زیادی است. ذوالفقارنسب؛ با بیان اینکه به‌کارگیری مواد جایگزین سیمان می‌تواند راه‌حلّی عملی در راستای بهبود دوام و در نتیجه افزایش عمر مفید سازه‌ها قلمداد شود، گفت: در کنار بهبود پایایی سازه‌ها، جایگزینی بخشی از سیمان پرتلند با مواد افزودنی معدنی (مواد پوزولانی) موجب کاهش میزان مصرف سوخت و گازهای آلاینده بوجود آمده در فرآیند تولید سیمان می‌شود. دانش‌آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر، گفت: دسترسی به منابع یکی از مسائل اصلی در به‌کارگیری این مواد است. پوزولان‌های مصنوعی که محصول جانبی صنایع است، عمدتاً تولید کمی داشته و این حجم محدود جوابگوی نیازهای آینده نبوده و تهیه آن وابسته به توسعه صنعتی منطقه به‌کارگیری آن است. وی ادامه داد: از سوی دیگر منابع پوزولان‌های طبیعی به‌صورت یکنواخت در تمامی مناطق، توزیع نشده و مشخصات جغرافیایی ناحیه به‌کارگیری این مواد در دسترسی به آن‌‌‌ها تأثیرگذار است. کیفیت این مصالح نیز در نقاط مختلف یک ناحیه و یا حتی یک معدن تفاوت چشمگیری دارند؛ لذا به‌کاربردن گسترده پوزولان‌های طبیعی در تمامی مناطق امکان‌پذیر نیست. به گفته دانش‌آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر، در این میان می‌توان با حرارت‌دهی رس‌های مناسب و پختن آن‌‌‌ها در بازه دمایی ۶۵۰ تا ۸۵۰ درجه سانتی گراد نوعی از مواد پوزولانی را تهیه کرد که تحت عنوان رس‌های کلسینه شده شناخته می‌شوند. وی اضافه کرد: استفاده از رس کلسینه شده به عنوان یک ماده جایگزین سیمان که توزیع جغرافیایی مناسب و خاصیت پوزولانی مطلوبی دارد، روبه افزایش است. رس کلسینه شده به عنوان یک ماده جایگزین سیمان و پوزولان طبیعی امکان تولید انبوه در مناطق مختلف را داشته و طی سالیان اخیر مورد بررسی محققان قرار گرفته است. وی با بیان اینکه در کشور ما نیز وجود منابع با ذخیره قابل‌توجه امکان بهره‌گیری از این مواد را فراهم می‌آورد، گفت: در این تحقیق استفاده از منابع داخلی با خلوص کم و یا ضایعات صنایع تولید کائولن برای ساخت مواد جایگزین سیمان در دستور کار قرار گرفته شد. محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر، عنوان کرد: این امر از منظر اقتصادی و نیز از لحاظ زیست‌محیطی توجیه‌پذیر بوده و به کاهش هزینه‌های تولید، مصرف انرژی، آلایندگی ناشی از تولید کلینکر سیمان و افزایش عمر مفید سازه‌ها می‌انجامد. عدم وابستگی به محصولات وارداتی (مانند متاکائولن) در ساخت سیمان آمیخته، از جمله نکات مثبت در انجام این تحقیق به شمار رفته که امکان استفاده از منابع داخلی را فراهم می‌آورد. وی درخصوص دستاورد این طرح، گفت: سیمان‌های آمیخته پوزولانی و یا ترکیبات سه‌گانه LC۳ به‌عنوان دستاوردهای این تحقیق به‌صورت مستقیم در صنعت تولید سیمان کشور امکان استفاده دارد. ذوالفقارنسب؛ گفت: از سوی دیگر، بهره‌گیری از این سیمان‌‌‌ها در ساخت پروژه‌های زیر بنایی کشور موجب افزایش عمر مفید سازه‌ها و در نتیجه کاهش میزان تعمیرات در دوره زمانی بهره‌برداری می‌شود. وی عنوان کرد: این تحقیق امکان توسعه در فاز صنعتی را دارا بوده و با همکاری وزارت صنعت،‌معدن‌وتجارت و همچنین کارخانه‌های سیمان می‌توان تولید سیمان‌های آمیخته پوزولانی و LC۳ را در دستور کار قرار داد. بی‌شک صنعتی‌سازی این پروژه گام مهمی درخصوص سیمان‌های نوین در عرصه بین‌المللی به شمار می‌رود. ذوالفقارنسب؛ ادامه داد: همچنین تهیه اطلس جامع کشور درخصوص خاک‌های رسی با قابلیت استفاده به‌عنوان مواد پوزولانی از اهمیت بالایی برخوردار است. وی با اشاره به ویژگی‌های این طرح، گفت: پیشتاز بودن در زمینه تحقیقات درخصوص سیمان‌های آمیخته سه‌گانه موسوم به LC۳ در کشور، مطالعه امکان سنجی استفاده از منابع رسی با خلوص کم به‌عنوان مواد جایگزین سیمان، بررسی اثر استفاده از رُس‌های کلسینه با خلوص کم بر خواص دوام در برابر حمله یون‌های کلراید از ویژگی‌های این طرح به شمار می‌رود. ذوالفقارنسب؛ گفت: در این پروژه، با تمرکز بر منابع داخلی سعی بر ساخت مصالح با دوام در برابر شرایط بومی کشور انجام گرفته است. وی درخصوص مزیت‌های رقابتی طرح گفت: با توجه به نیازهای فنی و زیست‌محیطی موجود در صنعت سیمان و بتن، استفاده از مواد جایگزین سیمان امری اجتناب‌ناپذیر در فرآیند توسعه کشور است؛ از این رو، مواد پوزولانی مختلف، رس‌های کلسینه شده که در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته‌اند می‌توانند با بهبود خواص دوام مصالح سیمانی در برابر محیط‌های مخرب، به اقتصاد طرح کمک کرده و اثرات زیست‌محیطی ناشی از به‌کارگیری سیمان را کاهش دهند. ذوالفقارنسب؛ گفت: این مقوله درخصوص رس‌های کلسینه شده با افزایش قابل‌توجه دوام در مقایسه با سایر مواد جایگزین سیمان به‌عنوان یک مزیت رقابتی شناخته می‌شود. همچنین گسترده بودن منابع رسی در کشور می‌تواند حجم تولید مواد جایگزین سیمان را نسبت به وضعیت کنونی بسیار افزایش دهد. وی درخصوص کاربردهای پروژه، گفت: این پروژه در راستای افزایش تولید سیمان‌های آمیخته در کشور کاربرد مستقیم داشته و این امر سبب بهبود دوام سازه‌های بتنی مهم کشور در برابر شرایط آسیب رسان خواهد شد. دانش‌آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر، عنوان کرد: همچنین با توجه به نیاز سایر کشورهای حاشیه خلیج‌فارس به سیمان‌های با دوام، ظرفیت صادرات محصولات تخصصی صنعت سیمان نیز با به‌کارگیری مواد مورد بررسی در این تحقیق فراهم می‌شود.