روش های جدید کاهش میزان انتشار (۲)CO در فرآیندهای ساختمانی

بتن عمده ترین ماده ی مورد استفاده در ساخت و ساز در سراسر جهان می باشد و استفاده از آن سالانه رو به افزایش است. این ماده به طور قابل توجهی باعث انتشار دی اکسید کربن ((۲)CO). شده و این مسئله عمدتا ناشی از تولید سیمان می باشد (۱، ۲). گفته شده در سال ۲۰۱۸، ۵۵.۶ گیگاتون (۲)CO تولید شده، این در حالی است که حدود ۵-۷% از کل انتشار جهانی (۲)CO به دلیل تولید سیمان است و پیش بینی می شود این رقم تا سال ۲۰۵۰ تا ۳۰% افزایش یابد. اخیرا روش هایی برای به حداقل رساندن تاثیرات زیست محیطی در مهندسی عمران ارائه شده اند مانند فرآیندهای تولید بتن و سیمان نسل جدید. در این مقاله اقدامات اساسی برای کاهش میزان انتشار (۲)CO با استفاده از سایت های PubMed ،Google Scholar و Science Direct شرح داده شده است. یکی از راه کارهای کاهش انتشار(۲)CO که اخیرا نیز مورد استفاده قرار گرفته است ارائه ی یک سیستم برای بازیافت زباله های ساخت و تخریب سازه ها برای ساخت و سازه ای جدید می باشد. همچنین، کاهش کلینکر و افزایش نقش مواد سیمانی تکمیلی Supplementary Cementitious Materials (SCM) که اساسا از محصولات جانبی صنعتی مانند سرباره های کوره ای و fly ash ها حاصل می شوند، به جای سیمان پرتلند می تواند یکی دیگر از راه های حل این موضوع باشد؛ سیمان های ترکیبی کم کربن با حجم بالای (SCM) یا استفاده از مخلوط های بتنی که در آن fly ash، جایگزین ۵۰%. و یا بیشتر از سیمان پرتلند شده است در سال های اخیر به طور قابل توجهی افزایش یافته است. این در حالی است که تاثیر سرباره کوره ای و fly ash در مقایسه با سیمان پرتلند در حدود یک درجه کمتر است (۶، ۷، ۸، ۹، ۱۰). علاوه بر این، کاهش کلینکر سیمان پرتلند در بتن با استفاده از فوق روان کننده ها و کاهش مقدار آب در کاهش اثرات مخرب زیست محیطی موثر خواهد بود روش دیگر, افزودن مواد پرکننده معدنی مانند پودر سنگ آهک است. بتن های سیمان پرتلند به همراه سنگ آهک که تا ۱۰% از سنگ آهک استفاده شده است، ویژگی های رقابتی از نظر خواص با بتن های سیمان پرتلند دارند ولی می توانند توانایی کاهش انتشار (۲)CO را تا چندین برابر داشته باشند. استفاده بهینه از چسب ها استراتژی مهم دیگری برای کاهش اثرات زیست محیطی می باشد. استفاده از ضایعات صنعتی مانند Ground Calcium Carbide Residue و Bagasse Ash برای تولید بتن سازگار با محیط زیست بسیار مفید است. استفاده از دوزهای مختلف خاک اره (Sawdust) به عنوان جایگزین شن و ماسه یا استفاده از سوخت های جایگزین از دیگر روش های مناسب به شمار می رود. علاوه براین، به نظر می رسد یکی از روش های امیدوار کننده ی سیستم های جایگزین سیمان برای کاربردهای عمومی بتن اخیرا مبنی بر استفاده از بخشی از سولفات های کلسیم و سایر سیستم های مشابه که قدرت هم افزایی سولفات کلسیم، سیلیکات کلسیم و هیدرات های آلومینات کلسیم را دارند، می باشد. سرانجام، با تغییر دیدگاه از بهینه سازی تولید سیمان به بهینه سازی تولید بتن، این امکان وجود دارد که محتوای سیمان بتن را به میزان قابل توجهی کاهش دهیم که این امر منجر به افزایش تولید بتن بدون افزایش تولید سیمان و (۲)CO می شود. زیرا صنعت تولید بتن مسئول بیشترین مصرف سیمان بر اساس تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از دو شاخص محیطی جدید Binder Intensity و Intensity؛ (۲)CO است. برای استفاده از این تکنولوژی های کاهش (۲)CO به منظور اثرگذاری جهانی درمقیاس بزرگ، تغییرات بسیار زیادی در مراحل فرمولاسیون و پردازش بتن و همچنین توسعه ی داده های عملکردی برای بهینه کردن این تغییرات در استانداردهای ساخت جهانی مورد نیاز می باشد. تحقیقات بسیار زیادی برای حل کردن فرآیندهای تاکنون حل نشده و همچنین برای به حداکثر رساندن خواص بتن ساخته شده از این چنینسیمان ها همچنان مورد نیاز می باشد.

کلیدواژه ها:

دی اکسید کربن ، بتن ، سیمان ، کلینکر ، مواد سیمانی تکمیلی