تاثیر به کارگیری جاذب های معدنی به همراه نانوذرات در بتن متخلخل به منظور بهبود کیفیت رواناب شهری

در دهه اخیر، بتن متخلخل به عنوان یکی از گزینه های موثر در مدیریت رواناب های شهری، به ویژه در پیاده روها و روسازی های سطحی، مورد توجه قرار گرفته است. در پژوهش حاضر، عملکرد ترکیبی نانوذرات (۵٪ وزنی) و جاذب های معدنی (۱۵٪ زئولیت، تراورتن، اسکوریا و پومیس) در بتن متخلخل جهت بهبود کیفیت رواناب شهری به صورت آزمایشگاهی و عددی مورد بررسی قرار گرفت. نمونه ها در آزمایشگاه تحت عبور ۱۰ لیتر رواناب طی ۲ ساعت و در شرایط ثابت دما، تخلخل و نفوذپذیری ارزیابی شدند. پارامترهای TSS، COD و غلظت سرب پیش و پس از عبور رواناب اندازه گیری شد. نتایج تجربی نشان داد افزودن پومیس با ۵٪ نانوذره منجر به حذف ۷۵٪ سرب، ترکیب ۱۰٪ زئولیت با ۵٪ نانوذره به حذف ۳۲٪ TSS و حالت ۱۵٪ زئولیت با ۲٪ نانوذره به کاهش ۲۳٪ COD انجامید. در شبیه سازی عددی با استفاده از COMSOL Multiphysics، پس از کالیبراسیون مدل با داده های آزمایشگاهی، حذف سرب به تقریب ۸۰٪ (با خطای حدود ۲۰٪ نسبت به آزمایش) و حذف TSS و COD به ترتیب ۱۷٪ و ۹٪ (اختلاف ۱۴–۱۵٪) بازتولید گردید. نتایج نشان می دهد افزودن جاذب های معدنی و نانوذرات، از طریق کاهش منافذ و افزایش سطح تماس، نقش موثری در جذب آلاینده های فیزیکی و شیمیایی رواناب دارد.

کلیدواژه ها:

بتن متخلخل ، جاذب های معدنی ، نانوذرات ، کامسول