بتن سبز؛ بررسی تطبیقی تاثیر میکروسیلیس، نانوسیلیس و سرباره کوره آهنگدازی بر خواص بتن و کاهش مصرف سیمان و انتشار کربن در صنعت ساخت

تولید سیمان پرتلند به دلیل مصرف قابل توجه انرژی و انتشار مقادیر زیادی دی اکسیدکربن، یکی از عوامل موثر بر پیامدهای زیست محیطی صنعت ساخت وساز به شمار می رود. ازاین رو، توسعه بتن های سبز و پایدار با هدف کاهش مصرف سیمان و هم زمان حفظ یا بهبود عملکرد فنی بتن، مورد توجه گسترده پژوهشگران قرار گرفته است. استفاده از مواد مکمل سیمانی و مواد پوزولانی نظیر میکروسیلیس، نانوسیلیس و سرباره کوره آهنگدازی دانه ای آسیاب شده (GGBFS) یکی از راهکارهای موثر در این زمینه محسوب می شود. پژوهش حاضر با رویکرد مروری–تحلیلی، مطالعات انجام شده درباره تاثیر این سه ماده بر خواص مختلف بتن را بررسی و نتایج گزارش شده در پژوهش های مختلف را به صورت تطبیقی تحلیل می کند. در این بررسی، عواملی از جمله درصد مصرف یا جایگزینی سیمان، نوع بتن، نسبت آب به مواد سیمانی، سن نمونه، شرایط عمل آوری و استفاده از مواد افزودنی مورد توجه قرار گرفته و تاثیر آن ها بر مقاومت فشاری، مقاومت کششی و خمشی، کارایی، تخلخل، جذب آب، نفوذپذیری و دوام بتن مقایسه می شود. نتایج مطالعات بررسی شده نشان می دهد که هر سه ماده، در محدوده مناسب مصرف، قابلیت بهبود برخی از خواص مکانیکی و دوام بتن و کاهش میزان مصرف سیمان را دارند، اما شدت و نوع این تاثیرات به ویژگی های ماده، درصد جایگزینی و شرایط طرح اختلاط وابسته است. میکروسیلیس و نانوسیلیس عمدتا از طریق واکنش های پوزولانی، پرکردن فضاهای خالی و متراکم سازی ریزساختار بتن موجب بهبود مقاومت و کاهش نفوذپذیری می شوند، در حالی که GGBFS علاوه بر ارتقای عملکرد بتن در سنین بالاتر، ظرفیت قابل توجهی برای جایگزینی بخشی از سیمان و استفاده از یک محصول جانبی صنعتی دارد. مقایسه نتایج نشان می دهد که انتخاب ماده مناسب باید بر اساس هدف نهایی پروژه، درصد جایگزینی، الزامات مقاومتی و دوام، شرایط محیطی و ملاحظات زیست محیطی انجام شود. در نهایت، استفاده هدفمند از این مواد می تواند به کاهش مصرف سیمان، کاهش انتشار کربن و حرکت صنعت ساخت وساز به سمت تولید بتن های پایدارتر کمک کند.

کلیدواژه ها:

بتن سبز ، بتن پایدار ، میکروسیلیس ، نانوسیلیس ، سرباره کوره آهنگدازی ، GGBFS