به گزارش ثریا محققان ژاپنی با توسعه یک جامد کننده خاک نوآورانه که کاملاً از ضایعات صنعتی ساخته شده و بدون سیمان است، گامی بزرگ در مهندسی عمران پایدار برداشتهاند. این جامد کننده خاک جدید که از ضایعات صنعتی مانند شیشه و نخالههای ساختمانی بهره میبرد، نه تنها استحکام بالایی دارد بلکه هزینهها و اثرات زیستمحیطی را نیز کاهش میدهد. این پیشرفت، پاسخی به چالشهای دوگانه ردپای کربن سیمان و معضل دفن زبالههای صنعتی است.
به گزارش آیای، این نوآوری مهم که در آن از ضایعات ساختمانی و شیشه بازیافتی به عنوان پرکننده استفاده میشود، به دو مشکل اساسی صنعت ساختمان، یعنی ردپای کربن بالای سیمان و بحران دفن زبالههای صنعتی، میپردازد. صنعت سیمان OPC به تنهایی مسئول ۷ تا ۸ درصد از انتشار کربن جهانی است و همزمان، کوهی از زبالههای صنعتی در محلهای دفن انباشته میشوند. هدف تیم ژاپنی ارائه راهکاری واحد برای این دو معضل بوده است.
مخلوط حاصل از این ضایعات صنعتی، پس از فعالسازی و عملیات حرارتی در دماهای خاص (منفی ۱۱۰ و ۲۰۰ درجه سانتیگراد)، استحکام فشاری بیش از ۱۶۰ کیلونیوتن بر متر مربع را نشان میدهد. این میزان، آستانههای لازم برای تثبیت خاک زیر جادهها، ساختمانها و پلها را برآورده میکند. این فرآیند حرارتی واکنش شیمیایی را افزایش داده و میزان ماده مورد نیاز را کاهش میدهد. هنگامی که با سیلیس زمین مخلوط میشود، ترکیب ژئوپلیمر حاصل، خاک را به طور موثری جامد میکند.
پروفسور شینیا اینازومی، سرپرست این پژوهش، میگوید: "این تحقیق نشاندهنده 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." وی تاکید کرد که پایداری نباید به قیمت ایمنی زیستمحیطی تمام شود: "ما یک نگرانی بالقوه زیستمحیطی یعنی شستشوی آرسنیک در فرمولهای اولیه را شناسایی و با افزودن کلسیم هیدروکسید، این مشکل را به طور موثر حل کردیم."
اینازومی میافزاید: "فناوری ما در توسعه زیرساختهای شهری میتواند خاکهای ضعیف را بدون اتکا به سیمان تثبیت کند. این امر بهویژه در مناطقی با خاکهای رسی مشکلساز که روشهای تثبیت مرسوم پرهزینه و از نظر زیستمحیطی سنگین هستند، ارزشمند است." این ماده جدید فراتر از پایداری، مزایای عملی مانند عملآوری سریع، کارایی عالی و مقاومت در برابر عوامل مخرب محیطی (چرخههای انجماد-ذوب، سولفاتها، کلریدها) را ارائه میدهد. این ویژگیها آن را برای تثبیت اضطراری خاک در مناطق بحرانی و همچنین زیرساختهای طولانیمدت در محیطهای خشن ایدهآل میسازد.
این ماده حتی میتواند برای تولید آجرهای خاکی کمکربن، مشابه تلاشهای پیشین، مورد استفاده قرار گیرد و جایگزینی برای آجرهای پختهشده پرکربن یا بتن باشد. اینازومی با تاکید بر دیدگاه گستردهتر این پژوهش 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." نتایج این مطالعه در مجله Cleaner Engineering and Technology منتشر شده است.
منبع: ایسنا