اقرأ في هذا المقال
- ما هي خرسانة الرماد المتطاير؟
- ما هو الرماد المتطاير؟
- مزايا خرسانة الرماد المتطاير
- عيوب خرسانة الرماد المتطاير
ما هي خرسانة الرماد المتطاير؟
يمكن استخدام الخرسانة بدون الأسمنت باستخدام الرماد المتطاير كبديل للأسمنت. يطابق كل من الخصائص الكيميائية والفيزيائية للأسمنت. وبالتالي فإنّ لديها القدرة على استبدال الأسمنت بالكامل. تعرف كلمة ملموسة بأنها الترابط بين الركام والأسمنت والماء. الخرسانة هي المادة الأكثر شيوعًا المستخدمة في البناء نظرًا لخصائصها مثل القوة والمتانة وسهولة التوافر. لكن الأسمنت مادة شائعة وضرورية تستخدم في تحضير الخرسانة. يتمتع الأسمنت بخاصية ربط ممتازة ولكن إنتاجه يتطلّب كمية كبيرة من الطاقة التي تساهم في التلوث والاحتباس الحراري.
تبدأ عملية إنتاج الأسمنت من التنقيب عن المواد الخام وسحق هذه المواد وخلطها وتسخينها عند درجة حرارة عالية تصل إلى 15000 درجة مئوية، وأخيراً إنتاج الأسمنت من المواد الساخنة. تتطلّب جميع العمليات التي ينطوي عليها تصنيع الأسمنت كمية كبيرة من الطاقة. تنطوي عملية إنتاج الإسمنت على تكاليف ضخمة، وتساهم في زيادة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون وغازات الاحتباس الحراري الأخرى. يساهم إنتاج الأسمنت بنسبة 7% من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري ومن المرجح أن يتضاعف بحلول الاعوام القادمة.
مع تزايد الطلب على المزيد والمزيد من البُنى التحتية يومًا بعد يوم، تزداد أيضًا كمية متطلّبات الأسمنت. مع هذا، لا يمكن الحد من السيطرة على انبعاثات غازات الدفيئة لمنع الاحترار العالمي. للتغلّب على هذه المشكلة العالمية والحفاظ على البيئة، تم اكتشاف مادة خضراء بديلة بحيث سُميّت الخرسانة على اسمها (الخرسانة الخضراء)، وهي نوع من الخرسانة الصديقة للبيئة يتم تصنيعها باستخدام النفايات أو المواد المتبقية من الصناعات المختلفة، وتتطلّب كمية أقل من الطاقة للإنتاج.
مقارنة بالخرسانة التقليدية، فهي تنتج كمية أقل من ثاني أكسيد الكربون، وتعتبر رخيصة الثمن وأكثر متانة. الهدف من استخدام الخرسانة الخضراء هو تخفيف العبء على الموارد الطبيعية، وزيادة الاعتماد على المواد القابلة لإعادة التدوير. من بين الاستراتيجيات المتعددة المستخدمة لتحقيق الاستدامة من خلال الخرسانة الصديقة للبيئة، فإنّ إعادة استخدام مياه الغسيل لتقليل استهلاك المياه هي تقنية جيدة.
يُعَد الاستبدال الجزئي للأسمنت المستهلك للطاقة بمواد قابلة لإعادة الاستخدام من بين أفضل الاستراتيجيات المستخدمة لتحقيق مواد بناء صديقة للبيئة. على سبيل المثال، يمكن استبدال الأسمنت بالرماد المتطاير وانفجار فرن الخبث والمايكرو سيليكا وغيرهم من المواد الصديقة للبيئة.
ما هو الرماد المتطاير؟
الرماد المتطاير: هو المنتج الثانوي الناتج عن احتراق الفحم لتوليد الكهرباء. إنّه منتج نفايات وليس له استخدام آخر في محطات توليد الطاقة. يقلّل استخدام الرماد المتطاير أيضًا من الطلب على الطاقة لمصانع الأسمنت بالإضافة إلى تقليل المساحة المطلوبة لإغراقها وبالتالي تقليل التأثير البيئي لكل من إنشاء الخرسانة الأسمنتية ومحطات الطاقة الحرارية. عادةً ما يتم استبدال الرماد المتطاير بنسبة 25% من الأسمنت البورتلاندي في الخرسانة للحصول على قوة ومتانة جيدة.
تعتمد خاصية الرماد المتطاير المنتجة على نوع الفحم المستخدم في محطات الطاقة وطبيعة عملية الاحتراق. ويمكن استخدام خصائص الرماد المتطاير المناسبة للاستخدام في الأسمنت لبناء الخرسانة. وجدت الأبحاث في أماكن مختلفة في العالم أن الخرسانة التي تم فيها استبدال الأسمنت بالرماد المتطاير، فإنّ الخرسانة الخالية من الأسمنت قدمت أداءً استثنائيًا في قوة الخرسانة على المدى القصير والطويل وقابليتها للتشغيل بالنسبة لاستخدام الخرسانة الاسمنت البورتلاندي العادي.
الرماد المتطاير هو أكثر المواد البوزولانية استخدامًا في جميع أنحاء العالم. يبلغ حجم الرماد المتطاير الناتج حوالي 75 مليون طن سنويًا، وأصبح التخلّص منه مصدر قلق كبير. يتم استخدام حوالي 5% فقط من إجمالي الرماد المتطاير، ويجب التخلّص من المتبقي. بدلاً من القيام بذلك، يمكن استخدامه بطريقة رئيسية. يعتبر الاسمنت البورتلاندي التقليدي أكثر مواد البناء شيوعًا والأكثر استخدامًا. بسبب القيود المفروضة على عملية التصنيع والمواد الخام.
مزايا خرسانة الرماد المتطاير:
- تصل خرسانة الرماد المتطاير إلى قوتها القصوى بسرعة، ويمكن استخدامها لتصنيع أعضاء مُسبقة الصب.
- لا ينتج عن خرسانة الرماد المتطاير أي تفاعل ضار للركام القلوي حتى في وجود قلوية عالية.
- خرسانة الرماد المتطاير لها زحف وانكماش منخفضان للغاية.
- يمكن لخرسانة الرماد المتطاير أن تتحمّل الحرارة والبرودة بشكل أفضل من الخرسانة الأسمنتية التقليدية.
- يوضح تحليل تكلفة الخرسانة بالرماد المتطاير أنها اقتصادية من الخرسانة الأسمنتية التقليدية.
عيوب خرسانة الرماد المتطاير:
- تتطلّب خرسانة الرماد المتطاير حرارة خارجية للمعالجة.
- تفاعل البلمرة حساس للعديد من العوامل لذلك تفتقر المنتجات إلى التوحيد.
- تتطلّب خرسانة الرماد المتطاير عمالة ماهرة لخلطها.
- لا تزال خرسانة الرماد المتطاير قيد الدراسة والبحث.
- قابلية تكيف خرسانة الرماد المتطاير.
