الخرسانة المستدامة تقلل الانبعاثات..استخدام النفايات وألياف طبيعية بديلة صديقة للبيئة

توضح أحدث دراسة بقيادة جامعة Flinders ، مع خبراء من الولايات المتحدة وتركيا ، كيف يمكن أن تتوافق الجيوبوليمرات المعززة بالألياف الطبيعية المتجددة والمصنوعة من المنتجات الثانوية الصناعية والرمال القائمة على النفايات الناتجة عن صهر الرصاص أو صناعة الزجاج مع القوة والمتانة و صفات انكماش التجفيف لتلك التي تحتوي على رمال طبيعية ، والتي بدورها تستهلك المزيد من الموارد الخام وتولد انبعاثات إضافية في معالجتها.

الخرسانة التقليدية هي أكثر مواد البناء استخدامًا، حيث تستخدم 25 مليار طن سنويًا. يستهلك حوالي 30٪ من الموارد الطبيعية غير المتجددة، وينبعث منه حوالي 8٪ من غازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي ويشكل ما يصل إلى 50٪ من مكبات النفايات.

النتائج الواعدة لها إمكانات كبيرة

يقول الباحث الرئيسي ، الباحث في الهندسة المدنية والإنشائية بجامعة فلندرز ، الدكتور علي أكبر جلامبور ، إن النتائج الواعدة لها إمكانات كبيرة لاستخدام الألياف الطبيعية في تطوير مواد البناء ذات الدرجة الهيكلية ، حيث يتم استبدال الموثق والركام بمنتجات ثانوية صناعية والمواد القائمة على النفايات.

أظهرت نتائج الاختبار أن الجيوبوليمرات التي تستخدم رمل زجاجي تُظهر قوة فائقة وامتصاص ماء أقل من تلك التي تحتوي على رمال نهرية طبيعية – بينما الجيوبوليمرات القائمة على رمل مصهر الرصاص (LSS) لها انكماش تجفيف أقل مقارنة بالجيوبوليمرات المحضرة برمل النهر الطبيعي.

كما تم دمج الألياف الطبيعية مثل الرامي والسيزال والقنب وجوز الهند والجوت والخيزران في تجارب الاختبار.

الجيوبوليمرات التي تحتوي على 1٪ رامي والقنب وألياف الخيزران – و 2٪ ألياف رامي – تُظهر قوة ضغط وشد أعلى ضغط وشد أعلى وانكماشًا أقل في التجفيف من الجيوبوليمرات غير المقواة، في حين أن تلك التي تحتوي على ألياف رامي 1٪ لديها أعلى قوة وأقل انكماش تجفيف.

معالجة التأثير البيئي لإنتاج مواد البناء التقليدية

تضيف الدراسة الجديدة التي تقودها أستراليا، والتي نُشرت في مجلة Construction and Building Materials ، إلى الجهود العالمية المبذولة لمعالجة التأثير البيئي لإنتاج مواد البناء التقليدية وأحجام النفايات إلى مكبات النفايات.

يقول الدكتور جلامبور، “بالنسبة للخرسانة ، لا يمكننا فقط إعادة تدوير كميات ضخمة من المنتجات الثانوية الصناعية ومواد النفايات ، بما في ذلك الركام الخرساني، لتحسين الخواص الميكانيكية والمتانة للخرسانة، ولكن أيضًا استخدام ألياف طبيعية بديلة صديقة للبيئة لن يتم استخدامها بطريقة بناءة”.

“سيبحث هذا البحث أيضًا في تصميم مزيج من الركام الخشن المعاد تدويره وأنواع أخرى من الألياف السليلوزية بما في ذلك الورق المائي لتطبيقات البناء والتشييد المختلفة. كما نخطط أيضًا لدراسة تطبيقاتها في إنشاء الطباعة ثلاثية الأبعاد للمستقبل.”