علماء يكتشفون مزيجًا مبتكرًا من الجير والزجاج المعاد تدويره لبناء مستدام

يمكن أن يصبح الزجاج المعاد تدويره مكونًا أساسيًا في مواد البناء، ممهدًا الطريق نحو مواد أكثر خضرة وتنمية مستدامة.

في دراسة نُشرت في مجلة Discover Civil Engineering، اختبر العلماء إمكانية استخدام الزجاج المعاد تدويره، في صورة مسحوق، كعامل تثبيت في كتل الأرض المضغوطة.

عادةً ما تُثبت كتل البناء المصنوعة من التربة الممزوجة بالماء والمضغوطة تحت ضغط عالٍ (الكتل الترابية المضغوطة) باستخدام الأسمنت.

وقد وجد العلماء – ومن بينهم فريق من جامعة بورتسموث – أنه يمكن تحقيق مستوى تثبيت موثوق باستخدام مزيج من الزجاج المعاد تدويره مع الجير وكميات أقل بكثير من الأسمنت.

أُجريت الاختبارات على كتل ترابية مضغوطة أُعدت بإضافة جزيئات نفايات زجاجية معاد تدويرها (RWGP) بنسب تراوحت بين صفر و25%.

إلى جانب قياس الخصائص الميكانيكية، جرى فحص الكتل ميكروسكوبيًا باستخدام المجهر الإلكتروني لمدة 28 يومًا.

وقال الدكتور محمد علي، الأستاذ المشارك في المواد والابتكار البيئي بكلية الهندسة المدنية والمساحة بجامعة بورتسموث والمشارك في الدراسة: “هناك طلب متزايد على استخدام النفايات الصناعية المعاد تدويرها كمواد بناء مستدامة، لذلك أردنا تقييم خصائص كتل الأرض المضغوطة باستخدام جزيئات الزجاج المعاد تدويره.

في كل نسبة مئوية اختبرنا امتصاص الماء، ومقاومة الكتل للكسر عند الضغط، وأقصى إجهاد يمكن أن تتحمله الكتلة قبل أن تتشقق أو تتشوه.

بعد اختبار المخاليط المختلفة، وجدنا أن تركيبة من 10% جير و10% جزيئات زجاج معاد تدويره أنتجت أقوى الكتل دون تشققات تحت الضغط الشديد.”

زيادة في قوة الضغط تقارب 90%

وتم تسجيل أعلى قوة ضغط بلغت 5.77 ميجا باسكال عند استخدام 10% من جزيئات الزجاج المعاد تدويره مع كتل التربة الجيرية المضغوطة، بينما حققت العينات غير المثبتة 3.03 ميجا باسكال بعد 28 يومًا، أي بزيادة تقارب 90%.

كما حققت العينات أعلى قوة شد بلغت 0.52 ميجا باسكال بنفس النسبة، مقارنةً بـ0.40 ميجا باسكال للعينة غير المثبتة، بيادة تقارب 30%.

وأظهر التحليل المجهري عدم وجود شقوق في خليط 10% من الزجاج والجير، بينما ظهرت شقوق دقيقة في خليط 25%.

ويقترح الباحثون أن تركز الدراسات المستقبلية على دراسة الخصائص الحرارية والمتانة لهذه المواد الصديقة للبيئة.