خرسانة بدون أسمنت .. البديل النظيف

خرسانة بدون أسمنت .. البديل النظيف

يمكن عمل خرسانة بدون أسمنت وذلك باستخدام مادة الرماد المتطاير fly ash وذلك كبديل للأسمنت . الخرسانة هي المادة الشائعة في الإنشاء وذلك نتيجة خواصها في الاجهاد والمعمرية كما انها متوفرة بسهولة . 

الأسمنت مادة لاحمة ممتازة ولكن انتاجها يتطلب لكمية ضخمة من الطاقة والتي تُسبب التلوث والإحتباس الحراري ..
عملية انتاج الأسمنت تبدأ باستخراج المواد الخام بالتعدين وطحنها وخلطها وتعرضها للحرارة العالية التي تصل لـ 1500⁰C وأخيرا انتاج الاسمنت من تلك المواد .

كل عمليات تصنيع الأسمنت تتطلب كمية ضخمة من الطاقة والتي تتطلب تكلفة عالية + انبعاثات ضخمة من غاز ثاني اكسيد الكربون والغازات الأخرى المسببة للإحتباس الحراري . انتاج الاسمنت يساهم في انبعاث 7% من الغازات المسببة للاحتباس الحراري. 

وتبعاً لتزايد البنية التحتية ينتج تزايد على طلب الأسمنت، وبالتالي لا يمكن السيطرة على الغازات المسببة للإحتباس الحراري لمنع ظاهرة الإحتباس الحراري .

البديل النظيف للأسمنت هو استخدام الرماد المتطاير fly ash ، والتي لها نفس خواص الأسمنت الفيزيائية والكيميائية، ويتم انتاج الرماد المتطاير من محطات توليد الطاقة الحرارية، حيث يكون من مخلفات تلك المحطات وليس له أي استخدام بها . استخدام الرماد المتطاير يقلل من طلب الطاقة لمصانع الأسمنت + التقليل من الأثر البيئي الناتج من القاء مخلفات مصانع الأسمنت ومحطات توليد الطاقة الحرارية .

الرماد المتطاير يدخل في صناعة نوع أسمنت يسمى "أسمنت بورتلاندي بوزولاني" Pozzolanic Portland Cement ويرمز له بالرمز ppc ، وذلك نتيجة لخواصه الأسمنتية .

خواص الرماد المتطاير الناتج يعتمد على نوع الفحم المستخدم في محطات توليد الطاقة + طبيعة عملية الإحتراقداخل المحطة. خواص الرماد المتطاير المناسب للاستخدام في الأسمنت يمكن استخدامه في عملية الإنشاء .

وجد البحث العلمي في أماكن مختلفة أن الخرسانة التي تم استبدال الاسمنت فيها بـ رماد متطاير تعطي نتائج استثنائية على المدى القريب والبعيد فالإجهاد والتشغيلية وذلك بالنسبة لاستخدام اسمنت بورتلاندي عادي .

المصادر:

http://www.cement.org/docs/default-source/fc_concrete_technology/is548-optimizing-the-use-of-fly-ash-concrete.pdf?sfvrsn=4

http://theconstructor.org/concrete/concrete-without-cement-green-alternative/10667/

الأسئلة التي يُمكن أن تقودك لبحث علمي ومعلومات أكثر دقة في هذه النقطة:

1- ما قيمة الإجهاد الذي تنتجه الخرسانة التي تحتوي على رماد متطاير فقط؟ وما الاجهاد الذي تنتجه خرسانة بها مزيج من الاسمنت والرماد المتطاير؟ والاجهاد الناتج عن استخدام اسمنت ؟ والمقارنة بينهم . (مع ملاحظة تثبيت باقي مكونات الخرسانة).
2- ماهو التحليل الكيميائي للرماد المتطاير ومكوناته الداخلية؟ وما تأثير كل منها بالضبط داخل الخرسانة؟ 
3- متى يُفضل استخدام الخرسانة التي تحوي رماد متطاير ؟ (في الخرسانات العادية أو الأساسات أو رصف الطرق أو في المطارات أو ... الخ) 
4- هل هناك مصادر أخرى للرماد المتطاير بديلا عن محطات توليد الطاقة ؟ مثل حرق قش الأرز في محارق صحية ؟
5- ماحجم ذرات الرماد المتطاير بالنسبة للأسمنت؟ وماهي المساحة السطحية لانتشارها ؟


شاركنا بالتعليقات باجابات حول الأسئلة ومشاركة ايجابية حول الموضوع :) ..