سيمان پرتلند كه يك آلاينده محيط زيست محسوب مي شود، يكي از انواع سيمان است كه براي مصارف عمومي كاربرد دارد و از آن در ساختن پياده روها، روسازي جاده ها، پل هاي بتن مسلح، راه آهن، مخازن، لوله هاي آب و ملات براي بنايي استفاده مي شود.
اما سيمان ژئوپليمر تركيبي از مصالح ژئولوژي طبيعي سيليكات و آلومينا است و از اين جهت ژئوپليمر ناميده مي شود.
به گزارش روز يكشنبه گروه علمي ايرنا از دانشگاه صنعتي اميركبير، دكتر محسن جعفري ندوشن مجري طرح كاهش انتشار گازهاي آلاينده، افزايش مقاومت و افزايش دوام بتن در محيط‌هاي خورنده را مهمترين مزاياي سيمان‌ها و ملات‌هاي ژئوپليمري عنوان كرد و گفت: بتن در معرض خرابي‌هاي متعدد قرار دارد و اين امر باعث تحميل هزينه‌هاي نگهداري زيادي مي‌شود.
وي اضافه كرد: از سوي ديگر توليد سيمان 'پرتلند' فرآيندي بسيار انرژي‌بر است و اين انرژي عموماً با استفاده از سوخت‌هاي فسيلي تأمين مي‌شود؛ از اين رو توليد سيمان با انتشار گاز دي اكسيد كربن همراه است و صنعت سيمان به عنوان يكي از اصلي‌ترين منابع توليدكننده گازهاي گلخانه‌اي شناخته مي‌شود به گونه‌اي كه به ازاي توليد هر تن سيمان، تقريبا يك تن گاز دي‌اكسيد كربن در هوا منتشر مي‌شود.
جعفري ادامه داد: اين نگراني‌هاي زيست محيطي باعث شده است كه در سه دهه گذشته پروژه‌هاي تحقيقاتي متعددي روي 'پوزولان'هاي مختلف به عنوان جايگزين بخشي از سيمان پرتلند در بتن در محل مركز تحقيقات تكنولوژي و دوام بتن دانشگاه صنعتي اميركبير انجام شود.
وي از اجراي پروژه 'توليد سيمان و ملات و بتن‌هاي ژئوپليمري' در اين مركز خبر داد و يادآور شد: هدف اصلي اين پروژه توليد بتن بدون استفاده از سيمان پرتلند و بهبود خواص مكانيكي و دوام بتن بوده است.
مجري طرح با بيان اين كه در اين تحقيق، بررسي خواص مكانيكي، نفوذپذيري و دوام ژئوپليمرها به عنوان روكش سازه‌هاي بتني در محيط‌هاي كلرايدي و محيط هاي اسيدي مورد توجه و بررسي قرار گرفت، يادآور شد: نتايج اين تحقيقات نشان مي دهد كه امكان توليد سيمان‌ها و ملات‌هاي ژئوپليمري با مقاومت حدود دو برابر ملات‌هاي سيمان پرتلندي با استفاده از سرباره كوره آهن‌گدازي و مواد فعال‌ساز وجود دارد.
وي با اشاره به شرايط آب و هوايي سواحل و جزاير خليج فارس و وجود شرايط مساعد براي تخريب و انهدام سازه‌هاي بتن مسلح، خاطرنشان كرد: زياد بودن دما به دليل نزديكي به خط استوا، تغييرات زياد دما در طول شبانه‌روز و نيز در طول سال، زياد بودن املاح موجود در آب خليج فارس نسبت به آب‌هاي آزاد به دليل جدايي نسبي آن از آب‌هاي آزاد، برخي از دلايل اين امر است و تحقيقات گذشته نشان مي‌دهد بيش از 90 درصد از خرابي‌هاي سازه‌هاي حاشيۀ خليج فارس و درياي عمان ناشي از نفوذ يون‌هاي كلريد در بتن است.
جعفري اضافه كرد: نتايج استفاده از ملات‌هاي ژئوپليمري به عنوان روكش سازه‌هاي بتني در محيط خليج فارس نشان مي‌دهد با استفاده از اين نوع مصالح مي‌توان ضريب انتشار يون‌هاي كلرايد را تا چهار برابر كاهش داد و به عبارت ديگر دوام بتن در برابر خوردگي‌هاي كلرايدي را تا چهار برابر افزايش داد.
به گفته وي، دو برابر شدن دوام ملات‌هاي ژئوپليمري توليد شده، در برابر حملات اسيدي نسبت به ملات سيمان پرتلند را مي توان از ديگر دستاوردهاي اين تحقيقات نام برد و اضافه كرد: علاوه بر اين تحقيقات انجام گرفته نشان مي‌دهد ملات هاي ژئوپليمري چسبندگي مناسبي به بتن‌هاي موجود داشته به طوري كه نتايج مقاومت چسبندگي ملات‌هاي ژئوپليمري از چسبندگي بسياري از ملات‌هاي تعميراتي بيشتر بوده است. همچنين از ژل ژئوپليمري توليدي مي‌توان براي ترزيق در ترك‌هاي سازه‌هاي بتني استفاده كرد كه نسبت به نمونه‌هاي خارجي با فشار كمتر و سرعت بيشتر تزريق مي‌شود.
به گفته جعفري ندوشن، ملات ژئوپليمري توليدي در مقايسه با ملات‌هاي تعميراتي در بازار ايران ارزان‌تر بوده و اين موضوع نشان دهنده پتانسيل مناسب ملات‌هاي ژئوپليمري براي رقابت با ملات‌هاي ترميمي پايه پليمري و سيماني است.
اين پژوهش از سوي محسن جعفري ندوشن و با راهنمايي آقاي پروفسور علي اكبر رمضانيانپور، عضو هيات علمي دانشگاه و رئيس مركز تحقيقات تكنولوژي و دوام بتن اجرايي شد.
علمي 9257
دريافت: منصوره شوشتري* انتشار: محتشمي پور
تهران- ايرنا- پژوهشگران دانشكده مهندسي عمران و محيط زيست دانشگاه صنعتي اميركبير با تحقيقات گسترده روي پسماندهاي صنعتي، ملات و بتن ژئوپليمري بدون استفاده از سيمان پرتلند عرضه كردند كه نتايج نشان از مقاومت چهار برابري آن در برابر خوردگي‌هاي كلرايدي دارد.
