منابع رسی با خلوص کم به عنوان مواد جایگزین سیمان بررسی شد

به گزارش روز شنبه گروه آموزش ایرنا از دانشگاه صنعتی امیرکبیر، آرش ذوالفقارنسب دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «ارزیابی خواص مکانیکی و دوام در برابر حمله یون های کلراید در مصالح پایه سیمانی حاوی رس های کلسینه شده» در مورد این بررسی گفت: سیمان به عنوان بخش جدایی ناپذیر ساخت و ساز شهری و زیربنایی نقش بسیار مهمی در خواص مصالح پایه سیمانی از جمله مشخصات مکانیکی، مهندسی و دوام دارد.

وی افزود: با توجه به مسایل زیست محیطی پیرامون تولید و به کارگیری مصالح پایه سیمانی و اهداف مقوله توسعه پایدار، افزایش عمر مفید سازه ها و کاهش آلایندگی های ناشی از تولید این مواد دارای اهمیت بسیار زیادی است.  

محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر با بیان اینکه به کارگیری مواد جایگزین سیمان می تواند راه حل عملی در راستای بهبود دوام و در نتیجه افزایش عمر مفید سازه ها قلمداد شود، یادآور شد: در کنار بهبود پایایی سازه ها، جایگزینی بخشی از سیمان پرتلند با مواد افزودنی معدنی (مواد پوزولانی) موجب کاهش میزان مصرف سوخت و گازهای آلاینده به وجود آمده در فرایند تولید سیمان می شود.

ذوالفقارنسب گفت: دسترسی به منابع یکی از مسایل اصلی در به کارگیری این مواد است. پوزولان های مصنوعی که محصول جانبی صنایع است تولید کمی داشته و این حجم محدود جوابگوی نیازهای آینده نبوده و تهیه آن وابسته به توسعه صنعتی منطقه به کارگیری آن است.  

وی ادامه داد: از سوی دیگر منابع پوزولان های طبیعی به صورت یکنواخت در تمامی مناطق توزیع نشده و مشخصات جغرافیایی ناحیه به کارگیری این مواد در دسترسی به آن ها تاثیرگذار است. کیفیت این مصالح نیز در نقاط مختلف یک ناحیه یا حتی یک معدن تفاوت چشمگیری دارند؛ از این رو به کار گیری گسترده پوزولان های طبیعی در تمامی مناطق امکان پذیر نیست.  

به گفته دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر، در این میان می توان با حرارت دهی رس-های مناسب و پختن آن ها در بازه دمایی ۶۵۰ تا ۸۵۰ درجه سانتی گراد نوعی از مواد پوزولانی را تهیه کرد که تحت عنوان رس های کلسینه شده شناخته می شوند.  

ذوالفقار نسب اضافه کرد: استفاده از رس کلسینه شده به عنوان یک ماده جایگزین سیمان که توزیع جغرافیایی مناسب و خاصیت پوزولانی مطلوبی دارد رو به افزایش است. رس کلسینه شده به عنوان یک ماده جایگزین سیمان و پوزولان طبیعی امکان تولید انبوه در مناطق مختلف را داشته و طی سالیان اخیر مورد بررسی محققان قرار گرفته است.  

وی با بیان اینکه در ایران نیز وجود منابع با ذخیره قابل توجه امکان بهره گیری از این مواد را فراهم می آورد، گفت: در این تحقیق استفاده از منابع داخلی با خلوص کم یا ضایعات صنایع تولید کائولن برای ساخت مواد جایگزین سیمان در دستور کار قرار گرفته شد.

محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر توضیح داد: این امر از منظر اقتصادی و نیز از لحاظ زیست محیطی توجیه پذیر بوده و به کاهش هزینه های تولید، مصرف انرژی، آلایندگی ناشی از تولید کلینکر سیمان و افزایش عمر مفید سازه ها می انجامد. عدم وابستگی به محصولات وارداتی (مانند متاکائولن) در ساخت سیمان آمیخته، از جمله نکات مثبت در انجام این تحقیق به شمار رفته که امکان استفاده از منابع داخلی را فراهم می آورد.

ذوالفقار نسب در خصوص دستاورد این طرح یادآور شد: سیمان های آمیخته پوزولانی و یا ترکیبات سه گانه LC۳ بعنوان دستاوردهای این تحقیق بصورت مستقیم در صنعت تولید سیمان کشور امکان استفاده دارد.

وی همچنین گفت: از سوی دیگر، بهره گیری از این سیمان ها در ساخت پروژه های زیر بنایی کشور موجب افزایش عمر مفید سازه ها و در نتیجه کاهش میزان تعمیرات در دوره زمانی بهره-برداری می شود.

این محقق عنوان کرد: این تحقیق امکان توسعه در فاز صنعتی را دارا بوده و با همکاری وزارت صنعت، معدن و تجارت و همچنین کارخانه های سیمان می توان تولید سیمان های آمیخته پوزولانی و LC۳ را در دستور کار قرار داد. بی شک صنعتی سازی این پروژه گام مهمی در خصوص سیمان های نوین در عرصه بین المللی به شمار می رود.  

ذوالفقارنسب ادامه داد: همچنین تهیه اطلس جامع کشور در خصوص خاک های رسی با قابلیت استفاده بعنوان مواد پوزولانی از اهمیت بالایی برخوردار است.

وی به ویژگی های این طرح اشاره گرد و گفت: پیشتاز بودن در زمینه تحقیقات در خصوص سیمان های آمیخته سه گانه موسوم به LC۳ در کشور، مطالعه امکان سنجی استفاده از منابع رسی با خلوص کم بعنوان مواد جایگزین سیمان، بررسی اثر استفاده از رس های کلسینه با خلوص کم بر خواص دوام در برابر حمله یون های کلراید از ویژگی های این طرح به شمار می رود.

وی گفت: این پروژه، با تمرکز بر منابع داخلی سعی بر ساخت مصالح با دوام در برابر شرایط بومی کشور انجام گرفته است.

محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر در خصوص مزیت های رقابتی طرح گفت: با توجه به نیازهای فنی و زیست محیطی موجود در صنعت سیمان و بتن، استفاده از مواد جایگزین سیمان امری اجتناب ناپذیر در فرآیند توسعه کشور است از این رو، مواد پوزولانی مختلف، رس های کلسینه شده که در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته اند می توانند با بهبود خواص دوام مصالح سیمانی در برابر محیط های مخرب، به اقتصاد طرح کمک نموده و در اثرات زیست محیطی ناشی از بکارگیری سیمان را کاهش دهند.

وی گفت: این مقوله در خصوص رس های کلسینه شده با افزایش قابل توجه دوام در مقایسه با سایر مواد جایگزین سیمان بعنوان یک مزیت رقابتی شناخته می شود. همچنین گسترده بودن منابع رسی در کشور می تواند حجم تولید مواد جایگزین سیمان را نسبت به وضعیت کنونی بسیار افزایش دهد.  

ذوالفقارنسب در خصوص کاربردهای پروژه گفت: این پروژه در راستای افزایش تولید سیمان های آمیخته در کشور کاربرد مستقیم داشته و این امر سبب بهبود دوام سازه  های بتنی مهم کشور در برابر شرایط آسیب رسان خواهد شد.  
دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر عنوان کرد: همچنین با توجه به نیاز سایر کشورهای حاشیه خلیج فارس به سیمان های با دوام، ظرفیت صادرات محصولات تخصصی صنعت سیمان نیز با بکارگیری مواد مورد بررسی در این تحقیق فراهم می شود.

 استاد راهنمای این پروژه مرحوم دکتر علی اکبررمضانیان پور واستاد ناظر پروژه دکتر فرامرز مودی عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر بودند.

دکتر علی اکبر رمضانیان پور استاد دانشگاه صنعتی امیرکبیر در زمینه مهندسی عمران و بخصوص تکنولوژی و دوام بتن و نیز صنعت سیمان بودند. وی جوایز متعدد از محافل علمی داخلی و بین المللی را در کارنامه خود داشته و با ثبت ۲۵ اختراع در مراجع داخلی و بین المللی، چاپ در حدود ۲۰۰ مقاله در مجلات معتبر داخلی و خارجی، ارایه بیش از ۴۵۰ مقاله در کنفرانس های ملی و بین المللی و تدوین در حدود ۱۰۰ جلد کتاب، از شخصیت های برجسته علمی ایران و جهان بشمار می رفت.