مقدمه
با پیشرفت علم و تکنولوژی در صنعت ساختمان و توجه ویژه به محیط زیست، دانشمندان در حال بررسی بر روی استفاده از مصالحی مانند بتن سبز هستند که دوستدار محیط زیست بوده و به آن آسیب کمتری می زنند.
بتن به عنوان مصالح برگزیده قرن در صنایع مهندسی عمران، دارای جایگاه ویژه ای است. این ماده پس از آب پرمصرف ترین مصالح مصرفی بشر به حساب می آید.
در واقع بتن یکی از مواد ساختمانی است که همه جا در اطراف ما وجود دارد و این دلیل خوبی است برای اینکه دانشمندان تحقیقات خود را بر روی این ماده متمرکز کنند.
تولید بتن از حیث محیط زیست اثرات متعددی دارد، که عدم توجه به جوانب آن میتواند مشکلات زیادی را ایجادکند.در سالهای اخیر برای تولید بتن سبز راهکارهایی ارایه شده که سازگاری مناسبی با محیط زیست و مبانی توسعه پایدار داشته و درکشورهای صنعتی با تحول اساسی که در ارتقاء سطح تکنولوژی بوجود آمده گامهای موثری در استفاده از بتن سبز برداشته شده است.
دولت مالزی، استفاده از مواد ساختمانی سازگار با محیط زیست را برای ساخت و ساز پیشنهاد می‌کند.که در سال 2009 با راه‌اندازی شاخص ساختمان سازی سبز (GBI)، با استفاده از تکنولوژی سبز، صاحبان ساختمان‌ها را برای بدست آوردن گواهینامه GBI تشویق کرد. همچنین این دولت در تلاش برای کاهش آلودگی هوا است که بتن سبز بتن نقش مهمی در این امر دارد.
در سالهای اخیر، استفاده از بتن سبز در بسیاری از کشورها از جمله مالزی رواج یافته است و یکی از موارد مهم در تولید بتن سبز، استفاده از مواد بازیافتی در تولید آن است.
گفته می‌شود در اروپا سالانه به ازای هر نفر یک متر مکعب بتن تولید می‌شود.
بتن سبز چیست؟
تلاش هایی که در خصوص ایجاد مصالح پایدار صورت گرفته منجر به ایجاد محصولی به نام بتن سبز شده که از مواد زائد بتن ساخته می شود و در تولید بتن سبز از انرژی کمتری استفاده می شود و کربن دی اکسید کمتری نسبت به بتن معمولی تولید می کند.
ضایعات بتنی مانند سرباره، بتن بازیافتی، خاکستر بادی، رشته های قوطی آلومینیومی، زباله های نیروگاه، شیشه زباله، گل های قرمز، خاک رس سوخته، خاک اره، خاکستر احتراق و ماسه ریخته گری از مواد تشکیل دهنده بتن سبز هستند.
البته پژوهشگران در تلاش هستند که در آینده علاوه بر بازیافت الیاف طبیعی یا صنعتی که برای تهیه بتن سبز استفاده می شود از دور ریخت های لاستیک خودروها و همچنین مواد پلاستیکی بازیافتی هم بتوانند بتن سبز را تهیه و تولید نمایند.
بتن سبز راهی برای ساخت و ساز پایدار
بتن معمولی با مزایای شناخته شده فراوان محبوبيت زیادی در صنعت ساخت و ساز دارد اما این کاربرد های فراوان با تاثيرات زیست محيطی فراوان توام است.
تا کنون نزدیک به 5 ميليارد متر مکعب بتن در جهان توليد شده است و این حجم از توليد نيازمند استفاده از حجم زیادی از منابع طبيعی برای توليد سنگدانه ها و سيمان مصرفی در بتن بوده است.
سیمان یکی از اجزای اصلی تشکيل دهنده بتن است و توليد هر تن سيمان به ميزان یک تنCo2 در اتمسفر آزاد می کند.
Co2 به عنوان گاز گلخانه ای شناخته شده است و باعث گرم شدن کره زمين می شود.از طرفی تخریب و دفع سازه های بتنی منجر به شکل گيری حجم زیادی از مواد زائد جامد می شود.
همچنين ميزان آب مورد نياز برای ساخت بتن بسيار زیاد است تا جایی که هر ساله بيش از یک تریليون گالن آب شيرین در سطح جهان بدون در نظر گرفتن آب برای شستشوی سنگدانه ها و آب مورد نياز برای عمل آوری بتن در ساخت بتن مصرف می شود.
این در حالی است که آب شيرین در جهان به راحتی در دسترس نيست. موارد ذکر شده نشان می دهد که صنعت بتن به یک صنعت مخرب زیست محيطی تبدیل شده است اما در واقع با مطالعه بر روی چرخه حيات این محصول پر مصرف در صنعت ساخت و ساز می توان آن را به یک مصالح سازگار با محيط زیست تبدیل کرد.
درنتيجه در درجه اول به منظور کاهش تاثير آلایندگی سيمان پرتلند بر محيط زیست باید ميزان استفاده از آن را تا حد ممکن در بتن کاهش دهيم.
استراتژی ها و راهکارها
استفاده از مواد بازیافتی
استفاده موثر از مواد بازیافتی می تواند در کاهش وابستگی به منابع طبيعی موثر باشد.
استفاده از مواد مکمل سيمانی
جایگزینی بخشی از سيمان را می توان با محصولات جانبی فرآیندهای صنعتی مانند خاکستر بادی و ...امکان پذیر است.
خاکستر بادی
فواید بسياری در استفاده از خاکستر بادی وجود دارد.از لحاظ تئوری امکان جایگزین کردن 100%سيمان پرتلند با خاکستر بادی وجود دارد اما سطح جایگزینی بيش از 80%به طور کلی نيازمند یک فعال شيميایی است.
علاوه بر این خاکستر بادی می تواند خواصی از بتن مانند قدرت آن را بهبود بخشد. در ضمن این محصول به راحتی در دسترس است چون به عنوان یک محصول زائد جانبی از احتراق ذغال سنگ بدست می آید پس استفاده از آن هم در کاهش هزینه ها و هم در استفاده از مواد زائد و برگرداندن آن به چرخه حيات برای ما حائز اهميت خواهد بود.
بتن تخریب شده
بتن تخریب شده یک جانشين مناسب برای سنگدانه ها در بتن جدید است. از طرفی بيشترین حجم بتن را سنگدانه های آن تشکيل می دهند و این استفاده مجدد از بتن تخریب شده باعث کاهش بخش بزرگی از دفع زباله ساختمانی و برگشت آن به چرخه ساخت و ساز و در نتيجه حفظ منابع طبيعی خواهد بود.
سرباره ها
سرباره ها از محصولات فرآیندهای متالوژیکی هستندو معروفترین آنها سرباره کوره فولاد است .استفاده های آن بسيار گسترده است و حتی تکه کلوخه های این سرباره ها که چگالی حدودی آنها 1280کيلوگرم بر متر مکعب است برای استفاده به عنوان درشت دانه در بتن بسيار مناسب هستند.
فواید استفاده از بتن سبز
- کاهش آلاینده‌های محیط زیست
- مقاومت بالا در مقابل تغییرات دما
- مقاومت بالا در برابر محیط اسیدی
- مقاومت فشاری این محصول به نسبت بتن عادی دو برابر است، مصرف سیمان را کاهش می‌دهد.
- این بتن مصرف آرماتور را تا ۲۰ درصد کاهش می دهد.
- بتن سبز یک بتن با مقاومت بالاست که کاربرد آن در اعضای سازه میزان مصرف بتن و میلگرد را در بناهای بتن آرمه کاهش می دهد.
- بتن سبز از کیفیت مطلوبی برخوردار است و به دلیل مصرف انرژی پایین و بهره گیری از روش های مقرون بصرفه هزینه خرید آن نیز مناسب می باشد. هزینه مناسب این محصول باعث شده استفاده از آن در ساخت و ساز رواج پیدا کند .
- بتن سبز به تعمیر و نگهداری کمی نیاز دارد.
به علت مزایای منحصر بفرد این نوع مصالح، در سال های اخیر استفاده از آن رواج یافته و به بتنی محبوب در بین سازندگان تبدیل شده است. بتن سبز فرصتی مناسب برای خرید بتنی ارزان تر و بی خطر برای محیط زیست می باشد.
زیان‌های استفاده از بتن سبز
- سازه‌های ساخته شده با بتن سبز معمولاً نسبت به سازه‌های ساخته شده با بتن معمولی، عمر کمتری دارند.
- مقاومت فشاری و دیگر ویژگی‌های بتن در برخی موارد، در مقایسه با بتن معمولی کم‌تر است.
- میزان جذب رطوبت و آب توسط بتن سبز بالاست.
- میزان خزش و جمع‌شدگی بتن سبز نسبت به بتن معمولی بیشتر است.
- مقاومت خمشی در بتن سبز نسبت به بتن معمولی پایین‌تر است.
کاربرد بتن سبز
از بتن سبز که دارای الیاف طبیعی غنی شده است میتوان بناهای تاریخی را مرمت و بازسازی نمود.ضمن اینکه برای ساخت و سازهای مختلف با منابع تجدید پذیر راه حل بسیار مناسبی خواهند بود.
نتیجه گیری
راه های زیادی برای رسيدن به ساخت و ساز پایدار وجود دارد که یکی از آنها استفاده از بتن سبز است. با توجه به موتردی که در بالا بحث شد بتن سبز یکی از مهمترین پله های ورود به ساخت و ساز پایدار در صنعت ساخت و ساز است. با استفاده از بتن سبز می توانيم منابع صبيعی را برای آیندگان حفظ کنيم.
با افزایش روند استفاده از منابع طبيعی روز به روز از ميزان آن ها کاسته خواهد شد و به همين ترتيب قيمت آن ها بالا خواهد رفت و ساخت و ساز متکی به طبيعت پرهزینه تر خواهد شد، این در حالی است که استفاده از مواد و مصالح زائد به نحو احسنت در صنعت ساخت، ما را در حفظ این مهم یاری خواهد کرد.
