بتن سبز چیست و چه کاربردی دارد؟

در سال های اخیر کاربرد بتن سبز در بسیاری از کشورها از جمله ایران رواج یافته است. کلمه ” سبز ” هیچ ارتباطی با رنگ بتن ندارد و ناشی از اهمیت و توجه به محیط زیست در ساخت این بتن ها است. بتنی سبز نامیده می شود که برای ساخت آن از اجزایی با منابع پایدار و دوستدار محیط زیست مثل مواد بازیافتی یا ضایعاتی استفاده شود. علاوه بر انتخاب اجزا، ممکن است در طراحی مخلوط و فرایند بتن ریزی نیز اقداماتی انجام شود تا بتنی پایدارتر با چرخه عمر طولانی و میزان نیاز به نگهداری کم تر به دست بیاید. به عنوان مثال، صرفه جویی در انرژی، کاهش انتشار CO2 و کاهش فاضلاب از این موارد هستند. اگر علاقه مند هستید که در مورد بتن های سبز، نحوه ساخت و نوع عملکرد آن بیشتر بدانید تا پایان این مطلب با ما همراه باشید.

فناوری ساخت بتن های سبز شامل چه مواردی است؟

“بتن سبز” یک موضوع انقلابی در تاریخ صنعت بتن است و اولین بار در سال 1998 در دانمارک اختراع شد. بتن های بازیافتی و ضایعاتی، ضایعات نیروگاهی، ضایعات معدن، ضایعات شیشه، بقایای زباله سوزها، خاک رس سوخته، خاک اره، خاکستر احتراق و شن و ماسه ریخته گری می توانند برای تولید این بتن مورد استفاده قرار بگیرند. همان طور که گفته شد، هدف، کاهش اثرات زیست محیطی بتن است و برای تولید آن فناوری جدیدی توسعه یافته است. این فناوری تمام مراحل چرخه عمر ساخت و ساز بتن را در نظر می گیرد، یعنی طراحی سازه، مشخصات، ساخت و نگهداری و جنبه های عملکردی آن از جمله:

• خواص مکانیکی (مثل استحکام، انقباض، خزش)
• مقاومت در برابر آتش
• طرز کار با آن و نحوه پخت
• دوام (مثل محافظت در برابر خوردگی، یخ زدگی)
• خواص ترمودینامیکی
• جنبه های زیست محیطی (مثل انتشار CO2، مصرف انرژی، بازیافت)

اهمیت استفاده از  بتن های سبز

اهمیت استفاده از بتن های سبز

وقتی صحبت از سازه‌های ساختمانی می‌شود، توسعه‌دهندگان و پیمانکاران این امکان را دارند که از بین مواد و مصالح مختلف یک گزینه مناسب را انتخاب کنند. به طور کلی، تصمیم گیری در مورد انتخاب مصالح ساختمانی به عوامل متعددی از جمله هزینه و نوع عملکرد برای کاربردهای خاص بستگی دارد. با توجه به علاقه روزافزون به توسعه پایدار و قوانین مختلف ارائه شده توسط دولت ها، ساخت و ساز کنندگان و پیمانکاران، بیش از هر زمان دیگری انگیزه دارند تا از موادی استفاده کنند که پایدار باشند یا به گونه ای تأثیرات زیست محیطی آنها حداقل باشد. بتن نقش مهمی را ایفا می کند زیرا مقدار قابل توجهی از انتشار کربن در جهان ناشی از تولید سیمان و بتن است. متأسفانه، تولید بتن منابع ارزشمندی مانند آب و انرژی را می خورد و دی اکسید کربن مخرب را در جو منتشر می کند. بنابراین، توسعه بتن سبز اهمیت زیادی دارد.

الزامات زیست محیطی سازه های بتنی

تعدادی الزامات و اهداف زیست محیطی وجود دارد که سازه هایی که از بتن سبز ساخته می شوند، باید با آنها مطابقت داشته باشند:

• انتشار CO2 باید حداقل 30 درصد نسبت به بتن معمولی کاهش یابد.
• حداقل 20 درصد از بتن باید از محصولات بازیافتی به عنوان سنگدانه استفاده شود.
• از ضایعات بتنی و انواع محصولات بازیافتی دیگر در ساخت بتن استفاده شود.
• سوخت‌های مشتق شده از ضایعات باید حداقل 10 درصد جایگزین سوخت‌های فسیلی در تولید سیمان شوند.
• اجتناب از استفاده از مواد موجود در فهرست مواد غیرمجاز سازمان حفاظت محیط زیست
• عدم کاهش قابلیت بازیافت بتن های سبز در مقایسه با بتن معمولی
• عدم افزایش محتوای مواد خطرناک در پساب بتن در مقایسه با پساب حاصل از تولید انواع بتن معمولی

مزایای این نوع بتن

مزایای این نوع بتن

استفاده از بتن سبز نسبت به بتن سنتی مزایای زیادی دارد. بزرگترین مزیت آن مربوط به مسائل زیست محیطی است. همان طور که گفته شد، استفاده از مواد بازیافتی یا ضایعات می تواند علاوه بر کاهش هزینه ها موجب کاهش میزان زباله ها و ضایعات در محیط زیست نیز شود. برای این که مزایای دیگر بتن های سبز را به بتن معمولی مقایسه کنیم لازم است ابتدا به طور اجمالی به این بپردازیم که بتن چیست و چگونه تهیه می شود. همان طور که می دانید بتن از ترکیب کردن سیمان، سنگدانه ها و آب به وجود می آید. در فرایند ساخت سیمان لازم است که مواد اولیه در کوره هایی با دمای بسیار بالا حتی بیشتر از 1000 درجه سانتی گراد پخت شوند همین امر موجب می شود که فرایند تولید سیمان و به تبع آن تولید بتن، نیاز به انرژی زیادی داشته باشند.

مصرف انرژی کمتر

انرژی مورد نیاز برای تامین گرمای کوره های پخت سیمان، معمولا از سوزاندن سوخت های فسیلی به دست می آید. به این ترتیب در صورتی که از سیمان های بازیافتی به جای بخشی از سیمان تازه در ساخت بتن استفاده شود، این باعث می شود که انرژی کمتری برای تولید بتن مصرف شده باشد و میزان مصرف سوخت فسیلی کاهش پیدا کند. بنابراین به طور کلی می توان گفت که استفاده از سیمان های بازیافتی موجب صرفه جویی در مصرف انرژی در ساخت بتن می شود.

انتشار کربن کمتر

انتشار کربن کمتر

حفاظت از محیط زیست به یک موضوع مهم جهانی در زمینه جهانی تبدیل شده است. در نشست جهانی زمین در سال 1997 در کیوتو، ژاپن، نیاز به کاهش انتشار CO2 در مقیاس بزرگ اعلام شد. به دنبال این نشست، انتشار گازهای گلخانه ای حدود 21٪ کاهش یافت و بسیاری از صنایع بزرگ در سرتاسر جهان توافق کردند مقرراتی را تدوین کنند که اهداف مربوط به حفاظت از محیط زیست را در بر بگیرد و آن ها را عملی کند. همان طور که در پاراگراف قبلی اشاره شد برای تولید سیمان لازم است که مقدار زیادی سوخت فسیلی سوزانده شود که به دنبال آن حجم زیادی از کربن دی اکسید و گازهای گلخانه ای وارد محیط زسیت و جو می شود. اما استفاده از بتن های سبز موجب کاهش انتشار گازهای گلخانه ای می شود.

هزینه کمتر

تولید بتن های سبز بسیار ارزان تر از بتن معمولی است زیرا برای ساخت از مواد ضایعاتی مثل سیمان های بازیافتی و شن و ماسه های ضایعاتی، استفاده می شود. بنابراین هزینه تمام شده آن کمتر خواهد بود.

جلوگیری از کاهش منابع

جلوگیری از کاهش منابع

استفاده از بتن در صنعت ساختمان سازی با سرعت زیادی در حال رشد است و با توسعه جامعه شهری و نیاز به آن تقاضا برای مصالح ساختمانی افزایش می یابد. سیمان و سنگدانه ها اجزای اصلی بتن هستند و استخراج مستمر باعث کاهش منابع دسترسی می شود. این سناریو مشکل کمبود مصالح ساختمانی را در چند وقت اخیر ایجاد کرده است. برای رفع کمبود، تا حدودی نیاز به یافتن جایگزین وجود دارد که در بتن های سبز این موضوع تا حدود زیادی تقلیل پیدا کرده است.

دیگر مزایا

به طور کلی از مزایای این نوع بتن می توان به موار زیر اشاره کرد:

• کاهش انتشار CO2 صنعت بتن
• افزایش استفاده از مواد ضایعاتی
• کاهش آلودگی محیط زیست و توسعه پایدار.
• نیاز به نگهداری و تعمیرات کمتر بتن
• مقاوم در برابر حرارت و آتش
• خواص مکانیکی مشابه با بتن معمولی
• مقاومت حرارتی و اسیدی خوب
• مقاومت فشاری و کششی این بتن با برخی مصالح در مقایسه با بتن معمولی بهتر است.
• حل مشکل بازیافت و فضای دفع مورد نیاز برای مواد زائد صنعت
• به طور کلی به کاهش مصرف سیمان کمک می کند.
• در مقایسه با بتن معمولی مقرون به صرفه است
• کارایی بهتری نسبت به بتن معمولی

محدودیت های این نوع بتن

محدودیت های این نوع بتن

مهم ترین محدودیت سازه های ساخته شده با بتن سبز نسبت به سازه های با بتن معمولی این است که این سازه ها به طور معمول عمر کمتری دارند. بنابراین از آنجایی که طول عمر کمتری دارند نمی توانند برای سازه های مهمی مانند سدها، پل ها و غیره استفاده شوند. از دیگر محدودیت های آن می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• مقاومت فشاری ممکن است کمتر باشد.
• جذب آب بالا است.
• خواص انقباض و خزش آن در مقایسه با بتن معمولی زیاد است.
• مقاومت خمشی آن کمتر است

کاربرد بتن های سبز

در ساخت سازه هایی مانند دال ها، پاسیوها، پارکینگ ها، تیرها، ستون ها و دیوارها می توان از این نوع بتن استفاده کرد. ساختمان های ساخته شده از بتن سبز بهتر می توانند در برابر آتش سوزی دمای بالا را تحمل کنند. به علاوه، در برابر خوردگی ناشی از نمک ها و آلودگی نیز بهتر مقاومت می کنند. یکی دیگر از موارد استفاده این بتن ها در راه سازی است.

تفاوت بتن های سبز و بتن بازیافتی

تفاوت بتن های سبز و بتن بازیافتی

به زبان ساده، بتن های سبز بتنی هستند که در طول مراحل تولید از منابع جدید کمتری استفاده می کند. این نوع بتن ها را نباید با بتن بازیافتی اشتباه گرفت که فقط از مواد بازیافتی برای تولید بتن جدید استفاده می کنند.

کلام پایانی

در انتها می توان گفت که دامنه قابل توجهی در استفاده از مواد زائد برای تولید بتن های سبز وجود دارد. جایگزینی مواد بتن معمولی با مواد ضایعاتی و محصولات جانبی فرصتی برای تولید بتن اقتصادی و سازگار با محیط زیست می دهد. جایگزینی بخش از مواد اولیه بتن مانند سیمان و سنگدانه با مواد ضایعاتی نشان دهنده استحکام فشاری و کششی بهتر، بهبود مقاومت سولفاتی، کاهش نفوذپذیری و بهبود کارایی است.

منابع: civilsitevisit، theconstructor ، gharpedia