اختصاصی بسپار/ بتن بسپاری؛ راهکاری برای ساختوساز پودمانی و کاهش پسماند ساختمانی
گروه ترجمه و تولید محتوا در بسپار/ایران پلیمر صنعت ساختمان یکی از بزرگترین منابع انتشار کربندیاکسید در جهان به شمار میرود که بخش قابلتوجهی از آن به تولید سیمان پرتلند و فرایند کلسینه کردن مربوط میشود. در همین حال، حجم بالای نخالههای ساختمانی نیز به یکی از چالشهای جدی این صنعت تبدیل شده است. اکنون پژوهشگران با توسعه بتنهای بسپاری، راهکاری را ارائه کردهاند که میتواند هم از پسماندهای ساختمانی استفاده کند و هم نیاز به سیمان را بکاهد.
در این فناوری، به جای استفاده از سیمان بهعنوان چسباننده، از شبکههای بسپاری با اتصالات عرضی استفاده میشود که ذرات حاصل از مصالح ساختمانی را بهصورت فیزیکی در خود محصور میکنند. این ساختار علاوه بر حذف حفرههای ناشی از واکنشهای سیمان با آب، مقاومت مکانیکی و دوام قطعات را نیز میافزاید.
بهبود اتصال بسپار و مصالح بازیافتی
یکی از چالشهای اصلی در تولید بتن بسپاری، اتصال مناسب میان بسپارهای آلی و مصالح بازیافتی مانند آجر خردشده یا شیشه پسماند است. برای رفع این مشکل، پژوهشگران از عوامل جفتکننده سیلانی استفاده میکنند تا چسبندگی بین بسپار و ذرات معدنی افزایش یابد و مقاومت در برابر رطوبت و مواد شیمیایی بهبود پیدا کند.
در این فرایند، بسته به نوع بسپار، از ترکیبات سیلانی متفاوتی استفاده میشود. همچنین جایگزینی بخشی از سنگدانههای ریز با ۷ تا ۲۵ درصد شیشه بازیافتی، ضمن افزایش چگالی، به محصور شدن بهتر ذرات در ماتریس بسپاری کمک میکند و تشکیل ریزحفرهها را به کمینه میرساند.
مقاومت زیاد با مصرف کمتر مواد
بررسیهای انجامشده نشان میدهد بتنهای بسپاری در مقایسه با بتنهای معمولی کارکرد مکانیکی قابلتوجهی دارند. مقاومت فشاری این مواد به ۷۰ تا ۱۳۰ مگاپاسکال و مقاومت خمشی آنها به ۲۰ تا ۴۰ مگاپاسکال میرسد. در عین حال، به دلیل استحکام بالاتر، برای تولید قطعات سازهای به حجم کمتری از مواد نیاز است.
از دیگر ویژگیهای این بتنها میتوان به مقاومت بسیار زیاد در برابر مواد شیمیایی، کاهش حدود ۶۰ درصدی انتشار کربن در چرخه عمر و امکان رسیدن به استحکام عملیاتی در مدت تنها ۲۴ ساعت در دمای محیط اشاره کرد. همچنین نتایج آزمونهای شبیهسازی شرایط جوی نشان میدهد این مواد میتوانند بیش از یک قرن بدون افت محسوس کارکرد دوام بیاورند.
مناسب برای ساختوساز پودمانی
یکی از کاربردهای مهم بتن بسپاری، تولید آجرهای پیشساخته پودمانی است. در یکی از نمونههای توسعهیافته، از پلیاستر غیراشباع حاوی ۳۸ درصد پلاستیک بازیافتی برای تولید آجرهای ساختمانی استفاده شده است. این قطعات بدون نیاز به گرمایش خارجی، طی ۲۴ ساعت به مقاومت موردنیاز میرسند و امکان تولید انبوه آنها در کارخانه فراهم میشود.
نمونه دیگری از این فناوری، سامانه Polycare است که در آن آجرهایی با ابعاد حدود ۶۰ سانتیمتر و وزن کمتر از ۱۸ کیلوگرم تولید میشوند. این آجرها دارای پوستهای از بتن بسپاری و هستهای عایق هستند و بدون استفاده از ملات، تنها با میلههای رزوهای به یکدیگر متصل میشوند. چنین ساختاری امکان بازکردن، تعمیر و استفاده مجدد از اجزای ساختمان را نیز فراهم میکند.
گامی به سوی اقتصاد چرخشی در ساختمان
پژوهشگران معتقدند بتنهای بسپاری میتوانند نقش مهمی در توسعه ساختوساز زیستپایدار ایفا کنند. استفاده از پسماند ساختمانی بهعنوان ماده اولیه، کاهش مصرف سیمان، تولید سریع قطعات پیشساخته و قابلیت جداسازی و بازیافت اجزای سازه، از مهمترین مزیتهای این فناوری به شمار میروند.
با توجه به افزایش توجه صنعت ساختمان به کاهش انتشار کربن و توسعه اقتصاد چرخشی، انتظار میرود بتنهای بسپاری و سامانههای پودمانی مبتنی بر آن، در سالهای آینده جایگاه پررنگتری در پروژههای عمرانی و ساختمانی پیدا کنند.
