موفقیت محققان کشور در افزایش 4 برابری ملات سیمان

سیمان پرتلند که یک آلاینده محیط زیست محسوب می شود، یکی از انواع سیمان است که برای مصارف عمومی کاربرد دارد و از آن در ساختن پیاده روها، روسازی جاده ها، پل های بتن مسلح، راه آهن، مخازن، لوله های آب و ملات برای بنایی استفاده می شود.
اما سیمان ژئوپلیمر ترکیبی از مصالح ژئولوژی طبیعی سیلیکات و آلومینا است و از این جهت ژئوپلیمر نامیده می شود.
به گزارش روز یکشنبه از دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دکتر محسن جعفری ندوشن مجری طرح کاهش انتشار گازهای آلاینده، افزایش مقاومت و افزایش دوام بتن در محیط های خورنده را مهمترین مزایای سیمان ها و ملات های ژئوپلیمری عنوان کرد و گفت: بتن در معرض خرابی های متعدد قرار دارد و این امر باعث تحمیل هزینه های نگهداری زیادی می شود.
وی اضافه کرد: از سوی دیگر تولید سیمان 'پرتلند' فرآیندی بسیار انرژی بر است و این انرژی عموماً با استفاده از سوخت های فسیلی تأمین می شود؛ از این رو تولید سیمان با انتشار گاز دی اکسید کربن همراه است و صنعت سیمان به عنوان یکی از اصلی ترین منابع تولیدکننده گازهای گلخانه ای شناخته می شود به گونه ای که به ازای تولید هر تن سیمان، تقریبا یک تن گاز دی اکسید کربن در هوا منتشر می شود.
جعفری ادامه داد: این نگرانی های زیست محیطی باعث شده است که در سه دهه گذشته پروژه های تحقیقاتی متعددی روی 'پوزولان' های مختلف به عنوان جایگزین بخشی از سیمان پرتلند در بتن در محل مرکز تحقیقات تکنولوژی و دوام بتن دانشگاه صنعتی امیرکبیر انجام شود.
وی از اجرای پروژه 'تولید سیمان و ملات و بتن های ژئوپلیمری' در این مرکز خبر داد و یادآور شد: هدف اصلی این پروژه تولید بتن بدون استفاده از سیمان پرتلند و بهبود خواص مکانیکی و دوام بتن بوده است.
مجری طرح با بیان این که در این تحقیق، بررسی خواص مکانیکی، نفوذپذیری و دوام ژئوپلیمرها به عنوان روکش سازه های بتنی در محیط های کلرایدی و محیط های اسیدی مورد توجه و بررسی قرار گرفت، یادآور شد: نتایج این تحقیقات نشان می دهد که امکان تولید سیمان ها و ملات های ژئوپلیمری با مقاومت حدود دو برابر ملات های سیمان پرتلندی با استفاده از سرباره کوره آهن گدازی و مواد فعال ساز وجود دارد.
وی با اشاره به شرایط آب و هوایی سواحل و جزایر خلیج فارس و وجود شرایط مساعد برای تخریب و انهدام سازه های بتن مسلح، خاطرنشان کرد: زیاد بودن دما به دلیل نزدیکی به خط استوا، تغییرات زیاد دما در طول شبانه روز و نیز در طول سال، زیاد بودن املاح موجود در آب خلیج فارس نسبت به آب های آزاد به دلیل جدایی نسبی آن از آب های آزاد، برخی از دلایل این امر است و تحقیقات گذشته نشان می دهد بیش از 90 درصد از خرابی های سازه های حاشیۀ خلیج فارس و دریای عمان ناشی از نفوذ یون های کلرید در بتن است.
جعفری اضافه کرد: نتایج استفاده از ملات های ژئوپلیمر ی به عنوان روکش سازه های بتنی در محیط خلیج فارس نشان می دهد با استفاده از این نوع مصالح می توان ضریب انتشار یون های کلراید را تا چهار برابر کاهش داد و به عبارت دیگر دوام بتن در برابر خوردگی های کلرایدی را تا چهار برابر افزایش داد.
به گفته وی، دو برابر شدن دوام ملات های ژئوپلیمری تولید شده، در برابر حملات اسیدی نسبت به ملات سیمان پرتلند را می توان از دیگر دستاوردهای این تحقیقات نام برد و اضافه کرد: علاوه بر این تحقیقات انجام گرفته نشان می دهد ملات های ژئوپلیمری چسبندگی مناسبی به بتن های موجود داشته به طوری که نتایج مقاومت چسبندگی ملات های ژئوپلیمری از چسبندگی بسیاری از ملات های تعمیراتی بیشتر بوده است. همچنین از ژل ژئوپلیمری تولیدی می توان برای ترزیق در ترک های سازه های بتنی استفاده کرد که نسبت به نمونه های خارجی با فشار کمتر و سرعت بیشتر تزریق می شود.
به گفته جعفری ندوشن، ملات ژئوپلیمری تولیدی در مقایسه با ملات های تعمیراتی در بازار ایران ارزان تر بوده و این موضوع نشان دهنده پتانسیل مناسب ملات های ژئوپلیمری برای رقابت با ملات های ترمیمی پایه پلیمری و سیمانی است.
این پژوهش از سوی محسن جعفری ندوشن و با راهنمایی آقای پروفسور علی اکبر رمضانیانپور، عضو هیات علمی دانشگاه و رئیس مرکز تحقیقات تکنولوژی و دوام بتن اجرایی شد.