ساخت جایگزین سیمان در دانشگاه امیرکبیر/ کارایی بهتر در کنار کاهش وابستگی به واردات

به گزارش مجله خبری نگار،به نقل از روابط عمومی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، آرش ذوالفقارنسب دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «ارزیابی خواص مکانیکی و دوام در برابر حمله یون‌های کلراید در مصالح پایه سیمانی حاوی رس‌های کلسینه شده» گفت: سیمان به عنوان جزء 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 مسائل زیست محیطی پیرامون تولید و به کارگیری مصالح پایه سیمانی و اهداف مقوله توسعه پایدار، افزایش عمر مفید سازه‌ها و کاهش آلایندگی‌های ناشی از تولید این مواد دارای اهمیت بسیار زیادی است.
ذوالفقارنسب با بیان اینکه به کارگیری مواد جایگزین سیمان می‌تواند راه حلّی عملی در راستای بهبود دوام و در نتیجه افزایش عمر مفید سازه‌ها قلمداد شود، گفت: در کنار بهبود پایایی سازه‌ها، جایگزینی بخشی از سیمان پرتلند با مواد افزودنی معدنی (مواد پوزولانی) موجب کاهش میزان مصرف سوخت و گاز‌های آلاینده به وجود آمده در فرآیند تولید سیمان می‌شود.
ذوالفقارنسب گفت: دسترسی به منابع یکی از مسائل اصلی در به کارگیری این مواد است. پوزولان‌های مصنوعی که محصول جانبی صنایع است عمدتاً تولید کمی داشته و این حجم محدود جوابگوی نیاز‌های آینده نبوده و تهیه آن وابسته به توسعه صنعتی منطقه به کارگیری آن است.
دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر ادامه داد: از سوی دیگر منابع پوزولان‌های طبیعی به صورت یکنواخت در تمامی مناطق توزیع نشده و مشخصات جغرافیایی ناحیه به کارگیری این مواد در دسترسی به آن‌ها تاثیرگذار است. کیفیت این مصالح نیز در نقاط مختلف یک ناحیه یا حتی یک معدن تفاوت چشمگیری دارند؛ لذا بکاربردن گسترده پوزولان‌های طبیعی در تمامی مناطق امکان پذیر نیست.
به گفته دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر، در این میان می‌توان با حرارت دهی رس‌های مناسب و پختن آن‌ها در بازه دمایی ۶۵۰ تا ۸۵۰ درجه سانتی گراد نوعی از مواد پوزولانی را تهیه کرد که تحت عنوان رس‌های کلسینه شده شناخته می‌شوند.
وی 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.
دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر با بیان اینکه در کشور ما نیز وجود منابع با ذخیره قابل توجه امکان بهره گیری از این مواد را فراهم می‌آورد، گفت: در این تحقیق استفاده از منابع داخلی با خلوص کم و یا ضایعات صنایع تولید کائولن برای ساخت مواد جایگزین سیمان در دستور کار قرار گرفته شد. این امر از منظر اقتصادی و نیز از لحاظ زیست محیطی توجیه پذیر بوده و به کاهش هزینه‌های تولید، مصرف انرژی، آلایندگی ناشی از تولید کلینکر سیمان و افزایش عمر مفید سازه‌ها می‌انجامد. 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 می‌آورد.
ذوالفقارنسب در خصوص دستاورد این طرح گفت: سیمان‌های آمیخته پوزولانی و یا ترکیبات سه گانه LC۳ بعنوان دستاورد‌های این تحقیق بصورت مستقیم در صنعت تولید سیمان کشور امکان استفاده دارد. از سوی دیگر، بهره گیری از این سیمان‌ها در ساخت پروژه‌های زیر بنایی کشور موجب افزایش عمر مفید سازه‌ها و در نتیجه کاهش میزان تعمیرات در دوره زمانی بهره‌برداری می‌شود.
وی عنوان کرد: این تحقیق امکان توسعه در فاز صنعتی را دارا بوده و با همکاری وزارت صنعت، معدن و تجارت و همچنین کارخانه‌های سیمان می‌توان تولید سیمان‌های آمیخته پوزولانی و LC۳ را در دستور کار قرار داد. بی شک صنعتی سازی این پروژه گام مهمی در خصوص سیمان‌های نوین در عرصه بین المللی به شمار می‌رود.
ذوالفقارنسب ادامه داد: همچنین تهیه اطلس جامع کشور در خصوص خاک‌های رسی با قابلیت استفاده بعنوان مواد پوزولانی از اهمیت بالایی برخوردار است.
دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر با اشاره به ویژگی‌های این طرح گفت: پیشتاز بودن در زمینه تحقیقات در خصوص سیمان‌های 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 رس‌های کلسینه با خلوص کم بر خواص دوام در برابر حمله یون‌های کلراید از ویژگی‌های این طرح به شمار می‌رود. این پروژه، با تمرکز بر منابع داخلی سعی بر ساخت مصالح با دوام در برابر شرایط بومی کشور انجام گرفته است.

وی در خصوص مزیت‌های رقابتی این 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، رس‌های کلسینه شده که در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته اند، می‌توانند با بهبود خواص دوام مصالح سیمانی در برابر محیط‌های مخرب، به اقتصاد طرح کمک نموده و در اثرات زیست محیطی ناشی از بکارگیری سیمان را کاهش دهند.
دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر گفت: این مقوله در خصوص رس‌های کلسینه شده با افزایش قابل توجه دوام در مقایسه با سایر مواد جایگزین سیمان بعنوان یک مزیت رقابتی شناخته می‌شود. همچنین گسترده بودن منابع رسی در کشور می‌تواند 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 سیمان‌های آمیخته در کشور کاربرد مستقیم داشته و این امر سبب بهبود دوام سازه‌های 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 سیمان‌های با دوام، ظرفیت صادرات محصولات تخصصی صنعت سیمان نیز با بکارگیری مواد مورد بررسی در این تحقیق فراهم می‌شود.