16560

بررسي سيمان‌هاي ضدسولفات حاوي مواد مكمل سيماني با تمركز بر توسعه پايدار

1403

دكتر سيد سجاد ميرولد

صنعت سيمان در پارادايم كنوني با چالش دوگانه و متعارضِ دستيابي همزمان به «دوام» سازه‌اي و «پايداري» زيست‌محيطي مواجه است. از يك سو، تهاجم شيميايي سولفات‌ها، به‌ويژه مكانيزم مخرب حمله سولفاتي تاماسايت (TSA) در دماهاي پايين كه مستقيماً ژل C-S-H را تخريب مي‌كند، دوام بتن را به شدت تهديد مي‌نمايد. همچنين الزام جهاني به كاهش انتشار دي‌اكسيد كربن، استفاده از سيمان‌هاي پرتلند سنتي را محدود ساخته است. اين پژوهش، شكاف تحقيقاتي ناشي از اين تضاد را هدف قرار مي‌دهد؛ جايي كه سيمان‌هاي ضد سولفات سنتي (تيپ 5) علي‌رغم دوام فني، به دليل فرآيند توليد پرانرژي، ردپاي كربن بيشتري دارند و سيمان‌هاي پايدار نوين مانند سيمان پرتلند آهكي، به دليل دارا بودن منبع كربنات داخلي، آسيب‌پذيري ذاتي شديدي در برابر حمله تاماسايت از خود نشان مي‌دهند. در اين سمينار، پس از تبيين مكانيزم‌هاي تخريب و بررسي سيمان‌هاي سنتي، نقش حياتي مواد مكمل سيماني (SCMs) به عنوان راهكار كليدي براي حل اين چالش، تحليل و عملكرد آن‌ها از منظر ارزيابي چرخه عمر (LCA) ارزيابي گرديد. يافته‌هاي كليدي نشان مي‌دهد كه استفاده ازSCMs، مؤثرترين استراتژي براي تلفيق اين دو هدف است؛ چنانكه جايگزيني 60٪ سيمان پرتلند با خاكستر بادي، پتانسيل كاهش 48 درصدي تأثير گرمايش جهاني (GWP) را دارا است. نوآورانه‌ترين يافته اين مطالعه، اثبات عملكرد فوق‌العاده مخلوط‌هاي سه‌جزئي (PLC + 40٪ سرباره + 20٪ خاكستر بادي در شرايط تهاجمي TSA است كه پس از سه سال غوطه‌وري در دماي 5 درجه سانتي‌گراد، با ثبت انبساط ناچيز 048/0 درصد، دوامي فراتر از سيمان تيپ 5 ارائه دادند. همچنين، سيمان سنگ آهك-خاك رس كلسينه (LC3) به عنوان يك فناوري نوين با پتانسيل كاهش 30 درصدي CO2 و دوام سولفاتي مطلوب، معرفي شد. بصيرت نهايي حاصل از اين پژوهش، معرفي تركيبات PLC-SCM به عنوان راهكار بهينه، براي چالش دوگانه دوام و پايداري است كه هر دو آن‌ها را در كنار هم به ارمغان خواهد آورد. همچنين شكاف‌هاي مطالعاتي براي انجام كارهاي آزمايشگاهي و استفاده از الگوريتم هاي بهينه سازي براي پيدا كردن درصد بهينه طرح مخلوط بتني پايدار و با دوام در محيط‌هاي سولفاتي را بيان مي‌ كند.

12/3/2025 12:00:00 AM

88928

1404/09/27

Investigation of Sulfate-Resistant Cements Containing Supplementary Cementitious Materials with a Focus on Sustainable Development

سيمان ضد سولفات , توسعه پايدار , حمله سولفاتي , مواد مكمل سيماني , سيمان پرتلند آهكي , ارزيابي چرخه عمر

Sulfate-Resistant Cement , Sustainable Development , Sulfate Attack , Supplementary Cementitious Materials , Portland-Limestone Cement , Life Cycle Assessment