هذا النوع من الإسمنت يمكن أن يساهم في تقليل كمية النفايات الناتجة عن المنشآت الخرسانية المهدّمة، سواء كان الهدم بسبب إعادة التخطيط لبناء منشآت جديدة بمواصفات مختلفة، أو بسبب الحروب والكوارث التي تؤدي إلى دمار كبير.
لماذا نعيد تدوير الإسمنت؟
إعادة التدوير هي واحدة من أهم خطوات التنمية المستدامة. ومن بين المواد التي يمكن إعادة استخدامها بشكل فعّال هو الإسمنت المعاد تدويره. هذا النوع من الإسمنت يمكن أن يساهم في تقليل كمية النفايات الناتجة عن المنشآت الخرسانية المهدّمة، سواء كان الهدم بسبب إعادة التخطيط لبناء منشآت جديدة بمواصفات مختلفة، أو بسبب الحروب والكوارث التي تؤدي إلى دمار كبير.
إعادة تدوير الإسمنت تقلل أيضًا من الطلب على المواد الخام التي تستخدم عادةً لإنتاج الإسمنت من الصفر، وبالتالي تُعد خطوة مهمة لحماية البيئة والحفاظ على الموارد.
كيف نُنتج الإسمنت المعاد تدويره؟
حرق الكتلة الخرسانية المهدّمة عند درجة حرارة معيّنة.
من خلال التجارب، تبيّن أن أفضل درجة حرارة لحرق الخرسانة هي 450 درجة مئوية، وهي الدرجة التي يحدث فيها أكبر فقد للوزن وفقًا لتحليل TGA (التحليل الوزني الحراري).
هذه الدرجة أيضًا هي نفسها التي تُحافظ على أعلى قوة ضغط للخرسانة الجديدة الناتجة من الإسمنت المعاد تدويره.
بعد الحرق، يتم طحن الكتلة الخرسانية لتصبح جاهزة للاستخدام من جديد.
ما خصائص الخرسانة الناتجة من الإسمنت المعاد تدويره؟
عند استخدام الإسمنت المعاد تدويره، يمكننا الحصول على خلطة خرسانية لها قوة ضغط مشابهة لقوة الخرسانة الناتجة عن الإسمنت البورتلاندي العادي (OPC)، لكن مع قابلية تشغيل أقل.
كيف نحسن قابلية التشغيل؟
لحل هذه المشكلة، قام الباحثون بإضافة خبث الفرن العالي إلى الخلطة الخرسانية بنسب معيّنة. هذه الإضافة ساعدت على:
- زيادة قابلية التشغيل.
- الحفاظ على نفس قوة الضغط للخرسانة الناتجة.
هل الإسمنت المعاد تدويره بديل حقيقي؟
يمكن اعتبار إعادة تدوير النفايات الإسمنتية طريقة مستدامة وفعّالة إذا كان بالإمكان الحصول على خصائص فيزيائية تماثل خصائص الإسمنت البورتلاندي العادي (OPC). وقد وضّحت الدراسات أن:
- للحصول على إسمنت معاد تدويره بنفس الجودة، يجب أن لا يزيد عمر الكتلة الخرسانية عن سنتين بعد التكسير.
الفوائد البيئية للإسمنت المعاد تدويره:
- انبعاثات أقل من ثاني أكسيد الكربون.
- استهلاك طاقة أقل أثناء الإنتاج.
- تقليل النفايات الناتجة عن تدمير الأبنية.
متى بدأت أهمية إعادة تدوير الخرسانة؟
في أواخر القرن العشرين، بدأت إعادة تدوير الخرسانة تكتسب أهمية متزايدة، بسبب:
- الاهتمام المتزايد بحماية البيئة.
- انخفاض سعة مكبّات النفايات.
الدول الرائدة في إعادة التدوير:
بعض الدول التي تعتمد إعادة التدوير في قطاع البناء بشكل فعّال هي:
- بلجيكا
- هولندا
- الدنمارك
هذه الدول تُنتج مواد خرسانية معاد تدويرها (RCA) وتستخدمها بشكل واسع في المشاريع.
هل كل أنواع الركام تصلح لإعادة التدوير؟
الركام الخشن (حجمه أكبر من 5 مم) هو الأفضل لإعادة التدوير.
الركام الناعم (أقل من 5 مم) يمكن استخدامه، لكن يلزم تعديل تصميم الخلطة الخرسانية لتفادي المشاكل.
ما التحديات التي نواجهها عند استخدام الخرسانة المعاد تدويرها؟
عند استخدام الركام المعاد تدويره، يجب الانتباه إلى بعض النقاط المهمة:
- قابلية التشغيل.
- المتانة.
- تفاعل القلويات مع السيليكا.
- مشكلة التآكل بسبب محتوى الكلوريد.
- مقاومة التجمّد والذوبان.
مصادر البحث :
An investigation on the recycling of hydrated cement from concrete demolition waste - ScienceDirect
Recycled cements drive down emissions without slacking on strength - Princeton Engineering
