مصالح دوستدار محیط زیست

مصالح دوست دار محیط زیست

      چکیده: هلدینگ آسیا مواد شاهرود در زمینه فروش سیمان بر آن است تا ضمن فروش سیمان اطلاعاتی نیز در خصوص سیمان و مطالب مرتبط با آن در اختیار شما علاقه مندان قرار دهد. جالب است بدانید افزایش تولید زباله، همزمان با رشد بسیار کندسیستم های بازیافتی از عوامل تهدیدکننده محیط زیست و نظام اکولوژیک کشور هستند. زباله های ساختمانی از مهمترین زباله ها در ایران هستند که در رده دوم بعد از زباله های شهر قرار دارند. تولید زباله های ساختمانی در شهر تهران پنج برابر زباله های شهری است  روزانه 40 هزار تُن نخاله ساختمانی در این شهر تولید میشود، در حالیکه نسبت نخاله های ساختمانی به زباله ها در آمریکا حدود 30% است. شرکت آسیامواد شاهرود در این خصوص مینویسد این امر ناشی از حجم بالای تخریب و تجدید بناها در این شهر است.

     دفن این زباله ها و انباشت آنها به صورت غیراصولی، مناطق شهری را با مشکلات بسیاری مواجه کرده است. این مسائل ما را به سمت تولید و استفاده از محصولاتی که به محیط زیست آسیب کمتر میزنند، پیش میبرد. مصالح دوستدار محیط زیست (materials friendly-eco)  مصالحی هستند که از مواد کم خظرتری تولید می شوند، کمتر از منابع طبیعی استفاده می کنند، خصوصیات محیطی سبز دارند و پتانسیل بازیافت بیشتری نسبت به سایر مصالح دارند. شرکت آسیا مواد شاهرود در این خصوص مینویسد مقاله حاضر ضمن توصیف این مصالح به بررسی چند نمونه خاص از آنها میپردازد. این نمونه ها شامل بتن، پلاستیک، آهن و فولاد است که بیشترین سهم را در نخاله های ساختمانی ایران دارند. در نهایت، این مقاله راهکارهایی در جهت بهبود مصالح موجود و حرکت به سمت تولید و استفاده از این مصالح در کشور ارائه میدهد.

 یک- مقدمه

    رابطه بین انسان و محیط زیست در حال خارج شدن از اعتدال است. آلودگی خاک، آب، هوا نظام اکولوژیک را تهدید میکند و تخلیه ضایعات در محیط زیست از عوامل اصلی این آلودگیهاست. شرکت آسیا مواد شاهرود در این خصوص مینویسد کشورها با درآمد بالا بیشترین سهم را در تولید ضایعات دارند. سرانه تولید زباله در کشورهای کم درآمد 0/9 – 0/4 کیلوگرم، در کشورها با درآمد متوسط 1/1 – 0/5 کیلوگرم و در کشورها با درآمد بالا 5 – 1/1 کیلوگرم می باشد و ایران با سرانه 0/66 کیلوگرم در دسته دوم این تقسیم بندی قرار گرفته است. با وجود اینکه آمریکا بیشترین تولید زباله را در جهان دارد، بیشترین تولید سرانه سالانه زباله به شهر بمبئی با 875 کیلوگرم تعلق دارد و نیویورک با سرانه 720 کیلوگرم در رده دوم قرار دارد. در ایران تهران بزرگترین تولیدکننده زباله، با تولید روزانه 7000 تُن و سرانه سالانه 260 کیلوگرم میباشد. شهرهای مشهد و اصفهان به ترتیب در رده های بعدی قرار میگیرند.

    هلدینگ آسیا مواد شاهرود در این خصوص مینویسد تولید روزانه خاک و نخاله در شهر تهران 5 برابر زباله های شهری است و روزانه 40 هزار تُن نخاله ساختمانی در این شهر تولید میشود، در حالیکه نسبت نخاله های ساختمانی به زباله ها در آمریکا حدود 30% است. شرکت آسیا مواد شاهرود در این خصوص مینویسد این امر ناشی از حجم بالای تخریب و تجدید بناها در این شهر است. بین 5 تا 8/25% پروانه های کل کشور برای تجدید بنا صادر میشود. عمر مفید ساختمان ها در ایران 30 سال است و از سال 85 سالانه 2/2% ساختمان ه9ا تخریب میشوند. دلیل دیگر تولید بیش از اندازه نخاله ساختمانی قیمت نسبتا پایین مصالح است علیرغم تولید زیاد زباله، ایران وضعیت خوبی در بازیافت ندارد و در حالیکه در اروپا 25% و در آمریکا 10% زباله ها بازیافت میشوند، در این کشور بیشتر دفن زباله ان هم به صورت روباز انجام میگیرد لذا دو راهکار پیش رو داریم: اول آنکه مصالحی را که ویژگی های اولیه آنها حفظ شده است مجدداً در ساخت و سازها به کار ببریم. این مصالح یا به راحتی بدون اینکه آسیب زیادی ببینند از ساختار اصلی بنا جدا میشوند و بدون تغییر مورد استفاده قرار میگیرند. مانند چارچوب ها، درب و پنجره ها و حتی برخی آجرها و کاشی ها یا قبل از استفاده باید برخی تغییرات جزئی در آنها داده شود. مانند برخی قطعات چوبی که به دلیل برخی آسیب ها لازم است به تکه های کوچکتر تقسیم شوند. راه حل دوم، تولید مصالح جدید با قابلیت بازیافت و سازگار با محیط زیست است که کمترین آسیب را به منابع طبیعی وارد کند. این مصالح که دوستدار محیط زیست نامیده میشوند دارای تنوع بالایی هستند. شرکت آسیا مواد شاهرود در این خصوص مینویسد در این مقاله راهکار دوم را بررسی و به تشریح مشخصات این مصالح پرداخته است. از آنجایی که عمده حجم آوارهای تولیدی ایران را خرده آجر، خرده سرامیک، خرده بتن، خرده ملات، شیشه و آهن به همراه حجم زیادی خاک تشکیل میدهد. لذا در ادامه به نحوه ایجاد تغییر در این مصالح و یا تولید و یا تولید مصالحی مشابه که دارای ویژگی های محیطی سبز باشند پرداخته خواهد شد.

دو – ایده مصالح دوستدار محیط زیست

    ایده مصالح دوستدار محیط زیست در اوایل سال 1990 پیشنهاد شد. در مراحل اولیه پیشرفت ایده اکوموادها، سه شاخص اصلی پیشنهاد گردید: شرکت آسیا مواد شاهرود در این خصوص مینویسد: 1- عملکرد: گسترش مرزهای بشر. 2- فعالیت های انسان به منظور رشد و توسعه. 3- محیط زیست: همزیستی با زیستکره برای کاهش اثرات مضر بر محیط زیست. 3- سازگاری: بهینه سازی سازگاری برای خلق همزیستی راحت با طبیعت البته مصالح اکولوژیکی با توسعه از وضع اولیه خود یعنی تبدیل ایده های اولیه به راه حال های واقعی در حال گسترش هستند. که در زیر به بررسی آنها میپردازیم.

دو یک – مصالح با عناصر سازنده کمر ضررتر: مسمومیت مواد موجود در محصوولات اولین نگرانی در انتخاب مواد برای تولید محصولات است. مقدار قابل توجهی از مصالح روزانه توسط مصرف کنندگان استفاده شده و در پایان عمر مصرف دور ریخته میشود. این یکی از مهمترین مسائل در جلوگیری از انتشار مواد خطرناک و جلوگیری از آلودگی در حل موضوع ضایعات است.

دو دو – مصالح با مشخصات محیط زیست سبز: در حالیکه مصالح با عناصر سازنده کم ضرر مصالحی هستند که بیشترین توجه را در مرحله استفاده و در پایان عمر به خود اختصاص داده اند. توسعه مصالح با مشخصات محیط زیست سبز نیز دارای اهمیت است. این ویژگی در مورد مصالحی مطرح میشود که در طول چرخه حیات خود، بار محیط زیستی کمتری وارد میکنند. شرکت آسیا مواد شاهرود در این خصوص مینویسد نمونه هایی از این مصالح شامل موارد زیر است:

مصالح از منابع تجدیدپذیر: چوب و گیاهان پایه مواد، بیوپلاستیک، بیوسرامیک، سرامیک چوبی، سرامیک خاکی.

مصالح حاصل از ضایعات: سیمان حاصل از ضایعات شهری یا خاکستر(اکوسیمان)، سرامیک شیشه حاصل از ضایعات.

دو سه – مصالح با قدرت بازیافت بالاتر: بازیافت مواد بار محیط زیستی و مشکل ضایعات را کاهش میدهد، به هر حال نیاز به بالا بردن کارایی مواد، باعث شده تا عمل بازیافت مواد دشوارتر گردد، تکنولوژی بالای آلیاژها، ورق های پوششی، پوشش های پلیمری و کامپوزیتها نمونه ای برای این مورد هستند. برای بالا بردن خواص بیشتر آلیاژهای سنتی عناصری به آنها اضافه میشود که غالباً مانع بازیافت میشوند. رویکرد جدید، به توسعه قابلیت بازیافت با کنترل خواص ماده نه با اضافه کردن عناصر جدید به ماده بلکه با کنترل میکروساختارها میپردازد. شرکت آسیا مواد شاهرود در این خصوص مینویسد نمونه ای از مصالح با قابلیت بازیافت بالا شامل موارد زیر است:

آلیاژهای قابل بازیافت: فولاد با آلیاژ کمتر و عملکرد بالا، کامپوزیت های قابل بازیافت. کامپوزیت های قابل تجزیه: ترکیب مواد از یک خانواده، آلیاژها با ناخالصی کم و مواد با طراحی برای بازیافت.

دو چهار – مواد حاصل ازمنابع با بازده بالا: بهره وری منابع شاخص هایی از مفهوم ارزیابی چرخ حیات است که مجموعه ای از تأثیرات زیست محیطی در چرخه زندگی یک محصول به خصوص را شامل میشود و با ارائه یک شاخص کمی به مقایسه تأثیرات زیست محیطی محصولات مختلف با کاربری های یکسان میپردازد. شرکت آسیا مواد شاهرود در این خصوص مینویسد نظر به اینکه هدف همه پیشرفت های تکنولوژی گسترش استفاده است، بهره وری منابع شاخص های مناسب برای بیان تعادل میان تأثیرات زیست محیطی و کاربری آن است. مواد حاصل از منابع با بازده بالاتر موادی هستند که در روند تولید، کارایی بالاتر ضمن مصرف کمتر منابع را موحب میگردند. این مصالح علاوه بر طول عمر زیاد به نگهداری و تعمیرات کمتری نیاز دارند. لوله های PVC نمونه ای از چنین محصولاتی هستند. 

سه – مصالح دوستدار محیط زیست

سه یک – بتن سبز: بتن خود مخرب محیط زیست نمی باشد، اما کاهش سنگدانه های طبیعی، تولید CO2 در طول پروسه تولید سیمان پرتلند، مصرف بالای آب، مصرف بالای انرژی و مشکلات محیطی و اکولوژیکی ناشی از حجم بالای بتن تخریب شده از مشکلات ناشی از استفاده آن است. هزینه انباشت بتن تخریب شده، شامل هزینه زمین، هزینه انسانی، آب و حمل و نقل، بسیار بالاست و با افزایش روزافزون این ماده طی چند سال آتی، زمینی برای دفن ماده باقی نخواهد ماند. هلدینگ آسیا مواد شاهرود در این خصوص مینویسد برای حل این معضل از اواخر دهه 90 در کشورهای مختلف به جای بتن های معمولی شروع به تولید بتن سبز کردند. بتن سبز، بتنی است که در آن از مواد دورریز یا محصولات فرعی کارخانجات استفاده شده است. این مواد که یا با جایگزین شدن سنگدانه ها، مصرف این مصالح طبیعی را کاهش می دهند. و یا جایگزین سیمان میشوند، به شرح ذیل می باشند:

 سه یک یک – بتن تخریب شده: از بتن تخریب شده میتوان بعد از جدا کردن آلودگی ها و غربال کردن به عنوان سنگدانه استفاده کرد. این مصالح باید مانند سنگدانه های طبیعی از لحاظ توزیع اندازه، جذب و فرسایش ارزیابی شوند. بهترین اندازه بعد از دو مرحله خرد شدن به دست می آید. شرکت آسیا مواد شاهرود در این خصوص مینویسد ابتدا بتن در قطعات 50 میلیمتری خرد میشود و پس از جدا شدن آلودگی های فلزی به روش الکترومغناطیسی به قطعات 14 الی 20میلیمتری تبدیل میشود.

         میزان جذب آب این بتن بیشتر از بتنی است که از سنگدانه‌هاي طبیعی استفاده کرده است، چرا که همواره مقداري ملات به این قطعات چسبیده است. شرکت آسیا مواد شاهرود در این خصوص مینویسد به همین دلیل براي رسیدن به اسلامپ یکسان باید حدود 5 %بیشتر از بتن معمولی آب بهکاربرد. در صورت جایگزین کردن این قطعات با درشت‌دانه‌ها کاهش مقاومت فشاري، نسبت به حالت جایگزین کردن با ریزدانه‌ها کمتر خواهد بود. کاهش 20- 15 %مقاومت پیچشی، کمتر از 10 % مقاومت کششی و افزایش20 % خزش از دیگر معایبی است که در صورت جایگزین شدن 100 % سنگدانه‌هاي طبیعی با بتن بازیافتی به وجود می‌آید. این مشکلات با اضافه کردن برخی افزودنی‌هاي بتنی قابل رفع می‌باشد. مقاومت فشاري بتن با سنگدانه‌هاي بازیافتی با ویبراسیون به مدت یک دقیقه بعد از ترکیب بهبود بخشیده میشود.