استفاده از خرده شیشه در بتن
استفاده از مواد بازیافتی در صنعت ساخت و ساز، به ویژه در تولید بتن، به عنوان یک رویکرد پایدار و اقتصادی مورد توجه قرار گرفته است. یکی از این مواد بازیافتی که در سال‌های اخیر مورد توجه پژوهشگران و مهندسان قرار گرفته، خرده شیشه است. خرده شیشه، به عنوان یک محصول جانبی از صنایع شیشه سازی و ساختمان سازی، حجم قابل توجهی از زباله‌ها را تشکیل می‌دهد. می توان گفت خرده شیشه یکی از مواد تشکیل دهنده بتن محسوب می شود.
کدام ویژگی شیشه آن را به گزینه خوبی برای استفاده در بتن تبدیل می‌کند؟
شیشه با توجه به ترکیبات شیمیایی که دارد به سه دسته شیشه آهکی، شیشه بوریسیلیکات و شیشه سربی دسته بندی می‌شود. از شیشه‌های آهکی در حال حاضر بیشتر برای ساخت بطری‌های نوشیدنی استفاده می‌شود که بیشترین میزان ضایعات را به خود اختصاص می‌دهد؛ از آنجا که شیشه در ترکیبات خود Sio2 دارد (ترکیبات پوزولانی) یکی از بهترین گزینه‌ها برای اختلاط در بتن آماده و انواع دیگر بتن به شمار می‌رود.
خرده شیشه در بتن را به چه اشکالی می‌توان به بتن اضافه کرد؟
استفاده از خرده شیشه در بتن به اشکال مختلفی صورت می‌گیرد که در این بخش به اشکال استفاده آن اشاره خواهیم کرد.
1. استفاده از شیشه به صورت پودری به عنوان پوزولان
مواد سیمانی مانند پوزولان‌ها وقتی به بتن اضافه می‌شوند، منجر به افزایش خواص مکانیکی و دوام آن می‌گردد. به عنوان مثال اگر شیشه به صورت پودر برای اختلاط مورد استفاده قرار گیرد؛ خواص بتن تازه و یا سخت شده را افزایش می‌دهد. البته جا دارد به این موضوع نیز اشاره کنیم که اندازه ذرات شیشه نقش بسیار مهمی را در عملکرد مواد پوزولانی دارد.
2. استفاده از سنگدانه‌های شیشه در بتن
از شیشه‌های باطله نیز می‌توان برای اختلاط در بتن استفاده کرد. سنگدانه‌های باطله شیشه به اشکال ریز و درشت وجود دارند و تقریبا 70 درصد بتن را تشکیل می‌دهند. پس با توجه به این مسئله می‌توان گفت که استفاده از سنگدانه‌های شیشه به کاهش ضایعات شیشه کمک بسیاری خواهد کرد و زمان پودر کردن آن نیز به مراتب کمتر است.
ژل ASR چیست و چگونه به وجود می‌آید؟
وقتی از شیشه به عنوان جایگزین سنگدانه استفاده شود، واکنشی به نام ASR رخ خواهد داد که در این واکنش عناصر قلیایی به مانند سنگدانه‌های شیشه و یا سیمان پرتلند شروع به تولید ژل ASR خواهد کرد. البته لازم به ذکر است که اگر ژل خشک شود منجر به ایجاد ترک خواهد شد. به همین دلیل نیز برای این کار بیشتر از بتن‌های دارای شیشه سبز رنگ استفاده می‌شود؛ چرا که کمتر در معرض آسیب قرار می‌گیرند.
استفاده از شیشه در بتن چه تاثیری بر خواص آن می‌گذارد؟
ضایعات و باطله‌های شیشه را می‌توان به عنوان یک جایگزین مناسب برای سیمان مورد استفاده قرار داد. اما استفاده از خرده شیشه در قطعات بتن پیش ساخته تاثیراتی را بر روی خواص اعمال خواهد کرد که در ادامه به برخی از مهمترین آن‌ها اشاره خواهیم کرد.
-
کارپذیری بتن
کارپذیری در حقیقت یک اصطلاح مهندسی است که بیان کننده این موضوع است که مخلوط سازی، بتن ریزی و پرداخت یک بتن چقدر راحت است. البته لازم به ذکر است که رعایت یکنواختی در زمان اختلاط شیشه بسیار مهم است. بسیاری از محققان بر این باورند که دلیل افزایش کارپذیری بتن به دلیل خواص روان‌کنندگی شیشه است.
-
تراکم بتن
در صورتی که بتن مورد نظر از نظر جریان پذیری دچار ضعف باشد؛ منافذ آن در هنگام خشک شدن بیشتر خواهد شد و تراکم آن پایین می‌آید؛ این مسئله به کاهش مقاومت فشاری منجر خواهد شد. از این رو استفاده از 10 درصد شیشه در بتن به افزایش میزان تراکم تا 25 درصد کمک خواهد کرد.
-
مقاومت فشاری بتن
مقاومت فشاری یکی از مهمترین و برجسته‌ترین ویژگی‌های یک بتن است که بیان کننده میزان کیفیت یک بتن است. تحقیقات نشان داده است که استفاده از ضایعات شیشه به جای سیمان به افزایش میزان مقاومت فشاری تا 3 الی 4 درصد کمک خواهد کرد.
-
مقاومت کششی بتن
مقاومت کششی یک تست بسیار مهم برای ظرفیت کششی یک بتن است. به صورت کلی هر چقدر میزان مقاومت کششی بیشتر باشد، بتن در برابر شکستن مقاوم‌تر خواهد بود. تحقیقات نیز نشان داده است که استفاده از ضایعات شیشه به جای سیمان به افزایش 10 درصدی مقاومت کششی بتن کمک خواهد کرد.
-
ماندگاری بتن
برای تعیین ماندگاری بتن از دو معیار استفاده می‌شود که در ادامه به آن‌ها اشاره خواهیم کرد.
1. جذب آب
یکی از تست‌هایی که برای ماندگاری بتن می‌توانید از آن استفاده کنید؛ تست جذب آب است. آب حاوی یک ماده شیمیایی سمی است که در زمان برخورد با ترکیبات بتن با آن‌ها ترکیب شده و احتمال تجزیه را به وجود می‌آورد. به صورت کلی استفاده از ضایعات شیشه جذب آب را در بتن کاهش خواهد داد.
2. جمع شدگی بتن
جمع شدگی آب در حقیقت نتیجه از دست دادن آب است که افزایش میزان تنش کششی را به همراه خواهد داشت. این امر منجر به ترک خوردگی، تاب خوردگی و مواردی از این دست خواهد شد. تحقیقات نشان داده است که استفاده از ضایعات شیشه در بتن به کاهش 50 درصدی جمع شدگی در بتن کمک خواهد کرد.
مزایای استفاده از خرده شیشه در بتن
به صورت کلی استفاده از خرده شیشه در بتن مزیت‌هایی را به همراه دارد که در این بخش به برخی از این موارد اشاره خواهیم کرد.
1. کاهش وزن بتن
استفاده از خرده شیشه در بتن به جای سیمان به کاهش وزن بتن کمک خواهد کرد و به همین دلیل نیز از این نوع بتن در ساخت و سازهای سبک و مقاوم استفاده می‌شود.
2. بهبود مقاومت
استفاده از ضایعات شیشه در تولید بتن به بهبود مقاومت کمک بسیاری خواهد کرد و دلیل اصلی آن نیز افزایش مقاومت فشاری و کششی به واسطه استفاده از خرده شیشه در بتن است.
3. بهبود ویژگی حرارتی
استفاده از خرده شیشه در بتن منجر به عایق شدن بتن به حرارت خواهد شد که در کاهش میزان مصرف انرژی کمک بسیاری خواهد کرد.
4. زیبایی شناسی
علاوه بر مواردی که به آن‌ها اشاره کردیم استفاده از خرده شیشه در بتن یک مزیت برجسته دیگر نیز دارد و آن هم زیبایی شناسی است. استفاده از شیشه در بتن به زیبایی ظاهری بتن کمک کرده و امکان ایجاد طرح‌های جذاب به واسطه آن را فراهم می‌کند.
از بتن حاوی شیشه به عنوان سنگدانه در چه مکان‌هایی می‌توان استفاده کرد؟
از بتن دارای ضایعات شیشه استفاده‌های بسیاری می‌توان کرد که از جمله این موارد می‌توان به کاربردهای داخلی آن اشاره کرد که به دلیل مقاومت در برابر مواد مهاجم و رطوبت و یا برای ساخت و ساز پیاده‌رو و نیز حاشیه خیابان نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. دلیل استفاده از این مدل بتن نیز افزایش مقاومت در برابر تخریب است.
قیمت انواع روان کننده بتن چقدر است؟
روان کننده بتن در حقیقت موادی است که برای بهبود خاصیت بتن از آن استفاده می‌شود که از جمله این مواد می‌توان به سیالیت اشاره کرد. محصولات روان کننده دارای انواع مختلفی هستند و بسته به نوع قیمت‌های مختلفی دارند.
جمع بندی
در این مقاله سعی کردیم شما عزیزان را با مزایای استفاده از خرده شیشه در بتن آشنا کنیم و تاثیرات استفاده از ضایعات شیشه در بتن را مورد بررسی قرار دهیم. همانطور که در این مطلب نیز به آن اشاره کردیم، استفاده از ضایعات شیشه در تولید بتن مزیت‌های بسیاری به مانند افزایش مقاومت کششی و فشاری را به همراه دارد که این موضوع در ساخت و ساز اهمیت بسیاری دارد.
البته لازم به ذکر است که نحوه اختلاط و نیز یکنواخت بودن از موارد مهمی هستند که در زمان ساخت بتن با ضایعات شیشه باید به آن توجه داشت؛ در غیر این صورت بتن هیچ یک از خواصی که به آن‌ها اشاره کردیم را در خود نخواهد داشت.
واحد تحقیق و توسعه شرکت پایهان بتن