بتن سبز چیست؟
بتن سبز چیست؟
از آنجا که دوستداران طبیعت نگران موضوعات زیست محیطی هستند، تمایل برای ورود به مفاهیمی مانند «ساختمان سبز» بیش از پیش افزایش یافته است. هدف از این فنآوری حرکت به سمت پایداری بیشتر است. گرایش‌های مدرن ساخت و ساز اکنون با استفاده از مصالح ساختمانی جدید مانند بتن سبز، به سمت ایجاد ساختارهای شهری و دوستدار محیط زیست هستند.
به زبان ساده، بتن سبز ماده‌ای ترکیبی است که با زباله‌های بتنی ساخته شده و سازگار با محیط زیست است. آیا این بدان معناست که بتن معمولی سازگار با محیط زیست نیست؟ برای تولید بتن معمولی ما نیاز به سیمان و سنگدانه‌های جدید داریم. این امر علاوه بر افزایش تقاضا برای بتن، تأثیر زیادی بر محیط زیست می‌گذارد. جایگزینی سیمان و سنگدانه با مواد دوستدار طبیعت باعث تولید بتن سبز می‌شود. برای شناخت بیشتر این نوع بتن با ما همراه باشید.
تعریف بتن سبز
بتن سبز یا بتن اکو (Green Concrete) اصطلاحی برای اطمینان از یک ساختار پایدار و یک چرخه عمر طولانی با سطح نگهداری کم است. این بتن تحولی انقلابی در تاریخ صنعت بتن محسوب می‌شود که اولین بار در دانمارک و در سال 1998 اختراع شد.
بتن سبز هیچ ارتباطی با رنگ سبز ندارد! اصطلاح سبز به معنا این است که این بتن دوستدار محیط زیست است. بتن اکو بسیار شبیه بتن معمولی است اما تولید چنین بتنی به حداقل مقدار انرژی نیاز دارد و کمترین آسیب را به محیط می‌رساند. هدف اصلی بتن سبز کاهش تأثیرات زیست محیطی بتن است.
این بتن با ضایعاتی مانند سرباره، ضایعات نیروگاه، بتن بازیافتی، ضایعات معدنی، ضایعات شیشه، بقایای زباله سوز، خاک سوخته، خاک اره، خاکستر احتراق و غیره تولید می‌شود. همچنین، با بتن سبز تمام مراحل چرخه عمر یک ساختمان بتنی یعنی طراحی سازه، مشخصات، ساخت و نگهدار در نظر گرفته می‌شود.
جدول زیر ترکیبات اولیه بتن معمولی و جایگزین شدن آنها با بتن سبز را نشان می‌دهد:
| مواد اولیه | جایگزین مواد بتن | |
| 1 | سیمان | خاکستر جامد بادی، خاکستر لجن، شیشه بازیافت شده، بخار سیلیس |
| 2 | سنگدانه‌های درشت (شن) | بازیافت ضایعات، ضایعات آماده بتن مخلوط، ضایعات شیشه |
| 3 | سنگدانه‌های ریز (ماسه) | سنگدانه‌های بازیافتی خوب، ضایعات آجر تخریب شده، گرد و غبار معدن، ضایعات پودر سنگ مرمر |
اهمیت بتن سبز و توسعه پایدار
مصالح مبتنی بر سیمان فراوان‌ترین مواد ساخته شده در جهان هستند. روند هیجان انگیز شهرسازی در دنیای امروز، وجود ساختمان سبز را اجتناب ناپذیر می‌کند. بتن سبز همانطور که از نامش پیدا است، سازگار با محیط زیست می‌باشد و با استفاده از ضایعات تولید شده در صنایع در اشکال مختلفی مانند خاکستر پوست برنج، میکرو سیلیس و سایر موارد استفاده می‌کند.
به طور کلی صنعت ساختمان به دلیل تقاضای بالای انرژی، تاثیرات زیست محیطی گسترده‌ای بر جای می‌گذارد. در نتیجه آگاهی ایجاد شده در چند سال گذشته در مورد اثرات گلخانه‌ای و آسیب به طبیعت، باعث شده است تا کشورهای بیشتری به بتن سبز توجه ویژه‌ای داشته باشند.
استفاده از بتن اکو در صرفه جویی در انرژی، انتشار گازهای گلخانه‌ای کمک می‌کند. این بتن اغلب بسیار ارزان است زیرا از مواد زائد به عنوان جایگزین نسبی سیمان استفاده می‌کند. بنابراین در مصرف انرژی در تولید هر واحد سیمان صرفه جویی می‌شود. همچنین، بتن سبز از مقاومت فشاری و دوام بیشتری نسبت به بتن معمولی برخوردار است.
بتن اکو با قابلیت توسعه پایدار با استفاده از ضایعات صنعتی برای کاهش مصرف منابع طبیعی و انرژی و آلودگی محیط زیست تولید می‌شود. پودر لجن مرمر می‌تواند به عنوان پرکننده استفاده شود و به کاهش کل محتوای خالی در بتن کمک کند. شن و ماسه طبیعی در بسیاری از مناطق به درستی طبقه بندی نشده‌اند و دارای لجن زیادی هستند و از طرف دیگر گرد و غبار سنگ معدن فاقد لجن یا ناخالصی‌های آلی است و می‌تواند مطابق نیاز به درجه و ظرافت مطلوبی برسد. در نتیجه، باعث افزایش مقاومت بتن می‌شود.
با استفاده از گرد و غبار سنگ معدن و پودر لجن سنگ مرمر به عنوان صددرصد جایگزین ماسه طبیعی در بتن، انتخاب شده است تا مطالعات دوام روی بتن سبز در مقایسه با بتن معمولی انجام شود. تمرکز اخیر بر تغییرات آب و هوا و تأثیر انتشار گازهای گلخانه‌ای بر محیط زیست باعث شده است که بسیاری محققان بر انتشار دی اکسید کربن به عنوان مهم‌ترین شاخص تاثیر محیط زیست تمرکز کنند.
بتن سبز چه مزایای زیست محیطی دارد؟
با توجه به شرایط کنونی جهان ما به شدت به یک محیط سالم برای زندگی نیاز داریم، اما زندگی در یک محیط طبیعت‌گرا نباید به این معنا باشد که ما مانند غارنشینان زندگی کنیم. اگر تصمیماتی سازگار با محیط زیست بگیریم، می‌توانیم همراه با طبیعت و همچنین پیشرفت فنی حرکت کنیم. انتخاب بتن سبز می‌تواند رابطه انسان با طبیعت را به حالت نرمال خود برساند و پتانسیل های هر دو را شکوفا کند.
فواید این بتن به شرح زیر هستند:
1- کاهش انتشار کربن
در فرآیند ساخت سیمان پرتلند، مواد اصلی مانند سنگ آهک، خاک رس و ماسه تا 1450 درجه سانتی‌گراد گرم می‌شوند. این فرایند مسئول 5 تا 8 درصد از کل انتشار دی اکسید کربن (CO2) در سراسر جهان است. در مقابل، تولید بتن سبز تا 80 درصد میزان انتشار دی اکسید کربن را کاهش می‌دهد. اگر نهادهای دولتی بخواهند از محیط زیست محافظت کنند، استفاده از بتن اکو گام بزرگی خواهد بود.
2- کاهش مصرف انرژی
در فرآیند تولید سیمان پرتلند، برای گرم کردن آن به مقدار زیادی زغال سنگ یا گازهای طبیعی نیاز است؛ اما با استفاده از سیمان کمتر و خاکستر بادی بیشتر، هنگام مخلوط کردن بتن از انرژی کمتری استفاده می‌شود.
3- استفاده از زباله‌های صنعتی
بتن سبز به جای مخلوط سیمان پرتلند، از 25 تا 100 درصد خاکستر بادی استفاده می‌کند. خاکستر بادی یک محصول جانبی احتراق زغال سنگ است. این ماده از دودکش‌های کارخانه‌های صنعتی (مانند نیروگاه‌ها) که از زغال سنگ به عنوان منبع نیرو استفاده می‌کنند، جمع آوری می‌شود. صدها هزار هکتار زمین برای دفع خاکستر بادی استفاده می‌شوند. افزایش زیاد در استفاده از بتن سبز، روش‌های جدیدی را برای استفاده از خاکستر بادی معرفی کرده‌اند.
4- حفاظت از منابع آب و زیستگاه‌های طبیعی
حفاری مواد معدنی برای تولید سیمان و سنگدانه‌ها باعث تغییر شیب زمین و پوشش گیاهی می‌شود. این کار منجر به تغییر سیستم زهکشی زمین خواهد شد. این موضوع باعث می‌شود تا منابع اب‌های زیرزمینی دستخوش تغییرات زیادی شوند. منبع آب طبیعی بسیاری از شهرها و کشورها از آب‌های زیرزمینی است. همچنین، تغییرات دیگری نیز در زیستگاه‌های طبیعی و پوشش‌های گیاهی ایجاد می‌شوند.
بتن سبز چه مزایای اقتصادی دارد؟
صنعت ساختمان در سراسر جهان با سرعت بیشتری در حال رشد می‌باشد. رشد عظیم ساخت و ساز، تقاضا یا نیازهای مصالح ساختمانی را افزایش می‌دهد. سنگدانه‌ها جزء اصلی تشکیل دهنده بتن هستند. به دلیل استخراج مداوم، در دسترس بودن سنگدانه‌ها در زمان‌های اخیر مشکلات تأمین مصالح و مسائل اقتصادی زیادی را پدید آورده است. برای غلبه بر این مشکل، نیاز به یافتن جایگزین تا حدودی وجود دارد و راه حل این مشکلات بتن سبز است.
فواید اقتصادی بتن اکو به شرح زیر هستند:
دوام بالا
در مقایسه با سیمان پرتلند، بتن سبز مقاومت خود را سریع‌تر به دست می‌آورد و میزان شرینکیج کمتری نیز دارد. بنابراین دوام ساختاری این محصول بیشتر از بتن معمولی است. علاوه بر این، وقتی صحبت از خوردگی می‌شود، بتن اکو می‌تواند بهتر از بتن معمولی در برابر خوردگی مقاومت کند.
مقاوم در برابر آتش
بتن سبزی که با استفاده از یک محصول جانبی صنعتی یا به روش ساده ساخته می‌شود، در مقایسه با بتن معمولی می‌تواند در برابر آتش تا هزار درجه سانتی‌گراد، مقاومت بیشتری از خود نشان دهد. ناگفته نماند، در شرایط اضطراری آتش سوزی، مهم است که سازه فرو نریزد!
حداقل هزینه بازسازی
ساختمان‌هایی که با بتن سبز ساخته می‌شوند از دوام بالایی برخوردارند و به همین دلیل، موارد مربوط به تعمیر و نگهداری به میزان قابل توجهی کم است. این مورد همچنین هزینه‌های مربوط به بازسازی بتن را کاهش می‌دهد که در ابعاد بزرگ، می‌تواند به صرفه جوبی هزینه‌های ساخت کمک زیادی کند.
محدودیت‌های بتن سبز
- عیب اصلی استفاده از بتن سبز این است که سازه‌هایی که با این بتن ساخته می‌شوند، عمر کمتری نسبت به سازه‌های ساخته شده توسط بتن معمولی دارند. از آنجایی که این ساختارها طول عمر کمتری دارند، نمی‌توان از آنها برای سازه‌های مهمی مانند سدها، پل‌ها و سایر موارد استفاده کرد.
- مقاومت کششی بتن اکو کمتر از بتن معمولی است. بنابراین به تقویت بیشتری (میلگردها) نیاز دارد که این امر باعث افزایش هزینه ساخت سازه می‌شود.
- جذب آب در بتن سبز کمی بیشتر از بتن معمولی است. بنابراین سازه‌هایی که با بتن اکو ساخته شده‌اند، نیاز به حفاظت مناسب در برابر آب دارند.
کاربرد بتن سبز
موارد زیر کاربردهای بتن اکو هستند:
- ساختمان‌های مسکونی
- ساختمان‌های اداری
- ساختمان‌های تجاری
- راهسازی
- ساختارهای حجمی شهری (مجسمه)
کلام آخر
استفاده از بتن در صنعت ساختمان با سرعت بیشتری در حال رشد است و برای توسعه بهینه شهر به مصالح ساختمانی جدید نیاز است. از این رو، بتن سبز یا بتن اکو یک انتخاب بی‌چون چراست. بتن سبز همان بتن معمولی است اما از مواد زائد یا مواد سازگار با محیط زیست ساخته شده است. تولید این بتن بسیار ارزان است زیرا برای ساختن آن از مواد زائد مانند جایگزینی نسبی سیمان و سنگدانه‌ها استفاده می‌شود. بتن اکو امروزه برای کاهش تقاضا برای مصالح ساختمانی معمولی، کاهش انتشار دی اکسید کربن در محیط زیست و نیاز شدید به بازیافت مواد زائد بتنی ضروری است.
منابع:
https://civiconcepts.com/blog/green-concrete