بررسی استفاده از نانو ذرات سیلیس و مواد ضایعاتی در ساختار ملات های سیمانی دوستدار محیط زیست با در نظر گرفتن ارزیابی زیست محیطی آن به روشLCA
Application of nano-silica particles, waste materials in environmentally friendly cement mortar in consult repercussion of LCA
/رضا کارباتی اصل
: مهندسی عمران
، ۱۳۹۷
، افشار
۲۱۳ص
چاپی - الکترونیکی
کارشناسی ارشد
مهندسی و مدیریت منابع آب
۱۳۹۷/۱۱/۲۸
تبریز
امروزه بتن به عنوان پرمصرفترین مصالح ساختمانی در جهان مطرح میباشد .تولید و مصرف سالانه بیلیون ها تن بتن در جهان خود گواهی بر پر اهمیت بودن این ماده است .سالانه مقادیر زیادی سیمان) در حدود ۶/۲ بیلیون تن (تولید و مصرف می شود .آلوده کننده ترین بخش صنعت بتن، فرآیند تولید سیمان میباشد .مصرف سالانه منابع طبیعی، مانند سنگدانه ها و سایر مواد خام طبیعی برای تولید سیمان و بتن هم قابل توجه است .علاوه بر مصرف منابع عظیم، حجم قابل توجهی از آلودگی های هوا، آب و خاک نیز بدنبال تولید سیمان ایجاد میگردند .به طور تقریبی به ازای هر تن سیمان پرتلند تولیدی، یک تن دی اکسید کربن وارد جو می شود .صنعت سیمان در حدود ۵ درصد ازکل دی اکسید کربن تولیدی را به خود اختصاص می دهد .ایران در سال۱۳۷۹ درحدود ۲۴میلیون تن سیمان تولید کرده است که این رقم در سال ۹۶ به حدود ۸۲میلیون تن در سال رسیده است .این تولید عظیم سیمان علاوه بر مصرف مقادیر بالای انرژی باعث آزاد شدن مقادیر زیاد گاز کربن دی اکسید می شود .بنابراین لازم است تا جایی که امکان دارد سیمان مصرفی در بتن کاهش یابد .اصلی ترین مشکلی که در پیش روی ماست این است که بتن تولیدی با سیمان کمتر پایایی لازم را داشته و از لحاظ اقتصادی قابل توجیه باشد .از طرفی فعالیت های صنعتی همواره توام با مشکلاتی برای جوامع انسانی و محیط زیست بوده است .امروزه بازیافت پسماندهای صنعتی بدلیل حفظ منابع و ممانعت از انتشار آلاینده ها در محیط زیست مورد توجه متخصصان قرار گرفته است .از این میان مدیریت ضایعاتی چون خاکستر کوره زباله سوز، خاکستر بادی صنعتی ویژه، لجن تصفیه خانه فاضلاب به دلیل گستردگی فعالیت صنایع مربوطه و بالا بودن میزان دورریزها از اهمیت ویژه ای برخودار است .در تحقیق حاضر روش های بازیافت خاکستر کوره زباله سوز، خاکستر بادی صنعتی ویژه و لجن تصفیه خانه فاضلاب شامل جایگزینی آن با سیمان از نقطه نظر میزان مصرف انرژی و انتشار کازهای گلخانه ای مورد ارزیابی قرار خواهد گرفت .از طرفی به تعداد نمونه های ملات و بتن لازم برای انجام تست مقاومت فشاری، ساخته خواهند شد .روش مورد استفاده در این تحقیق در انجام ارزیابی زیست محیطی بازیافت خاکستر کوره زباله سوز، خاکستر بادی صنعتی ویژه، لجن تصفیه خانه فاضلاب، روش ارزیابی چرخه عمر (LCA) بوده است .در ارزیابی مبتنی بر LCA ،تمام چرخه عمر یک محصول از مرحله استخراج مواد خام اولیه تا مراحل تولید، استفاده و درنهایت دور ریز آن مد نظر بوده و آثار سو بالقوه متناسب با این مراحل، به صورت کمی بیان می گردد .از طرفی تعیین میزان انتشار گازها در کارخانجات سیمان از طریق فرمول های تجربی) روش IPCC) و اندازه گیری مستقیم گازهای خروجی از دودکش بوده است
Concrete is currently used as the most precious building material in the world. The production and consumption of billions of tons of concrete annually in the world itself testifies to the importance of this material. Yearly, large quantities of cement (about 2.6 billion tons) are produced and consumed. The most contaminating part of the concrete industry is the cement production process. Annual consumption of natural resources, such as aggregates and other natural raw materials, is also significant for cement and concrete production. In addition to the huge consumption of resources, a significant amount of air, water and soil pollution is also sought after the production of cement. Approximately 1 ton per ton of manufactured Portland cement enters a single tonne of carbon dioxide. The cement industry accounts for about 5 percent of all carbon dioxide produced. Iran produced about 24 million tons of cement in 2000, which reached about 82 million tons a year in the year 96. This massive cement production, in addition to consuming high amounts of energy, releases large quantities of carbon dioxide gas. Therefore, it is necessary to reduce the consumption of concrete in concrete as much as possible. The main problem facing us is that concrete production with cement is less reliable and economically feasible. On the other hand, industrial activity has always been a problem for human societies and the environment. Today, the recycling of industrial wastes has attracted the attention of experts due to the maintenance of resources and the prevention of emissions of pollutants in the environment. Of these, waste management such as waste gas fired ash, special industrial dust ash, wastewater treatment sludge is of particular importance due to the extensive activities of the industries concerned and the high level of discharges. In the present study, the methods for recycling ash of waste incinerators, special industrial dust ash and wastewater treatment sludge, including its replacement with cement from the point of view of energy consumption and greenhouse gas emissions, will be evaluated. On the other hand, the number of concrete and mortar samples required to perform the compressive strength test will be made. The method used in this study was to conduct environmental assessment of waste incinerators ash, special industrial dust ash, wastewater treatment sludge, LCA. In an LCA-based assessment, the whole life-cycle of a product from the stage of extraction of raw materials to the stages of production, use, and eventually its offspring is contemplated, and the potential effects associated with these steps are quantified quantitatively. On the other hand, determining the amount of gases in cement plants through experimental formulas (IPCC method) and direct measurement of exhaust gases from the chimney
Application of nano-silica particles, waste materials in environmentally friendly cement mortar in consult repercussion of LCA