Volkanik kül ile yapılan çimento, şehirleri daha güçlü ve daha yeşil hale getirebilir

Anonim

Volkanik kül ile yapılan çimento, şehirleri daha güçlü ve daha yeşil hale getirebilir

Malzemeler

Nick Lavars

7 Şubat 2018

MIT araştırmacıları, volkanik külün çimento üretim reçetesinde bir bileşen olarak birtakım avantajlara sahip olduğunu söylüyor (Kredi: ammmit / Ör)

Modern uygarlığın edebi yapı taşlarından biridir ve bir ölçüde ironik olarak en büyük tehditlerinden biri olarak önemli bir rol oynar. Çimento üretmek, küresel CO2 emisyonlarının yaklaşık% 5'ini oluşturan büyük ölçüde enerji yoğun bir süreçtir, bu yüzden bilim insanları sürekli olarak işlerin daha yeşil yollarını ararlar. Şimdi MIT'den bir ekip, toz haline getirici volkanik külün ve karışıma ilave edilmesinin, yalnızca prosesi daha çevre dostu hale getirmekle kalmayıp, aynı zamanda ortaya çıkan yapıları da güçlendirdiğini bulmuştur.

Işınlanmış plastik şişeleri ve yuvarlanan kalsiyum seviyelerini birleştirmek, MIT araştırmacılarının geçmişte çimento üretimini iyileştirmek için kullandıkları birkaç yoldur. Bu sefer etraflarında volkanik küllere dönüştüler, ki bunlar çimento üretim reçetesinde bir bileşen olarak birtakım avantajlara sahipler. Hem aktif hem de inaktif yanardağların çevresinde bolca bulunur, şu anda bunun için herhangi bir gerçek kullanımımız yoktur ve toza indirildiğinde, çimento benzeri macunlar oluşturmak için su ve diğer malzemelerle bağlandığında kullanışlı doğal özelliklere sahiptir. .

MIT 'ın İnşaat ve Çevre Mühendisliği Bölümünden (ÇUŞ) Stephanie Chin, "Çimento üretimi çok fazla enerji harcıyor, çünkü yüksek sıcaklıklar var ve çok aşamalı bir süreç" diyor. "Bu bir alternatif bulmaya çalışmak için ana motivasyon. Volkanik kül yüksek ısı ve yüksek basınç altında oluşur, ve doğa türü bizim için tüm bu kimyasal reaksiyonları yapar."

Bu yeni katkının potansiyelini araştırırken, Chin tarafından yönetilen ve yazar-yazar Kunal Kupwade-Patil'in çalıştığı bir ekip, üretim ile ilgili farklı endüstriyel süreçlerin "somutlaşmış enerjisi " olarak adlandırılan şey üzerine varolan verilerin üzerine odaklanarak başladı. Çimento Bu, ezilme kayası, çimento kürü veya beton yapmak gibi şeyler yapmak için kullanılan toplam enerjiyi ifade eder.

Bu verileri kullanarak, ekip, yüzde 10 ile 50 arasında değişen farklı oranlarda volkanik kül içeren çimento tarifleri için toplam yapılandırılmış enerjiyi hesapladı. Ardından bazı numuneleri üretmek için laboratuvara götürdüler.

Araştırmacılar, geleneksel çimentonun% 50'sini volkanik kül zemini ile 17 mikrometrelik bir partikül büyüklüğüne indirmenin, elde edilen betonun somutlaşan enerjisini yüzde 16 oranında azalttığını bulmuşlardı; Külün yaklaşık altı mikrometrelik bir parçacık boyutuna indirgenmesi, su ve çimento için bir araya gelecek şekilde daha fazla yüzey alanı oluşturarak mukavemetini büyük ölçüde arttırmıştır.

Daha sonra bu bilgiyi gerçek dünyaya uyguladılar ve Kuveyt'te geleneksel Portland çimentosundan yapılmış 13 konut ve 14 ticari binadan oluşan bir mahalleye dönüştüler. Yapılar üzerinde uçmak, görüntüleri ve ölçümleri toplamak için dronları kullandılar ve mahallenin somutlaşmış enerjisini hesaplamak için yerel makamlardan gelen verileri birleştirdiler.

Daha önceki çalışmalarına dayanarak, bilim adamları daha sonra, bu somutlaşmış enerjinin nasıl değiştirilebileceğini, farklı oranlarda volkanik kül ile oluşturulan yapıları, Orta Doğu'da bol miktarda bulunan bir şey olarak hesapladılar. Yüzde otuz, yerleşmiş enerjiyi büyük ölçüde azaltacağını ama yine de gereken gücü sağlayacağını söyledikleri optimal miktar olarak yerleştikleri rakamdı.

"Bulduğumuz şey, betonun istenilen özelliklere sahip doğal katkı maddeleri ile üretilebilmesi ve bir mahalle ya da şehir oluştururken önemli enerji tasarruflarına dönüştürülebilen azaltılmış somutlaşmış enerji", diyor Oral Buyukozturk MIT 'ın İnşaat ve Çevre Mühendisliği Bölümü (CEE) profesörü.

Bu yaklaşımın güzelliği esnekliğindedir. Mühendisler, eldeki göreve bağlı olarak kullanılan volkanik kül miktarını değiştirerek tarifin ince ayarını yapabilirler.

"Bunu özelleştirebilirsiniz, " Büyüköztürk açıklıyor. "Eğer bir trafik bloğu içinse, örneğin, yüksek katlı bir bina için çok fazla güce ihtiyacınız olmayabilir. Yani, bu şeyleri daha az enerji ile üretebilirsiniz. Dünya üzerinde kullanılan beton miktarı. "

Ekibin araştırması, Temiz Üretim Dergisi'nde yayınlandı .

Kaynak: MIT

MIT araştırmacıları, volkanik külün çimento üretim reçetesinde bir bileşen olarak birtakım avantajlara sahip olduğunu söylüyor (Kredi: ammmit / Ör)