از جمله معضلات صنعت ساخت‌وساز ابرکارخانه‌های تولید سیمان است. که با ایجاد گاز دی‌اکسیدکربن بیشترین آلودگی را برای محیط زیست ایجاد می‌کند. اما خوشبختانه دغدغه‌مندان محیط زیست توانسته‌اند مصالح خاصی با نام بتن ژئوپلیمری تولید کنند. که سازگاری به‌سزایی با محیط زیست دارد. و همین امر باعث افزایش محبوبیت روز‌افزون آن در سال‌های اخیر شده است.
در ادامه می‌خواهیم بدانیم بتن ژئوپلیمری چیست، چه تفاوتی با بتن آماده دارد، و همچنین با انواع مزایا و معایب آن در صنعت ساخت‌وساز آشنا شویم.
بتن ژئوپلیمری چیست؟
بتن ژئوپلیمری نوعی بتن است که از واکنش مواد حاوی آلومینات و سیلیکات با یک فعال‌کننده سوزاننده ساخته می‌شود. معمولاً از مواد زائد مانند خاکستر بادی یا سرباره حاصل از تولید آهن و فلز استفاده می‌شود که به ایجاد محیطی تمیزتر کمک می‌کند.
دلیل آن هم این است که مواد زائد در واقع در داخل بتن محصور شده‌اند و همچنین لازم نیست در حین استفاده دور ریخته شوند. بتن ژئوپلیمری برای ساخت به گرما نیاز ندارد و دی اکسید کربن تولید نمی‌کند. در صورتیکه بتن استاندارد بر پایه سیمان پرتلند، هم به گرما و هم به دی اکسید کربن نیاز دارد.
غیر از مزایای محیط زیستی، ژئوپلیمر، دوام به‌سزایی در برابر آتش، نفوذ کلراید و تهاجم اسیدی دارد. از تفاوت‌های دیگر بتن ساخته شده با سیمان پرتلند و ژئوپلیمر، عوامل تأثیرگذار بر مقاومت فشاری است. مزایای بتن ژئوپلیمری
بتن ژئوپلیمری در مقایسه با بتن‌های استاندارد مزایای توجه‌پذیری دارد. این نوع بتن، مقاومت طولانی‌تری در بین بتن‌ها دارد و نیاز به مرمت زیادی نیز ندارد. همین امر باعث صرفه‌جویی در هزینه‌های هنگفتی می‌شود که در غیر این صورت باید صرف تعمیر و نگهداری زیرساخت‌های بتنی شود.
نکته جالبی که باید بدانید، بتن ژئوپلیمری جایگزین مدرن بتن‌های باستانی است، مانند بتن‌هایی که رومی‌ها در هزاران سال پیش از آن در ساخت‌وساز بهره می‌بردند. و تا الان نیز بقایای آن آثار وجود دارد. بتن های ژئوپلیمری صدها سال دوام می‌آورند؛ در حالی که بتن‌های استاندارد بیش از ده‌ها سال دوام نخواهند داشت.
بتن ژئوپلیمری مقاومت بیشتری در برابر خوردگی و آتش سوزی دارد، مقاومت فشاری و کششی بالایی دارد و به‌سرعت گیرایی و مقاومت خود را به دست می‌آورد (عمل‌آوری به‌سزایی دارد). همچنین کمتر از بتن استاندارد رطوبت خود را از دست می‌دهد و در نتیجه باعث جمع‌شدگی می‌شود.
سایر خواص بتن ژئوپلیمر
- انقباض خشک شدن در مقایسه با بتن سیمانی بسیار کمتر است. این باعث می شود که برای اعضای سازه ای بتنی ضخیم و شدیداً مهار شده مناسب باشد.
- در مقایسه با بتن سیمانی حرارت هیدراتاسیون کمی دارد.
- مقاومت در برابر آتش به طور قابل توجهی بهتر از بتن مبتنی بر OPC است.
- این رتبه‌بندی نفوذپذیری کلرید بتن از «کم» تا «بسیار کم» طبق ASTM 1202C است. در مقایسه با بتن سیمانی سنتی، محافظت بهتری از فولاد آرماتور در برابر خوردگی ارائه می دهد.
- این بتن زمانی که در معرض اسیدهای سولفوریک ۲% و ۱۰% آزمایش می‌شود دارای مقاومت اسیدی بسیار بالایی است.
معایب بتن ژئوپلیمری
در نگاه اول، بتن ژئوپلیمری بی‌عیب شناخته می‌شود؛ که جای بتن سنتی پرتلند را گرفته است. با این وجود معایبی وجود دارد مانند؛
- بتن ژئوپلیمری نیاز به جابجایی خاصی دارد و تهیه آن بسیار دشوار است. این امر مستلزم استفاده از مواد شیمیایی مانند هیدروکسید سدیم است که می تواند برای انسان مضر باشد.
- بتن ژئوپلیمری به دلیل خطرات ناشی از ایجاد آن فقط به عنوان مواد پیش ساخته یا پیش اختلاط فروخته می‌شود.
در حالی که ایده ساخت بتن ژئوپلیمری بسیار ایده‌آل به نظر می‌رسد و می تواند بهترین جایگزین بتن پرتلند باشد، هنوز مسائل ناپایدار زیادی وجود دارد که می تواند باعث ایجاد وقفه در فرآیند اختلاط و کاربرد بتن شود.
در آخر؛ بتن ژئوپلیمری و دوستدار محیط زیست
با وجود تمام مزایا و معایبی که در بخش قبل به آن اشاره کردیم. از ویژگی‌های مطلوب این نوع بتن که مانور زیادی هم روی آن صورت گرفته مسئلۀ محیط زیستی آن است. درواقع بتن‌های مبتنی بر سیمان پرتلند (بتن‌های استاندارد) پنج تا هشت درصد از انتشار گازهای گلخانه‌ای ساخته دست بشر در جهان را تشکیل می‌دهند، که این مقدار فراتر از انتظار است. استفاده از بتن ژئوپلیمری به جای بتن‌های استاندارد به این معنی است که ۸۰ درصد گازهای گلخانه‌ای کمتری تولید می‌شود. که وجه تمایز بسیار زیادی است.
تولید بتن ژئوپلیمری پنج برابر کمتر از تولید بتن مبتنی بر سیمان پرتلند از CO2 (دی اکسید کربن) استفاده می‌کند. استفاده از یک بتن سازگار با محیط زیست مانند بتن ژئوپلیمر زمانی مهم است که میزان استفاده گسترده از بتن به عنوان مصالح ساختمانی را در نظر بگیرید.