گزارشها نشان میدهد که در آمریکای شمالی، ژاپن و اروپا، چیزی در حدود دو سومِ زبالههای ساختمانی از بتن قدیمیمخروب و ضایعات سنگتراشی تشکیل شده است. اگر از این ضایعات و مواد اضافی، به جای سنگدانه در بتن استفاده کنیم، بهرهوری ناشی از تولید بتن افزایش چشمگیری پیدا میکند و زیان بتن برای طبیعت تا حد مطلوبی کاهش مییابد.
در کنار اینها، ضایعات مربوط به گودبرداری و معدنکاری، نیز میتواند با اعمال اصلاحات، جای سنگدانهها را در بتنبگیرد. با وجود این که اعمال اصلاحات بر روی این نوع مواد، نیازمند صرف هزینه است؛ اما با توجه به این که در بسیاری از کشورها دفع زباله هزینهی به مراتب بیشتری دارد، میتوان گفت که این روش حتی اقتصادی و به صرفه نیز هست.
تاثیر بازیافت و استفادهی مجدد از ضایعات آنقدر بالاست که در بسیاری از مناطق، مشکلاتت کمبود منابع را حل میکند و از هزینههای اضافی برای جابهجایی سنگدانههای تازه جلوگیری مینماید. تحقیقات نشان داده که سالانه حدود 1 میلیارد تن ضایعات ساختمانی و سنگتراشی تولید میشود و مقدار بسیار ناچیزی از آن بازیافت میشود.
هزینهی بالای دفع ضایعات و حفاظت از محیط زیست، بسیاری از کشورهای اروپایی را بر آن داشته تا با مشخص کردن اهدافی کوتاهمدت، به سمتی بروند که بین 50 تا 90 درصد ضایعات ساختمانی بازیافت شود.
به این نکته نیز بایستی اشاره کرد که سنگدانهها و مواد بازیافتی، تخلخل بسیار بیشتری نسبت به سنگدانهها طبیعیدارند و برای رسیدن به کارایی مشابه، بایستی آب بیشتری مصرف شود. برای مقابله با این مشکل، از روشهای مختلفی هم چون ترکیب سنگدانهی طبیعی و بازیافتی، استفاده از خاکستر سرباره و افزودنیهای کاهندهی آباستفاده میشود.
جایگزینی آب برای کاهش زیان بتندر طبیعت
بر طبق آمار سازمانها و موسسات تحقیقاتی، تنها حدود 3 درصد از آب کل کرهی زمین شیرین است و بیشتر مقدار این 3 درصد، یا به صورت یخ زده است و یا در اعماق زمین جای دارد.
با پیشرفت صنعت، کشاورزی و نیاز بیشتر به آب آشامیدنی (به خاطر افزایش جمعیت) و از طرف دیگر افزایش آلودگی منابع آبی، آب شیرین در دسترس ما روز به روز، رو به کاهش است. منطقیترین و تنها راه حل پیش روی ما، استفادهی منطقی و بهرهوری حداکثری از منابع موجود میباشد.
برای تولید بتن، آب زیادی مصرف میشود. تخمین زده میشود که برای تولید هر متر مکعب بتن، 100 لیتر آب مصرف میشود. (مجموع آب مخلوط، عملآوری و غیره). سالیانه حدود 1 تریلیون لیتر آب برای تولید بتن استفاده میشود که این مقدار میتواند با صرفهجویی و بهرهوری بیشتر به نصف کاهش پیدا کند. استفاده از سنگدانه با دانهبندی مناسب و استفاده از افزودنیهای روانکننده میتواند نیاز به مصرف آب را تا حد بالایی کاهش دهد.
یکی دیگر از راهها، جایگزین کردن استفاده از آب شیرین با پساب صنعتی یا آب شور تصفیه شده میباشد. همچنین استفاده از مواد کندگیرکننده به جای آب، مصرف این مادهی حیاتی را نیز کاهش میدهد. استفاده از روشهای مخصوص مانند کشیدن روکش بر روی بتن در هنگام عملآوری (برای جلوگیری از تبخیر) نیز از راههای کاهش مصرف آب میباشد.
بتن مادهای است که تولید آن تاثیر قابل توجه و چشمگیری بر روی محیط زیست میگذارد. به طور مثال، گزارش شده است که سالانه 1٫6 میلیارد تن بتن تولید میشود که این مقدار تولید، باعث به وجود آمدن 7 درصد از دیاکسید کربن تولید شده به صورت سالانه میگردد. در کنار این، تولید بتن منابع طبیعی را تخلیه میکند و زبالههایی تولید میکند که به زیان محیط زیست است.
بتن از سه مادهی اصلی یعنی آب، سیمان و سنگدانه تشکیل شده است. تولید بتن نیاز به انرژی زیادی دارد و این موضوع باعث تخلیهی مقدار زیادی گازهای گلخانهای در جو میشود. به علاوه برخی افزودنیهایی که از آنها در بتناستفاده میشود، در بلند مدت اثرات زیانباری برای محیط زیست ما دارند.
ایجاد تغییرات در سنگدانه و آب مورد استفاده میتواند منجر به کاهش استفاده از منابع طبیعی و کاهش آلودگی منابع آبی بشود.
یکی دیگر از اشکالات بتن دوام نسبتاً پایین آن است. در حال حاضر سازهها برای عمری حدود 50 سال طراحی میشوند. اگر دوام بتنها بالاتر برود، تاثیر آن بر محیط زیست کاهش خواهد یافت. راههای زیاد دیگری نیز وجود دارد که میتوان با استفاده از آنها، زیان استفاده از بتن برای طبیعت را به حداقل رساند. در این نوشتار به بررسی این راهها پرداختهایم.
نمای زیبای طبیعت به علت برداشت بیش از حد مواد معدنی به این صورت درآمده است.
روشهای زیادی برای کاهش زیان تولید بتن در طبیعت وجود دارد که به طور کلی میتوان آنها را به چهار دستهی زیر تقسیم کرد :
جایگزینی سیمان
جایگزینی سنگدانهها
جایگزینی آب
افزایش دوام بتن
جایگزینی سیمان برای کاهش زیان بتن در طبیعت
جایگزین سیمان اولین و مهمترین قدم در کاهش مصرف انرژی و تولید گازهای گلخانهای در پروسهی تولید بتنمیباشد. استفاده از سیمانهای پرتلندِ حاوی مواد پوزولانی مانند خاکستر سرباره و دودهی سیلیس از بهترین جایگزینهاست که در حال حاضر با شتاب بسیاری در حال گسترش است. با این حال، از این نوع مواد به صورت جایگزین کامل سیمان، فقط در برخی پروژههای محدود مثل پروژههای جادهای و دفع زباله استفاده میشود.
استفاده از مواد پوزولانی و مواد سیمانیِ جایگزین، باعث کاهش استفاده از سیمان پرتلند میشود و در نهایت منجر به کاهش نیاز به تولید این نوع سیمان میگردد. بررسیها نشان داده که استفاده از خاکستر سرباره به جای سیمان در بتن، دوام آن را به شکل قابل توجهی افزایش میدهد. در مقابل، استفاده از مواد جایگزین سیمان، باعث کاهش سرعت گیرش و سخت شدن بتن میشود که با استفاده از فوق روانکنندهها قابل حل است. در آینده بایستی محدودیتها و اجبارها برای زود به پایان رساندن پروژهها برداشته شود. زیرا استفاده از این نوع مواد جایگزین باعث میشود تا پروژه نسبت به حالت عادی دیرتر به پایان برسد و بایستی به پیمانکاران فرصت داده شود تا زمان کافی برای استفاده از این نوع مواد را داشته باشند. این موضوع در بلند مدت باعث خواهد شد تا زیان وارده به طبیعت توسط تولید بتن کاهش یابد و گازهای گلخانهایِ کمتری وارد جو زمین شوند.