Tái chế bê tông thông qua đầm nén áp suất cao để nâng cao tính bền vững của công trình
của Đại học Tokyo
Ảnh: Đại học Tokyo
Nhiều thế kỷ các tòa nhà, cầu và các công trình xây dựng khác đã sử dụng bê tông vì nó có độ bền cao và sản xuất đơn giản. Tuy nhiên, khoảng 8% lượng khí thải carbon toàn cầu đến từ sản xuất xi măng. Do đó, có những nỗ lực không ngừng nhằm giảm thiểu lượng khí thải carbon khổng lồ này. Một số nỗ lực giảm thiểu ô nhiễm này tập trung vào việc tái sử dụng chất thải bê tông. Ví dụ, các nhà nghiên cứu ở Nhật Bản gần đây đã đi tiên phong trong việc đầm nén áp suất cao như một phương tiện tái chế bê tông đơn giản. Tuy nhiên, cần cải tiến hơn nữa để sử dụng tối ưu các sản phẩm đó.
Bây giờ, trong một nghiên cứu được công bố gần đây trên Tạp chí Xây dựng và Vật liệu Xây dựng, các nhà nghiên cứu từ Viện Khoa học Công nghiệp tại Đại học Tokyo đã đo bằng thực nghiệm những thay đổi về cường độ nén và cấu trúc quy mô nhỏ gây ra bởi xử lý nhiệt sau khi nén chặt như vậy. Nghiên cứu này sẽ giúp cải thiện các đặc tính của bê tông tái chế và tăng cường tính bền vững của ngành xây dựng.
Xử lý nhiệt đã được đề xuất như một phương pháp nâng cao tiện ích của đầm nén áp suất cao. Tuy nhiên, các kết quả khác nhau, từ chất lượng kém hơn đến chất lượng được nâng cao. Md. Ibrahim Mostazid, tác giả cao cấp, giải thích: “Chúng tôi đã tìm cách làm rõ hơn cuộc tranh luận này. "Bằng cách nghiên cứu một cách có hệ thống các điều kiện xử lý nhiệt phổ biến và cấu trúc vi mô tương ứng, chúng tôi đã đánh giá chặt chẽ các đặc tính cải tiến của sản phẩm bê tông tạo thành."
Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm hỗn hợp bê tông xi măng poóc lăng tái chế với sắt / thép và phụ gia xỉ lò cao. Họ đã thử nghiệm ba phương pháp xử lý nhiệt sau đầm nén phổ biến. Các phương pháp xử lý nhiệt đều cho phép tái tổ chức cấu trúc vi mô dẫn đến cải thiện các đặc tính. Hơn nữa, việc kết hợp xỉ làm tăng mật độ và độ đồng nhất ở quy mô nhỏ của bê tông, góp phần cải thiện các đặc tính của bê tông. Ví dụ, trong một hỗn hợp bê tông, việc chưng áp sau đầm nén ở 180 ° C trong 8 giờ đã làm tăng cường độ nén lên> 5 lần so với không chưng áp. Nói cách khác, các nhà nghiên cứu đã phát triển một phương tiện tiết kiệm năng lượng để cải thiện kết quả tái chế bê tông.
Mostazid nói: “Các phương pháp xử lý nhiệt khác nhau đã cải thiện độ bền của bê tông, nhưng bằng các cơ chế khác nhau. "Ví dụ, việc chưng áp bê tông tương ứng với sản xuất hydrogarnet, một khoáng chất khác với những gì chúng tôi quan sát thấy sau khi xử lý nhiệt đơn giản."
Trong tương lai, các nhà nghiên cứu có thể so sánh những dữ liệu này với kết quả của các chương trình tái chế bê tông của riêng họ — ví dụ: bảo dưỡng bằng hơi nước. Khi làm như vậy, các bài kiểm tra về tính năng của bê tông tái chế sẽ có các điểm tham chiếu về số lượng và cấu trúc vi mô rõ ràng. Các tiêu chuẩn như vậy sẽ giúp các nhà nghiên cứu đánh giá các quy trình khác nhau đều hướng đến cùng một mục tiêu bền vững về môi trường và giúp giảm thiểu lượng khí thải carbon của ngành xây dựng.
