بتن سبز یا بتن اکو همان بتن معمولی است ولی از مواد سازگار با محیط زیست ساخته شده است و هیچ تفاوتی بین رنگ آن با بتن معمولی وجود ندارد. ممکن است بتن سبز با افزودن مواد سازگار با محیط زیست ساخته شود به عنوان بتن دوستدار با محیط زیست شناخته می ‌شود.

آشنایی با بتن سبز و کاربردهای آن

بتن سبز چیست؟

بتن سبز یا بتن اکو همان بتن معمولی است ولی از مواد سازگار با محیط زیست ساخته شده است و هیچ تفاوتی بین رنگ آن با بتن معمولی وجود ندارد. ممکن است بتن سبز با افزودن مواد سازگار با محیط زیست ساخته شود به عنوان بتن دوستدار با محیط زیست شناخته می ‌شود.

تولید بتن اکو بسیار ارزان است برای ساخت آن از یک جایگزین جزئی برای سیمان و سنگدانه‌ ها استفاده می ‌شود. استفاده از این نوع بتن در صنعت ساخت و ساز با سرعت بیشتری در حال رشد است و توسعه جامعه شهری، تقاضا برای این نوع بتن را افزایش می ‌دهد.

سیمان و سنگدانه‌ ها، مواد اصلی سازنده بتن هستند و استخراج مداوم آن‌ ها باعث کاهش منابع اصلی می‌ شود. این سناریو، مشکل کمبود مصالح ساختمانی را در چند سال آینده ایجاد خواهد کرد. برای رفع کمبود، تا حدودی نیاز به یافتن جایگزین وجود دارد.

امروزه، صنعت ساخت و ساز به دنبال یک ماده جایگزین است و در این بین راه حلی به عنوان بتن سبز وجود دارد. بتن اکو نوع جدیدی از بتن در راستای توسعه پایدار است. این بتن یک مفهوم انقلابی در صنعت ساختمان است که اولین بار در سال 1998 در دانمارک ساخته شد.

تلاش هایی که در خصوص ایجاد مصالح پایدار صورت گرفته منجر به ایجاد محصولی به نام بتن سبز شده که از مواد زائد بتن ساخته می شود و در تولید آن از انرژی کمتری استفاده می شود و کربن دی اکسید کمتری نسبت به بتن معمولی تولید می کند.

تولید سیمان و بتن مقدار زیادی گاز کربن ایجاد می کند و با آلوده کردن هوا منجر به آسیب رساندن به محیط زیست می شود، ولی در ساخت بتن سبز از فرآیندهایی استفاده می شود که هیچ گونه ضرری برای محیط زیست ندارد.

ضایعات بتنی مثل سرباره، بتن بازیافتی، خاکستر بادی، رشته های قوطی آلومینیومی، زباله های نیروگاه، شیشه زباله، گل های قرمز، خاک رس سوخته، خاک اره، خاکستر احتراق و ماسه ریخته گری از مواد تشکیل دهنده بتن سبز هستند.

برای دستیابی به ساخت و ساز سبز یا پایدار، بتن سبز بهترین انتخاب است. با استفاده از تکنولوژی سبز در تولید مصالح می توان منابع انرژی و مواد طبیعی را برای نسل های بعدی ذخیره نگه داشت.

با جایگزین کردن مواد زائد به جای مواد خام طبیعی، مشکلات زیست محیطی کاهش یافته و از انتشار گازهای گلخانه ای جلوگیری می شود. در واقع به جای مواد غیر پایدار در تولید بتن سبز از مواد پایدار استفاده می شود.

با تولید بتن سبز ضایعاتی که از تخریب سازه های بتنی ایجاد می شوند مجدداً استفاده می شوند و قوطی های آلومینیومی به الیاف تبدیل شده و در بالا بردن تقویت بتن کارایی خواهند داشت.

مقاله آموزشی: سیمان پوزولانی چیست؟

اهمیت استفاده از بتن سبز

برای کاهش انتشار دی اکسید کربن

در بتن معمولی، ما از موادی استفاده می ‌کنیم که فرآیند تولید آن شامل انتشار مقدار زیادی دی اکسید کربن در محیط است. در حالی که بتن سبز از مواد سازگار با محیط زیست استفاده می ‌کند و دی اکسید بسیار کمی ‌در محیط منتشر می ‌کند.

برای کاهش تقاضای مصالح متعارف

رشد صنعت ساخت و ساز در سال‌ های اخیر سریع بوده و مصرف بتن تا حدود زیادی افزایش یافته است. به خاطر منبع محدود استخراج، با کمبود مصالح ساختمانی متداول مثل سیمان و سنگدانه‌ ها روبرو شده‌ ایم. برای کاهش تقاضا برای مصالح ساختمانی معمول، بتن سبز گزینه بهتری است.

برای بازیافت و استفاده مجدد از مواد

ساخت هر سازه ‌ای نیازمند مقدار زیادی مصالح است و مقدار بسیاری پسماند ساختمانی تولید می ‌کند. این زباله‌ ها هرگز برای کارهای دیگر استفاده نمی ‌شوند. بتن سبز ایده بازیافت و استفاده مجدد از این مواد زائد برای ساخت بتن را آسان می ‌کند.

محصول ویژه: قیمت پودر بندکشی قهوه ای روشن

مزایای استفاده از بتن سبز

1)میزان مقاومت بتن سبز در مقایسه با بتن معمولی 30 درصد بیشتر است و میزان سیمانی که در تولید آن استفاده می شود کمتر است.

2)این نوع بتن نقش مهمی در طول عمر ساختمان ایفا می کند و مقاومت آن بسیار بالا است. بتن سبز با هدف افزایش دوام و استحکام ساختمان ساخته شده و یک فناوری نوین در جهت حفظ محیط زیست و پرهیز از آسیب رساندن به آن است.

3)یکی از گازهای گلخانه ای که نقش مهمی در گرم شدن زمین دارد گاز دی اکسید کربن است. بتن معمولی به میزان زیادی این گاز را تولید می کند ولی فرآیندی که در تولید بتن سبز استفاده می شود تولید این گاز را به حداقل رسانده است.

5)بتن سبز از کیفیت مطلوبی برخوردار است و به خاطر مصرف انرژی پایین و بهره گیری از روش های مقرون به صرفه هزینه خرید آن مناسب است. هزینه مناسب این محصول باعث شده استفاده از آن در ساخت و ساز رواج پیدا کند و به عنوان یک محصول ایده آل طرفداران بسیاری داشته باشد.

6)با استفاده از بتن سبز میزان آلاینده های محیط زیست را می توان به حداقل رساند.

7)این ماده مقاومت بسیار بالایی در برابر تغییرات دمایی و مواد اسیدی دارد.

 8)مقاومت فشاری این محصول به نسبت بتن عادی دو برابر است.

9)بتن سبز یک بتن با مقاومت بالاست که کاربرد آن در اعضای سازه میزان مصرف بتن و میلگرد را در بناهای بتن آرمه کاهش می دهد.

10)این بتن مصرف آرماتور را تا 20 درصد کاهش می دهد.

11)بتن سبز به تعمیر و نگهداری کمی نیاز دارد.

معایب استفاده از بتن سبز

1)میزان جذب رطوبت و آب توسط بتن سبز بالا است.

2)میزان خزش و جمع‌ شدگی بتن سبز نسبت به بتن معمولی بیشتر است.

3)مقاومت خمشی در بتن سبز نسبت به بتن معمولی پایین ‌تر است.

4)سازه‌ های ساخته شده با بتن سبز معمولا نسبت به سازه‌ های ساخته شده با بتن معمولی، عمر کمتری دارند.

محصول ویژه: پوشش نانو آبگریز کننده

کاربرد بتن سبز

• ساخت پل

• استفاده در ساخت و ساز شهری

• راه سازی

• سد سازی

• ساخت سکو و پایه بتنی

• مرمت و بازسازی بناهای تاریخی

انواع مواد مورد استفاده در بتن سبز

مواد جایگزین سیمان:

در زیر مواد جایگزینی که می ‌توانند به عنوان جایگزین سیمان در بتن استفاده شوند، ذکر شده ‌اند:

سرباره کوره بلند دانه‌ ای

سرباره کوره بلند دانه‌ ای  (GGBS)، ماده زائد تولید فولاد و آهن در کارخانه است. جایگزینی صفر تا 80 درصد سرباره کوره بلند دانه‌ ای در گریدهای مختلف بتن، مقاومت فشاری و مقاومت خمشی بیشتری می‌ دهد. سرباره کوره بلند دانه‌ ای در بتن حدود 40 درصد جایگزین، 9 درصد مقاومت بیشتر در 7 روز و افزایش 6 درصد مقاومت با درصد تعویض در 28 روز را ارائه می ‌دهد.

خاکستر بادی

خاکستر بادی از احتراق زغال سنگ پودر شده حاصل می ‌شود. مواد زائد یک نیروگاه تولید برق بر پایه ذغال سنگ است. بتن با مقاومت فشاری و مقاومت در برابر شکستگی بالا با جایگزینی سیمان با خاکستر بادی بر اساس وزن امکان پذیر است، از خاکستر بادی می ‌توان تا 30 درصد در بتن به جای سیمان استفاده کرد.

بخار سیلیکا

بخار سیلیکا یکی از محصولات جانبی در فرآیند تولید سیلیکون و فروسیلیسیم است و از ذرات کروی با قطر متوسط 150 نانومتر تشکیل شده است. این مخلوط باعث بهبود مقاومت و دوام بتن می‌ شود. استفاده از بخار سیلیکا اثرات زیست محیطی مضر را کاهش می‌ دهد و منجر به کاهش 30 درصدی مصرف سیمان می ‌شود.

شیشه بازیافتی

بلوک‌ های بتنی، بتن خود تراکم و ملات معماری با استفاده از شیشه‌ های بازیافتی تولید می ‌شوند.

خاکستر برگ نخل

نمونه‌ های بتنی با ملات بر پایه خاکستر برگ نخل با 10،  20 و 30 جایگزینی سیمان استفاده می ‌شود.

مواد جایگزین سنگدانه ها:

در زیر مواد جایگزینی که می‌ توانند به عنوان جایگزین سنگندانه ها در بتن استفاده شوند، ذکر شده ‌اند:

ریخته گری شن و ماسه

ماسه سیلیس، با کیفیت، تمیز و با اندازه یکنواختی است که در فرآیندهای ریخته گری استفاده می ‌شود. از شن و ماسه برای ساخت قالب یا الگوهای مورد استفاده برای ریخته گری فلزات آهنی (آهن و فولاد) و غیر آهنی (مس، آلومینیوم، برنج) استفاده می ‌شود.

شن و ماسه ریخته گری به عنوان جایگزینی برای سنگدانه ‌های ریز با درصد‌های مختلف وزنی مورد استفاده قرار می ‌گیرند و برای جذب آب و نفوذ پذیری سریع کلرید انجام می ‌شوند. بتن ساخته شده با شن و ماسه ریخته گری، 30 درصد دوام بهتری خواهد داشت.

ضایعات پلاستیک و لاستیکی

ضایعات پلاستیکی منجر به افزایش 16 درصدی مقاومت و مواد لاستیکی منجر به افزایش 50 درصدی مقاومت بتن می ‌شوند.

زباله ‌های کشاورزی

برای تولید بتن با عملکرد بهتر می‌ توان از زباله ‌های کشاورزی حاصل از بامبو، ذرت، گندم، زیتون، و صدف دریایی استفاده کرد. این مواد زائد باید توسط روش ‌های تصفیه مناسب تولید شوند.

مقاله آموزشی: پودر بندکشی چیست

خواص بتن سبز 

کارآیی (Workability)

کارآیی به عنوان سهولت فشرده سازی بتن بدون تفکیک تعریف می شود. می توان آن را به عنوان میزان کارپذیری مورد نیاز تعریف کرد. قابلیت کارکرد بستگی به مقدار آب، دانه بندی، شکل و درصد سنگدانه های موجود در بتن دارد.

اندازه گیری میزان کارایی بتن سبز طبق موارد زیر انجام می شود:

اسلامپ از طریق تست اسلامپ تعیین می شود.

ضريب تراكم از طریق دستگاه تست تراکم تعیین می شود.

زمان لازم برای تغییر شکل بتن هنگام آزمایش در دستگاه آزمایش بتن وی بی VeBe تعیین می شود.

جداشدگی بتن (Segregation)

جداسازی ذرات درشت از بتن سبز تفکیک نامیده می شود. به خاطر عدم وجود مقدار کافی ذرات ریز در بتن یا به خاطر پرتاب بتن از ارتفاع بیشتر در زمان بتن ریزی رخ دهد.

به خاطر تفکیک، انسجام بتن از بین می رود و کرمو یا شن نما شدن بتن را نتیجه می دهد. این مشکل باعث از بین رفتن مقاومت بتن سخت شده می شود. باید نهایت دقت را به کار گرفت تا از تفکیک جلوگیری شود.

آب انداختگی(Bleeding) 

این اتفاق زمانی می افتد که مقدار زیادی آب در مخلوط وجود داشته یا به خاطر تراکم بیش از حد رخ داده است. آب انداختگی باعث تشکیل منافذ و ضعیف شدن بتن می شود. با کنترل مناسب مقدار آب موجود در بتن و استفاده از مواد ریزتر (ماسه) می توان از آب انداختگی جلوگیری کرد.

زمختی (Harshness)

زمختی مقاومتی است که بتن در برابر سطح خود ارائه می دهد. سختی به دلیل وجود مقدار کمتر سنگدانه های ریز، ملات سیمانی کمتر و به خاطر استفاده از درجه ضعیف در بتن است. این مشکل ممکن است به دلیل کمبود آب ایجاد شود. بتن زمخت سطح صافی ندارد و متخلخل است.