سیمان جدید با گازهای گلخانه‌ای کمتر

کربن زدایی سنگ آهک وحرارت دادن سیمان باعث تولید مواد سمی‌می‌شود که به محیط زیست آسیب رسانده و باعث آلودگی هوا می‌شود، به همین علت دانشمندان به‌دنبال راه حلی بودند که بتواند مشکلات فوق راحل کند. اخیرا ‌تلاش‌های آنها به ثمر نشسته و ترکیبی را کشف کرده‌اند که درآن نسبت کلسیم به سیلیکات کاهش می‌یابد.‌ این میزان کاهش نه تنها باعث حداقل شدن آلودگی‌های هوا می‌‌شود، بلکه بتونی را به‌وجود می‌آورد که دارای دوام بسیار بالا و سازگار با محیط‌زیست است.

سیمان از پرکاربردترین مصالح ساختمانی روی زمین است و میزان مصرف آن تقریبا سه برابر فولاد است. هیچ ماده‌ای را نمی‌توان یافت که مانند سیمان در ترکیب با آب و در دمای معمولی اتاق به توده‌ای سنگی تبدیل شود. هنوز بشر نتوانسته جایگزین مناسبی برای سیمان بیابد. آلودگی‌های مربوط به تولید بتون 5 تا10 در صدآلودگی‌های مربوط به گازهای گلخانه‌ای زمین را تشکیل می‌دهد و هرگونه کاهش در میزان کلسیم موجود در مخلوط سیمان بر مقداری اکسیدکربن تاثیر می‌گذارد و در نتیجه می‌توانیم شاهد کاهش 60 درصدی در آلودگی‌های کربنی باشیم.

دامنه استاندارد نسبت کلسیم به سیلیکات 1.2 تا 2/2 است. ولی ساختارهای مولکولی آنالیز شده نشان می‌دهد که مخلوط بتون به‌دست آمده دارای نسبت کلسیم به سیلیکات 1.5 است، ‌چون این نسبت گاهی اوقات ممکن است تغییر کند، ‌ساختار مولکولی مواد سفت شده از حالت متبلور و بلوری به ساختار شیشه‌ای نامنظم تبدیل می‌شود. ‌در نسبت 1.5 مقاومت سیمان دو برابر خواهد شد.

افزایش استحکام مکانیکی، ‌شیشه‌ای شدن ساختار مواد و نبود تنش باقیمانده در مصالح ساختمانی باعث کاهش و حتی قطع گسیختگی در مصالح خواهد شد. اطلاعاتی که مربوط به افزایش مقاومت در برابر تنش مکانیکی هستند برای صنایع نفت و گاز بسیار مفید است؛ زیرا سیمان‌های اطراف لوله‌ها نقش مهمی ‌در جلوگیری از نشت و ترکیدن ناشی از فشار ایفا می‌کند. تحقیقاتی که روی مخلوط سیمان انجام شده درسطح مولکولی است و باید در آینده آزمایش‌های زیادی را در مورد کاربرد سیمان جدید برای مقیاس‌های واقعی انجام داد.

gizmag / مترجم: نرگس عبداللهی