كيف يمكن أن يتعايش البناء الخرساني والاستدامة حقًا؟
كيف يمكن أن يتعايش البناء الخرساني والاستدامة حقًا؟
الخرسانة و الاستدامة كلمتان غالبًا ما يتم اعتبارهما غير متوافقين. استخدمت الخرسانة في وقت مبكر من العصر الروماني ، وقد شكلت الكثير من بيئتنا المبنية ، كونها أكثر المواد المصنعة استخدامًا على هذا الكوكب بفضل مقاومتها ، وتعدد استخداماتها ، وفعاليتها من حيث التكلفة ، وإمكانية الوصول إليها ، من بين مزايا أخرى متأصلة. إن استخدامه الشائع في المباني والبنية التحتية يشكل أسس المدن ، ويربط المجتمعات ، وسيستمر في لعب دور حيوي في توفير حلول لتحديات المستقبل – خاصة وأن المدن يجب أن تستجيب لتعداد سكان العالم المتزايد. ولكن مع كون الأسمنت مكونًا رئيسيًا له ، فإنه يأتي أيضًا مع العديد من التكاليف البيئية ، كونه مسؤولاً عن ذلك ما لا يقل عن 8٪ من انبعاثات الكربون في العالم في سياق تغير المناخ. ومع ذلك ، ليس بالضرورة أن يكون الأمر كذلك. مع ظهور التقنيات والمنتجات المبتكرة ، هناك العديد من الطرق لجعل الخرسانة أكثر خضرة.
إمكانات ملموسة في العمارة المستدامة
مع استمرار تحول العمارة نحو الاستدامة البيئية ، يتزايد الطلب على المواد منخفضة الكربون بشكل كبير في صناعة البناء – وقطاع الخرسانة ليس استثناءً. بينما أدت التحسينات في عمليات الإنتاج إلى تقليل عمر المواد بشكل كبير أثار الكربون، لا يزال هناك طريق طويل لنقطعه من أجل الوصول إلى المستويات المثلى.
في الوقت الحاضر ، تشمل بعض الطرق لإنشاء هياكل خرسانية أكثر صداقة للبيئة ما يلي: البناء بنوع من الخرسانة يمتص الكربون ، وعمليات عزل الكربون ، واستخدام جدران الخرسانة المعزولة (ICF) ، والهياكل الموفرة للطاقة التي تجمع بين الفوائد من الخرسانة مع عزل متكامل. علاوة على ذلك ، الخرسانة قابلة لإعادة الاستخدام، مما يعني أنه حتى بعد هدم المشروع ، يمكن استخدام الشظايا للرصف ، أو نشارة المناظر الطبيعية ، أو مواطن الشعاب المحيطية ، أو حتى تعمل كبديل للركام في الخلائط الخرسانية.
ومع ذلك ، فإن الطريق الحقيقي نحو الخرسانة الأكثر استدامة يكمن أساسًا في مبدأين: البناء من البداية بالأصغر أثار الكربون ممكن وبناء هياكل طويلة الأمد لا تحتاج إلى استبدال أو إصلاح. عادةً ما يزيد منتج الخرسانة من القوة والمتانة عن طريق إضافة المزيد من الأسمنت – ومع ذلك ، يتم إطلاق معظم ثاني أكسيد الكربون نتيجة للتفاعل الكيميائي الذي يحول الحجر الجيري إلى أسمنت. لذلك ، مع الأخذ في الاعتبار أنه لا يمكن فعل الكثير لتجنب ذلك ، فإن أحد البدائل القابلة للتطبيق هو ببساطة تقليل كمية الأسمنت المستخدمة في الخرسانة. مع وضع ذلك في الاعتبار ، الرائد عالميًا في Smart الخرسانة التقنيات كريتون طورت مجموعة متنوعة من المنتجات التي تعمل على مقاومة الهياكل الخرسانية وإصلاحها وحمايتها ، مما يطيل من دورة حياتها دون إضافة المزيد من الأسمنت المطلق للكربون. بمعنى آخر ، تحسين الاستدامة دون التضحية بالتصميم.
أسمنت أقل ، مزيد من المتانة
هناك عدد من الطرق لتقليل الأسمنت في الخلطات الخرسانية – وبالتالي تقليل عمرها أثار الكربون – ، سواء كان ذلك من خلال استخدام مجاميع أكبر متدرجة بشكل جيد والتي تخلق فراغات أقل لملء العجينة ، أو من خلال استخدام الخرسانة عالية القوة التي تسمح للعمال ببناء عناصر باستخدام أقسام أرق. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تحافظ مواد التصلب أو التقليل من الماء على قوة خليط الخرسانة حتى بعد تقليل محتواها من الأسمنت ، مما يجعل الاستخدام الأكثر كفاءة للأسمنت المتبقي.
على سبيل المثال ، مزيج كريتون هارد جيم يمكن أن يعزز متانة الخرسانة ضد التآكل والتآكل ، لتحل محل مواد التقسية والمواد المانعة للتسرب الهز الجاف السام. عند إضافته إلى المزيج ، تزيد خصائص المنتج من صلابة عجينة الخرسانة ، مما يقلل من التعرض للركام الناعم والخشن الذي يسبب التدهور. هذا يسمح للمواد بمضاعفة عمرها الافتراضي ، وفي نفس الوقت ، يوفر تكاليف تركيب وصيانة أقل ؛ كل ذلك مع القضاء على الحاجة إلى الاستبدال بمجموعة جديدة من الخرسانة الغنية بالأسمنت التي تساهم في البصمة الكربونية.
من المعروف أن تآكل حديد التسليح والمعادن الأخرى المتضمنة هو السبب الرئيسي لتدهور الخرسانة في جميع أنحاء العالم. لذلك ، يجب أن تكون المنتجات التي تمنع ذلك – وبالتالي تضيف مقاومة دون الاعتماد على المزيد من الأسمنت – الاعتبار الأساسي لأي مهندس معماري أو مصمم للهياكل الخرسانية ، خاصة لمشاريع البنية التحتية. مع وضع هذا في الاعتبار ، فإن غشاء كريستول الداخلي (كيم)، وهو خليط بلوري محب للماء ، تم إنشاؤه في عام 1980 لإنشاء الخرسانة المقاومة للماء بشكل دائم. من خلال تنمية البلورات لملء ومنع حركة الماء والملح المنقولة بالماء من الوصول إلى حديد التسليح ، يعمل الحل الخرساني الذكي بشكل فعال كحاجز يقلل من نفاذية المادة. بهذه الطريقة ، يوفر KIM طول العمر وفعالية التكلفة دون الحاجة إلى العناصر السامة التي تحتوي على مركبات عضوية متطايرة (VOCs).
لتكملة استخدام المواد المضافة ، حساسات الخرسانة الذكية ماتوريكس يمكن تضمينها في المادة لنقل بيانات درجة الحرارة في الوقت الفعلي ومراقبتها وحساب القوة. نظرًا لأن الهياكل تميل إلى الإفراط في التصميم من أجل السلامة ، فإن هذا يجعل من الممكن للخليط تحسين استخدام الأسمنت ، وبالتالي تقليل محتوى الأسمنت.
بمساعدة هذه المنتجات ، يمكن تطبيق الخرسانة الدائمة على مجموعة واسعة من المشاريع ، من المباني السكنية والأبراج متعددة الاستخدامات إلى حدائق التزلج ، أو البيئات المعقدة والكاشطة مثل الأرضيات الصناعية والسدود وخزانات المياه ومحطات الصرف الصحي والألواح ، وجدران الأساس.
نحو بيئة بناء خرسانية أكثر استدامة
عندما يتعلق الأمر بالملموسة ، فمن الواضح أن هناك العديد من المفاهيم الخاطئة ، لا سيما فيما يتعلق بالاستدامة. على الرغم من صحة أن الاستخدام التقليدي للمادة كان له تأثير سلبي هائل على البيئة ، فإن العديد من التطورات التكنولوجية والمنتجات المبتكرة اليوم لديها القدرة على ترك هذه الفكرة في الماضي.
سواء كان ذلك من خلال التقنيات البلورية ، أو أساليب تحسين المتانة ، أو مستشعرات المراقبة في الوقت الفعلي ، أو العديد من الحلول الذكية الأخرى ، فمن الواضح أن البناء الخرساني يمكن أن يكون حليفًا كبيرًا للهندسة المعمارية المستدامة. ومع ذلك ، فإن هذا ممكن فقط إذا واصلنا تسخير والاستفادة من المنتجات المبتكرة التي ستكون أساسية لفتح مستقبل القطاع الصديق للبيئة. في النهاية ، يعود الأمر كله إلى استخدام المواد بشكل أفضل وأكثر ذكاءً وكفاءة. عندها فقط يمكننا أن نهدف تمامًا إلى الجمع بين الصفات المتأصلة في جميع أنواع المواد والاستدامة. وعندها فقط يمكننا أن نشير إلى مستقبل محتمل للمباني الخالية من الكربون والتي تساهم في بيئة بناء عالمية أكثر صحة.
لمزيد من المعلومات حول سمارت الخرسانة التقنيات تحقق من هذا الرابط.
