کنفرانس ملی مهندسی و مدیریت محیط زیست

صفحه اصلی / هفتمین کنفرانس ملی مهندسی و مدیریت محیط زیست

بازیافت و کاربرد پسماند صدفهای خوراکی و استخوان ماهی در تولید بتن سبز و مصالح ساختمانی مقاوم

نویسندگان :

علی خسروانی زاده¹ سمیه میرشکاری²

1- پژوهشگاه زابل 2- پژوهشگاه زابل

کلمات کلیدی :

بتن سبز،استخوان ماهی،پسماند صدف اویستر،پودر صدف،هیدروکسیآپاتیت،مصالح ساختمانی پایدار

چکیده :

هدف از این مقاله مروری، تحلیل و جمعبندی یافتههای پژوهشهای چاپشده در مجلات علمی معتبر درباره کاربرد پسماند صدف اویستر و استخوان/فلس ماهی در تولید بتن سبز و مصالح ساختمانی پایدار است. روش تحقیق بر پایه مرور نظاممند مقالات منتشرشده در پایگاههای علمی PubMed/PMC، ScienceDirect، MDPI، Springer و Nature بین سالهای 2022 تا 2024 انجام شده است. تنها مقالاتی که دارای دادههای آزمایشگاهی اصیل یا مرور نظاممند مستند بودند انتخاب شدند. یافتههای کلیدی نشان میدهد: (الف) صنعت آبزیپروری سالانه نزدیک به 8 میلیون تن پسماند پوسته سختپوستان و بیش از 10 میلیون تن پسماند صدفهای نرمتنان تولید میکند که اکثراً بدون بازیافت دفن میشوند. (ب) پودر صدف اویستر (OSP) در سیستم سهتایی OSPسرباره لیتیوم GGBFS در نسبت جایگزینی 10 تا 30 درصد، مقاومت فشاری بتن را بهبود داده و تخلخل و نفوذپذیری را کاهش میدهد. (پ) در نسبت جایگزینی 40 درصد سنگدانه ریز با پودر صدف اویستر، بتن همچنان به مقاومت فشاری 30 مگاپاسکال دست مییابد. (ت) تنش اوج و مدول الاستیسیته با افزایش نسبت جایگزینی از صفر به 20 درصد بهصورت توانی رشد کرده و از 20 به 100 درصد بهصورت توانی کاهش مییابد. (ث) جایگزینی 40 درصد سیمان با پسماند صدف اویستر (WOS) در بتن متخلخل بازیافتی، انتشار کل CO₂ را حدود 52 درصد کاهش میدهد. (ج) هیدروکسیآپاتیت مستخرج از استخوان ماهی بهعنوان جایگزین جزئی سیمان در بتن متخلخل، انتشار CO₂ را 6/2 کیلوگرم در هر مترمکعب کاهش میدهد. (چ) پودر فلس ماهی در مقدار بهینه 1.87 درصد با نسبت آب به سیمان 5/0، بهترین ترکیب در بتن خودتراکم ارائه میدهد. تناقض اصلی در مطالعات مختلف این است که برخی مطالعات نسبت جایگزینی بیش از 25 تا 30 درصد OSP در سیمان را باعث کاهش سریع مقاومت میدانند، در حالی که مطالعات دیگر نشان میدهند حتی در 40 درصد جایگزینی سنگدانه، بتن استانداردهای ساختمانی را برآورده میکند. این تناقض ناشی از تفاوت در نوع کاربرد (جایگزینی سیمان در برابر جایگزینی سنگدانه)، پروتکل پیشآمادهسازی و شرایط آزمایشگاهی است. نتیجهگیری کلی این که هر دو ماده پتانسیل قابلتوجهی برای کاهش ردپای کربنی صنعت ساختمان و حل مشکل پسماند آبزیپروری دارند.