Yeni Geliştirilen Kompozit Bağlayıcı Çimentoları Daha Çevreci Yapabilir. Rice Üniversitesi’nden araştırmacılar, kömür yakıtlı santrallerin bir yan ürünü olan uçucu küllerden oluşan kompozit bir bağlayıcı geliştirdi. Bu bağlayıcı Portland çimentosunda kullanılabilecek.
Uçucu küllerden oluşan bağlayıcı, Portland çimentosunun yüksek sıcaklıkta işlenmesini gerektirmez, ancak testler yeni ürünün yedi günlük kürlemeden sonra aynı basınç dayanımına sahip olduğunu göstermiştir. Ayrıca kompozit bağlayıcı Portland çimentosunu sertleştirmek için kullanılan sodyum bazlı aktivasyon kimyasallarının sadece küçük bir kısmına ihtiyaç duyar.
Küresel karbon dioksit emisyonlarının % 5-10’unu oluşturan bir üretim prosesinde, dünyadaki her yıl 20 milyar tondan fazla beton üretilmekte olup, çimento sektörü en büyük sera gazı üreticilerinden biridir.
Üreticiler, betonda Portland çimentosuna takviye olarak az miktarda silikon ve alüminyum bakımından zengin uçucu kül kullanırlar. Araştırma ekibinden Rouzbeh Shahsavari, “Endüstrinin tipik olarak % 5 ila% 20 uçucu külünü betonu daha çevreci yapmak için çimentoya karıştırdığını, ancak karışımın önemli bir kısmının hala çimento olduğunu” söyledi.
Portland çimentosunu uçucu kül bileşiğiyle tamamen değiştirmeye yönelik önceki girişimler, çevresel faydaları ortadan kaldıran büyük miktarlarda pahalı sodyum bazlı aktivatörleri gerektirmektedir.
Bu nedenle araştırmacılar, en iyi karıştırma stratejilerini tanımlamak için, kimyasal bir bileşimin tüm potansiyel hallerini, daha sonrada hesaplamalı optimizasyonu takip eden bir istatistiksel yöntem olan Taguchi analizini kullandılar. Shahsavari’ye göre bu, sentezlenmiş kompozitlerin yapısal ve mekanik niteliklerini büyük ölçüde geliştirdi ve sodyum bazlı aktivatörün % 5’inden daha azıyla kalsiyum açısından zengin uçucu kül, nanosilika ve kalsiyum oksidin optimal dengesini sağladı.
Shahsavari, “Geçmiş çalışmaların çoğunluğu, santrallerde antrasit veya bitümlü kömürlerin yakılmasından türetilen ve düşük kalsiyum içeriğine sahip olan tip F uçucu külüne odaklandı. Ancak, küresel olarak, linyit veya alt bitümlü kömürler gibi düşük dereceli kömürün önemli kaynakları vardır. Onları yakmak, yüksek kalsiyum veya C tipi uçucu kül ile sonuçlanır. Çalışmamız, bu tip yüksek kalsiyumlu uçucu külün verimli ve maliyet etkin bir şekilde aktif hale getirilmesi için, betonun çevreye duyarlı üretimine giden yolda çok önemli. Gelecekteki çalışmalarımızda, uzun vadeli davranış, büzülme ve dayanıklılık gibi özellikleri değerlendireceğiz ” diyor.
Shahsavari, yüksek fırın cürufu ve pirinç kabukları gibi diğer endüstriyel atıkları çimento kullanmadan çevre dostu çimentolu malzemelere dönüştürmek için aynı stratejinin kullanılabileceğini öne sürüyor.
Kaynak : Materialstoday
