استفاده از مصالح بازيافتي در ساخت بتن متخلخل به‌منظور حذف TOC از رواناب شهري

Use of Recycled Materials in the Manufacture of Porous Concrete to Remove TOC from Municipal Runoff

بتن متخلخل تصفيه‌گر به‌عنوان فناوري نوين در توسعه فضاي شهري به‌منظور كنترل و تصفيه فيزيكي رواناب‌هاي شهري در سال‌هاي اخير مورد توجه بسياري از كشورهاي صنعتي قرار گرفته است. استفاده از تركيبات بازيافتي در ساخت بتن به‌منظور كاهش فشار بر منابع طبيعي و همچنين كاهش توليد گاز دي‌اكسيدكربن به‌منظور حفظ محيط‌زيست و توسعه پايدار چالش اساسي صنعت عمران مي‌باشد. در اين پژوهش جهت رسيدن به اهداف و ضرورت فوق، از دو نوع سنگ‌دانه بازيافتي سراميك و بتني خردشده و يك نوع سنگ‌دانه پاميس با خواص پوزلاني به‌منظور ساخت بتن متخلخل استفاده شد. 6 طرح اختلاط با اولويت نفوذپذيري بالا، مقاومت كافي و تصفيه‌پذيري مناسب طراحي شدند. بر اين اساس آزمايشات خواص مكانيكي (شامل جذب، چگالي، تخلخل، نفوذپذيري و مقاومت فشاري) و تصفيه‌پذيري (حذف TOC) بر روي نمونه‌‌هاي بتني انجام پذيرفت. نتايج مطالعات نشان داد استفاده از پاميس تا 25 درصد جايگزين با مصالح ساختماني بازيافتي ميزان تخلخل و نفوذپذيري بتن به‌ترتيب 13 و 43 درصد افزايش و ميزان چگالي و مقاومت فشاري آن به‌ترتيب 12/5 و 39 درصد كاهش نسبت به نمونه شاهد داشته است. در بحث حذف آلاينده آلي TOC افزايش عملكرد 13 درصدي براي نمونه با 25 درصد جايگزيني پاميس مشاهده شده است. عملكرد فوق‌العاده طرح اختلاط حاوي سنگ‌دانه‌هاي پاميس در مقاومت مكانيكي و تصفيه‌پذيري مي‌تواند رويكرد نوين در استفاده از مصالح بازيافتي در توسعه و ساخت فضاي شهري به‌حساب آيد.

Purifier porous concrete as a new technology in the development of urban areas for the controlling and physical treatment of runoff has been considered in many industrialized countries in recent years. The use of recycled compounds in the manufacture of concrete in order to reduce the pressure on natural resources and also lower the carbon dioxide generation for environmental preservation and sustainable development is the main challenge of the civil industry. In this study, two types of recycled ceramic and crushed concrete aggregates and one type of pumice aggregate with pozzolanic properties were used to make porous concrete to achieve the study’s goals and necessity. Six mixing plans were designed with high priority of permeability, sufficient strength, and suitable filtration. Mechanical properties including adsorption, density, porosity, permeability, and compressive strength and treatment efficiency (TOC removal) tests were performed on concrete samples. The results of studies showed that the use of pumice up to 25% replacement with recycled construction materials increased the porosity and permeability of concrete by 13 and 43%, respectively, and its density and compressive strength decreased by 12.5 and 39%, respectively, compared to the control sample. In the view of the removal of TOC, a 13% increase in yield was observed for the sample with a 25% replacement of pumice. The outstanding performance of the mixing plan containing pumice aggregates in mechanical strength and treatability can be considered a new approach to the use of recycled materials in the development and construction of urban areas.