دوره و شماره : آماده انتشار

نویسندگان : محسن اعظمی وفا* ¹ ، محنا عزتی ²

چکیده :
صنعت سیمان به عنوان یکی از پرمصرف‌ترین صنایع در حوزه انرژی و یکی از بزرگ‌ترین عوامل انتشار گازهای گلخانه‌ای شناخته می‌شود. تولید سیمان پرتلند معمولی (OPC) به دلیل فرآیندهای انرژی‌بر، انتشار زیاد دی‌اکسید کربن، و استفاده از منابع طبیعی غیرقابل تجدید، اثرات زیست‌محیطی قابل توجهی دارد. این در حالی است که توسعه پایدار و کاهش اثرات زیست‌محیطی در حوزه ساخت‌وساز به یک ضرورت جهانی تبدیل شده است. یکی از راهکارهای موثر برای مقابله با این چالش‌ها، استفاده از افزودنی‌های دوستدار محیط زیست در سیمان‌های آمیخته نسل جدید است. هدف این پژوهش بررسی تأثیر افزودنی‌های پایدار نظیر گرافن، خاکستر بادی (Fly Ash)، سرباره کوره بلند (GGBFS) و مواد ژئوپلیمری بر کاهش انرژی مصرفی، کاهش تولید آلاینده‌های زیست‌محیطی، و افزایش پایداری سیمان‌های آمیخته نسل جدید است. این افزودنی‌ها با جایگزینی بخشی از سیمان پرتلند و تغییر ترکیبات شیمیایی و خواص فیزیکی سیمان، می‌توانند نیاز به کلینکر مصرفی را کاهش دهند و در نتیجه مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانه‌ای را به شکل قابل توجهی کم کنند. علاوه بر این، خواص مکانیکی و شیمیایی سیمان نیز بهبود می‌یابد و باعث افزایش دوام و مقاومت ساختارهای ساخته شده با این سیمان‌ها می‌شود. مطالعات نشان می‌دهند که استفاده از مواد پایدار، علاوه بر کاهش اثرات زیست‌محیطی، منجر به کاهش هزینه‌های تولید و افزایش کارایی سازه‌ها می‌شود. از سوی دیگر، بهبود عملکرد بلندمدت سازه‌ها نیز از جمله فواید این افزودنی‌ها محسوب می‌شود. این پژوهش مروری با جمع‌آوری و تحلیل تحقیقات پیشین، جایگاه افزودنی‌های پایدار در صنعت سیمان را مشخص می‌کند و به بیان مزایای زیست‌محیطی و اقتصادی استفاده از این فناوری‌های نوین می‌پردازد. در این میان، بررسی جامع اثرات افزودنی‌های مختلف و مقایسه ترکیبات پایدار در شرایط واقعی تصویری دقیق‌تر از تأثیر آن‌ها ارائه می‌دهد. نتایج پژوهش نشان داد که افزودنی‌هایی مانند ژئوپلیمرها و نانومواد می‌توانند نقش کلیدی در کاهش وابستگی به کلینکر ایفا کنند. از سوی دیگر، نقش سیاست‌گذاری‌های کلان در توسعه و گسترش فناوری‌های پایدار نقش بسیار مؤثری خواهد داشت، که نیازمند همکاری نزدیک بخش صنعت، دانشگاه و دولت است. این پژوهش قدمی مؤثر برای حرکت به سوی توسعه فناوری‌های سبز و کاهش اثرات تغییرات اقلیمی محسوب می‌شود.

کلمات کلیدی :
افزودنی‌های دوستدار محیط زیست، سیمان آمیخته نسل جدید، کاهش مصرف انرژی، پایداری زیست‌محیطی، خاکستر بادی