سیمان سبز (سیمان بازیافتی) | 5 مزیت + 3 تیپ

صنعت سیمان یکی از آلاینده‌ترین صنایع در جهان به شمار می‌رود. در فرآیند تولید هر تن سیمان پرتلند، حدود ۹۰۰ کیلوگرم گاز CO₂ در اتمسفر منتشر می‌شود.

صنعت سیمان سالانه حدود ۳ میلیارد تن CO₂ منتشر می‌کند که ۶ تا ۸ درصد از کل انتشار دی‌اکسید کربن جهان را تشکیل می‌دهد.

این را در کنار استفاده از منابع با ارزش طبیعی از قبیل رس و آهک بگذارید. لذا یافتن جایگزین مناسب این دسته از سیمان‌ها چالش بشریت بوده و هست.

موادی که ضمن داشتن مقاومت زیاد در برابر شرایط نامساعد جوی، در برابر حملات یون‌های مخرب از قبیل کلر و سولفور نیز مقاوم باشد. به‌علاوه ساختاری قلیایی داشته تا از زنگ‌زدگی میلگردها هم جلوگیری شود.

سیمان سبز (سیمان بازیافتی) چیست؟

سیمان سبز یک اصطلاح عام برای سیمان‌هایی است که انتشار CO₂ کمتری نسبت به سیمان پرتلند معمولی دارند.

این سیمان‌ها از ضایعات صنعتی به عنوان مواد اولیه استفاده می‌کنند. یکی از این مواد را می‌توان سرباره‌های آهن گدازی نام برد.

لذا عنوان سبز به دلیل بهره‌گیری از این ضایعات و کاهش انتشار CO₂ است.

سیمان‌های سبز در واقع سیمان‌های ژئوپلیمری با رده مقاومتی بسیار بالا می‌باشند. این نوع از سیمان‌ها ساختار قلیایی داشته و در مقابل حملات اسیدی و بازی مقاوم می‌باشند.

طبق استاندارد ASTM C1948/C1948M-24، سیمان‌های فعال‌شده قلیایی به عنوان یک دسته جدید از مواد سیمانی تعریف شده‌اند.

مبانی علمی سیمان سبز

فرآیند تولید سیمان ژئوپلیمری بر پایه واکنش ژئوپلیمریزاسیون است. این واکنش بین آلومینوسیلیکات‌ها و فعال‌کننده‌های قلیایی رخ می‌دهد.

فعال‌سازهای قلیایی

در این نوع از سیمان‌ها از قلیایی‌ها به عنوان فعال‌ساز استفاده می‌شود. مهم‌ترین فعال‌سازهای قلیایی عبارتند از:

• هیدروکسید سدیم (NaOH)
• سیلیکات سدیم (Na₂SiO₃) — مؤثرترین فعال‌ساز برای سرباره
• کربنات سدیم (Na₂CO₃)
• ترکیبات پتاسیم

طبق مطالعات، سیلیکات سدیم مایع با نسبت مولی Ms=۰.۷۵ به عنوان مؤثرترین فعال‌ساز برای سرباره شناخته شده است. این ترکیب مقاومت فشاری ۲۰ تا ۴۰ مگاپاسکال را فراهم می‌کند.

واکنش‌پذیری پودر پایه در اثر این مواد افزایش می‌یابد. به نحوی که مقاومت فشاری بتن ساخته‌شده با این نوع از چسباننده به مراتب بیش از سیمان پرتلند خواهد بود.

طبق مطالعات، سیمان ژئوپلیمری می‌تواند مقاومت فشاری ۵۶٪ بیشتر از سیمان پرتلند داشته باشد.

مقاومت فشاری سیمان سبز

سیمان‌های ژئوپلیمری به دلیل ساختار متراکم و پیوندهای قوی آلومینوسیلیکاتی، مقاومت فشاری بالایی دارند.

در یک مطالعه، مخلوط بهینه ژئوپلیمری به مقاومت ۲۸ روزه ۴۶ مگاپاسکال رسید. این در حالی است که سیمان پرتلند معمولی در همان شرایط ۴۲ مگاپاسکال مقاومت داشت.

سیمان سبز نوع 1 — سوپر پوزولان ترکیبی

شرکت بنا بنیان زیست فناور به عنوان اولین و تنها شرکت دانش‌بنیان فعال در کشور، از سال ۱۳۹۴ تولید و عرضه این نوع از سیمان‌ها را آغاز کرده است.

سیمان سبز نوع 1 یک سوپر پوزولان است که با فرآیند فعال‌سازی مکانیکی و شیمیایی تولید شده و می‌تواند تا ۵۰٪ سیمان پرتلند را جایگزین کند.

مشخصات فنی نوع 1

برای مشاهده مشخصات کامل و ثبت سفارش، به صفحه پودر سرباره فعال شده (سیمان سبز نوع 1) مراجعه کنید.

مزایای نوع 1

• جایگزینی تا ۵۰٪ سیمان پرتلند بدون افت مقاومت
• کاهش ۱۰٪ مصرف آب و تولید بتن روان‌تر
• مقاومت بالای ۴۳ مگاپاسکال در ۲۸ روز (طبق تست صنعتی)
• دوستدار محیط زیست و کاهش ردپای کربن
• مناسب برای بتن حجیم، سدسازی و سنگ مصنوعی

ترکیب نوع 1 با سایر پوزولان‌ها

برای کسب بهترین نتیجه، می‌توانید پودر سرباره فعال شده را با سایر پوزولان‌های ما ترکیب کنید:

• ترکیب با میکروسیلیس منجر به تولید بتن با نفوذپذیری فوق‌العاده پایین می‌شود.
• ترکیب با زئولیت دوام شیمیایی بتن را در برابر سولفات‌ها افزایش می‌دهد.
• برای مصارف اقتصادی‌تر، ترکیب با پودر سنگ مزار توصیه می‌شود.

سیمان سبز نوع 2 — ژئوپلیمری با عمل‌آوری حرارتی

سیمان سبز نوع 2 به عنوان اصلی‌ترین جایگزین سیمان پرتلند مطرح شده است. این محصول دانش‌بنیان برای پروژه‌هایی که نیاز به مقاومت بالا و دوام عالی دارند، طراحی شده است.

مشخصات فنی نوع 2

برای مشاهده مشخصات کامل و ثبت سفارش، به صفحه سیمان ژئوپلیمری (سیمان سبز نوع 2) مراجعه کنید.

راهنمای اختلاط نوع 2

1. آب به نسبت ۳۵-۴۰ درصد پودر پایه را به میکسر اضافه کنید.
2. پودر فعال‌ساز را به نسبت تعیین‌شده در راهنمای اختلاط، داخل میکسر ریخته و حداقل ۵ دقیقه مخلوط کنید تا کاملاً حل شود.
3. پودر پایه را به محلول قلیایی ساخته‌شده در مرحله قبل اضافه کرده، ۳ تا ۵ دقیقه مخلوط نمایید.
4. سنگدانه مورد نیاز را به ترتیب ریزدانه و بعد درشت‌دانه به میکسر اضافه کرده و عملیات اختلاط را مطابق استاندارد ملی به اتمام برسانید.
5. قالب‌گیری و ویبره مطابق استاندارد ملی انجام شود.
6. واکنش ژئوپلیمریزاسیون از زمانی آغاز می‌شود که نمونه‌ها در دمای ۵۵ درجه قرار گیرند.
7. ۱۲ تا ۱۸ ساعت بعد قالب‌ها را از گرمخانه خارج کرده و پس از کاهش دمای نمونه، قالب‌ها را باز نمایید.
8. ۷۵ درصد مقاومت تا ۷۲ ساعت اولیه حاصل می‌شود و نیازی به عمل‌آوری خاصی نیست.

مزایای نوع 2

• سهولت ساخت بتن (طبق راهنمای اختلاط)
• مقاومت فشاری تا ۷۰۰ کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع
• نیاز به عمل‌آوری خاص ندارد (فقط ۷۲ ساعت اولیه)
• مناسب برای پروژه‌های خاص و مقاوم

سیمان سبز نوع 3 — ژئوپلیمری با گیرش سریع

سیمان ژئوپلیمری نوع 3 دارای گواهی ثبت اختراع بوده و مجموعه دانش‌بنیان زیست فناور به عنوان اولین شرکت در فرایند تجاری‌سازی این دسته از سیمان‌ها پیشگام شده است.

این محصول علاوه بر زیست‌سازگار بودن، به پخت و فراوری در دمای بسیار بالا نیاز ندارد. همچنین خصوصیات مکانیکی بسیار خوبی نیز دارد.

مشخصات فنی نوع 3

برای مشاهده مشخصات کامل و ثبت سفارش، به صفحه سیمان ژئوپلیمری (سیمان سبز نوع 3) مراجعه کنید.

راهنمای اختلاط نوع 3

1. ابتدا رزین و هاردنر را با توجه به راهنمای ارسال شده با هم ترکیب کنید.
2. آب به نسبت ۱۵ الی ۱۷ درصد پودر پایه را به ترکیب اضافه کنید.
3. پس از انحلال کامل در دمای محیط، پودر پایه را اضافه کرده و به مدت ۳-۵ دقیقه مخلوط کنید.
4. قالب‌گیری و عمل‌آوری مطابق استاندارد انجام شود.

مزایای نوع 3

• مقاومت فشاری بیش از ۶۰ مگاپاسکال (تا ۸۰۰ کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع)
• زمان گیرش حداکثر ۲ ساعت (برای پروژه‌های فوری)
• نیاز به فوق‌روان‌کننده ندارد (روانی بالا)
• مقاومت در برابر اسید و حرارت تا ۳۰۰ درجه سانتی‌گراد
• دارای گواهی ثبت اختراع

مقایسه 3 تیپ سیمان سبز

5 مزیت اصلی سیمان سبز (سیمان بازیافتی)

• کاهش انتشار CO₂: ۲۲ تا ۷۲ درصد کمتر از سیمان پرتلند طبق مطالعات علمی
• مقاومت فشاری بالا: تا ۸۰۰ کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع (نوع 3)
• مقاومت شیمیایی: در برابر اسیدها، بازها، کلر و سولفات
• مقاومت حرارتی: عملکرد عالی در تغییرات دمایی (تا ۳۰۰ درجه)
• ساختار قلیایی: جلوگیری از زنگ‌زدگی میلگردها

سوالات متداول درباره سیمان سبز (سیمان بازیافتی)

سیمان سبز چیست و چه تفاوتی با سیمان پرتلند دارد؟

سیمان سبز یک سیمان کم‌کربن است که از ضایعات صنعتی (سرباره آهن) تولید می‌شود. این سیمان ضمن کاهش CO₂، مقاومت فشاری بالاتری نسبت به سیمان پرتلند دارد.

تفاوت 3 تیپ سیمان سبز در چیست؟

نوع 1 یک پوزولان ترکیبی است که تا ۵۰٪ جایگزین سیمان پرتلند می‌شود. نوع 2 یک ژئوپلیمری با عمل‌آوری ۵۵ درجه است. نوع 3 یک ژئوپلیمری با گیرش سریع (حداکثر ۲ ساعت) و مقاومت بالای ۶۰ مگاپاسکال است.

مقاومت فشاری هر تیپ چقدر است؟

نوع 1: بالای ۴۳ مگاپاسکال (۲۸ روزه). نوع 2: تا ۷۰۰ کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع. نوع 3: تا ۸۰۰ کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع (بیش از ۶۰ مگاپاسکال).

سیمان سبز چقدر CO₂ کمتری منتشر می‌کند؟

طبق مطالعات علمی، سیمان‌های ژئوپلیمری ۲۲ تا ۷۲ درصد CO₂ کمتری نسبت به سیمان پرتلند منتشر می‌کنند.

آیا نمونه آزمایشگاهی برای تست سیمان سبز ارسال می‌کنید؟

بله، شرکت بنابنیان نمونه آزمایشگاهی برای تست در محل شما ارسال می‌کند.

محصولات مرتبط بنابنیان

• سیمان سبز نوع 1 (سرباره فعال‌شده)
• سیمان ژئوپلیمری (سیمان سبز نوع 2)
• سیمان ژئوپلیمری (سیمان سبز نوع 3)
• پودر سرباره آهن (کوره بلند)
• میکروسیلیکا
• پودر زئولیت

منابع معتبر خارجی

• ASTM C1948/C1948M-24 — Standard Specification for Alkali-Activated Cementitious Materials
• ASTM C1928/C1928M-25e1 — Compressive Strength of Alkali Activated Cementitious Material Mortars
• ScienceDirect — Geopolymer Cement

نتیجه‌گیری

سیمان سبز (سیمان بازیافتی) یک راهکار پایدار برای کاهش انتشار CO₂ و استفاده بهینه از ضایعات صنعتی است.

شرکت بنابنیان زیست فناور با عرضه ۳ تیپ سیمان سبز — نوع 1 (ترکیبی)، نوع 2 (ژئوپلیمری با عمل‌آوری حرارتی) و نوع 3 (ژئوپلیمری با گیرش سریع) — آماده همکاری با پروژه‌های عمرانی پایدار است.