ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

تأثير استخدام النفايات البلاستيكية المعاد تدويرها على خصائص المونة الإسمنتية

The effect of using recycled plastic waste on cement mortar property

3346   13   88   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2013
  مجال البحث هندسة مدنية
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

تعتبر العمليات الصناعية المولّد الأساسي للنفايات، و قد ساهم الوعي البيئي المتزايد في التركيز على المخاوف المتعلقة بمسألة رمي النفايات. و تعتبر إدارة هذه النفايات أحد المخاوف البيئية الرئيسية في العالم، و مع قلة المساحات اللازمة و المستخدمة لطمر النفايات، بالإضافة إلى كلفة معالجتها العالية، كانت فكرة إعادة استخدام بعض هذه النفايات حلاً بديلاً لمسألة الطمر أو الحرق. و قد ركزت بعض الدراسات على استخدام بعضها كالإطارات التالفة و الألياف الزجاجية و البلاستيك و نواتج احتراق الفحم و غيرها كإضافات للخلطات البيتونية. يعالج هذا البحث دراسة استخدام أحد أنواع النفايات البلاستيكية (البولي إيتيلين) كمضاف للمونة الإسمنتية، و ذلك باستبدال أوزان مكافئة من الرمل في عينة المونة النظامية بالمادة البلاستيكية، و مراقبة مدى تأثيرها على خصائص المونة الإسمنتية من حيث المقاومة على الضغط البسيط و الشد بالانعطاف و التشرب الأعظمي بالماء و مقاومة الحرارة المرتفعة. تُظهر نتائج الدراسة انخفاضاً في المقاومة على الشد بالانعطاف و الضغط البسيط مع زيادة نسبة النفايات البلاستيكية، كما تزداد قيمة التشرب بالماء بزيادة نسبة البلاستيك. مع تسجيل نتيجة هامة تتمثل بزيادة ملموسة بالمقاومة على الشد بالانعطاف و الضغط البسيط بعد تعريضها للحرارة المرتفعة.


ملخص البحث
تتناول هذه الدراسة تأثير استخدام النفايات البلاستيكية المعاد تدويرها (البولي إيثيلين) كمضاف للمونة الإسمنتية. يتم استبدال أوزان مكافئة من الرمل في عينات المونة بالمادة البلاستيكية، ومراقبة تأثيرها على خصائص المونة من حيث المقاومة على الضغط البسيط والشد بالانعطاف والتشرب الأقصى بالماء ومقاومة الحرارة المرتفعة. تظهر النتائج انخفاضاً في المقاومة على الشد بالانعطاف والضغط البسيط مع زيادة نسبة النفايات البلاستيكية، وزيادة في قيمة التشرب بالماء. ومع ذلك، تسجل النتائج زيادة ملموسة في المقاومة على الشد بالانعطاف والضغط البسيط بعد تعريض العينات للحرارة المرتفعة. الدراسة تشير إلى أن استخدام النفايات البلاستيكية يمكن أن يساهم في إنتاج مونة خفيفة الوزن، مما يقدم حلاً بيئياً واقتصادياً لإدارة النفايات البلاستيكية.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تقدم هذه الدراسة إسهاماً مهماً في مجال إعادة تدوير النفايات البلاستيكية واستخدامها في صناعة المونة الإسمنتية. ومع ذلك، هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى الآثار البيئية الطويلة الأمد لاستخدام البلاستيك في المونة الإسمنتية. ثانياً، لم يتم دراسة تأثير هذه المواد على المدى الطويل من حيث التحلل والتفاعل مع العوامل البيئية المختلفة. ثالثاً، كان من الممكن تقديم مقارنة أكثر تفصيلاً مع المواد التقليدية الأخرى المستخدمة في صناعة المونة الإسمنتية. على الرغم من هذه النقاط، فإن الدراسة تقدم نتائج مشجعة وتفتح آفاقاً جديدة لاستخدام النفايات البلاستيكية في التطبيقات الهندسية.
أسئلة حول البحث
  1. ما هي المواد البلاستيكية المستخدمة في هذه الدراسة؟

    تم استخدام مادة البولي إيثيلين المعاد تدويرها كمضاف للمونة الإسمنتية في هذه الدراسة.

  2. ما هو تأثير استخدام النفايات البلاستيكية على مقاومة المونة الإسمنتية للضغط البسيط؟

    أظهرت النتائج انخفاضاً في مقاومة المونة الإسمنتية للضغط البسيط مع زيادة نسبة النفايات البلاستيكية.

  3. كيف تؤثر النفايات البلاستيكية على مقاومة المونة الإسمنتية للشد بالانعطاف بعد التعرض للحرارة المرتفعة؟

    تسجل النتائج زيادة ملموسة في مقاومة المونة الإسمنتية للشد بالانعطاف بعد تعريض العينات للحرارة المرتفعة.

  4. ما هي الفوائد البيئية لاستخدام النفايات البلاستيكية في المونة الإسمنتية؟

    يساهم استخدام النفايات البلاستيكية في المونة الإسمنتية في تقليل كمية النفايات المدفونة أو المحروقة، مما يقدم حلاً بيئياً فعالاً لإدارة النفايات.


المراجع المستخدمة
BABOO, R. , RUSHAD, S. , BHAVESH, K. , DUGGAL, S. , K. Study of waste plastic mix concrete with plastcizer, National Institute of Technology patna, India, vol.2012, Article ID469272, 5
KHATIB, J. , KAUR, I. Use of recycled plastic in concrete, Elservier, India, 2008, 1835- 1852
PEZZI, L. , LUCA, P.D. , VUONO, D. , CHIAPPETTA, F. , NASTRO, A. Concrete products with waste plastic material (bottle, glass, plate), Materials Science Forum, 2006, vol. 514-516, no.2, 1753-1757
قيم البحث

اقرأ أيضاً

أثار التوسع العمراني المتسارع في معظم الدول، و الحاجة إلى أبنية جديدة و بمتطلبات جديدة تتوافق مع النمو السكاني مشكلة كبيرة تتعلق بتأمين المواد الأولية اللازمة لإنتاج بيتون هذه الأبنية، و خصوصاً الحصويات التي تشكل الحجم الأكبر من هذه المواد. كما طرح خ روج عدد كبير من المباني من الخدمة في الآونة الأخيرة مشكلة حقيقية، و هو ما تطلب هدمها و إزالتها لتشكل أنقاضاً من الصعب إدارتها و تخزينها نظراً لأحجامها الكبيرة. استُخدمت هذه الأنقاض في سوريا بشكل محدود، و اقتصر استخدامها على الردم الطرقي و المساهمة في طبقات الأساس الحصوية للطرق و الساحات. إلا أن الاستثمار الجائر للمقالع، و الإساءة إلى المظهر الجمالي لجبالنا و للبيئة بشكل عام، و ضرورة التخلص من هذه الأنقاض أفسح المجال للبحث في إمكانية استخدامها كبديل نسبي للحصويات الطبيعية في البيتون و المنتجات الإسمنتية الأخرى. تمحور العمل في هذا البحث حول إحدى آليات الاستفادة من الحصويات المعاد تدويرها من خلال استخدامها في صناعة البيتون و ذلك من خلال إجراء معالجة أولية لحصويات الأنقاض الناتجة عن الهدم و مزجها بنسب تعكس النسب الفعلية لها في النفايات على أرض الواقع. تبدو نتائج عينات البيتون المصنع من هذه الحصويات و ذلك باستخدامها مع الحصويات الطبيعية بنسب مختلفة، هامة جداً و تعكس الأهمية الاقتصادية و البيئية لاستخدام هذه الحصويات المعاد تدويرها في عمليات البناء مستقبلاً. حيث بينت النتائج أن النسب المقبولة للاستبدال يمكن أن تصل إلى 50%، مع تسجيل قيم للمقاومات المكعبية أكبر من 300kg/cm2 علماً بأن عيار الاسمنت المستخدم في خلطاتنا لم يتجاوز 350kg/cm2، و خصائص البيتون الناتج كانت مقبولة.
يعالج هذا البحث دراسة السلوك المرن (الإجهاد – التشوه) للمونة الإسمنتية المعدلة بالبولي إيتيلين بهدف الحصول على معامل المرونة E و ذلك بإجراء نمذجة ثلاثية الطور على المادة تسمح باستنتاج خصائصها من خلال خصائص مكوناتها الثلاث منفردة. و للتحقق من صلاحية ا لنمذجة المقترحة، تم دراسة السلوك المرن لفئتين من عينات المونة الإسمنتية: تمثل الفئة الأولى مونة إسمنتية مرجعية غير معدلة بالبولي إيتيلين، بينما تمثل الفئة الثانية مونة إسمنتية معدلة بالبولي إيتيلين باستبدال وزني للرمل بحبيبات من البولي إيتيلين بنسبة وزنية تساوي 5%. اعتمدنا تقسيم مكونات نموذج المونة الإسمنتية المعدلة بالبولي إيتيلين إلى ثلاثة أطوار: الرمل و العجينة الإسمنتية و البولي إيتيلين، موزعة ضمن النماذج المقترحة وفق نموذج رياضي تسلسلي، أو نموذج رياضي متوازي باعتماد مبدأ عمل العجينة الإسمنتية بالتوازي مع الطورين الآخرين اللذان يعملان بدورهما وفق نموذج رياضي تسلسلي. تمكنا من خلال هذه النمذجة من حساب معامل مرونة نظري للمونة المعدلة و ذلك بمعرفة معاملات المرونة الخاصة بكل طور. و من خلال الحساب التجريبي لمعامل مرونة العينات المصبوبة، قمنا بالتحقق من صلاحية النموذج المقترح. بينت الدراسة توافقاً جيداً بين القيم النظرية المحسوبة وفق النموذج، و القيم التجريبية المحسوبة من العينات المصبوبة.
تعد المنتجات البلاستيكية و المطاطية ذات أهمية و فائدة كبيرة للإنسان، إلا أن البقايا و المخلفات الناتجة عنها تشكل كارثة بيئية حقيقية، إذ أنها ترمى في الحقول و الجداول المائية و الغابات، أو تدفن في مدافن كبيرة للنفايات مسببة خطراً كبيراً يجب العمل على معالجته بأفضل الطرق الممكنة. و من ناحية أخرى: فإن المشكلات الاقتصادية التي يسببها تآكل الخرسانة الاسمنتية قد جعلت منها المشكلة الكبرى للبنى التحتية في الدول الصناعية، فخلال العقود الثلاثة الماضية بلغت هذه المشكلة نسبًا مقلقة أدت إلى تكاليف إصلاح عالية سواء كان في الخرسانة، أو في حديد التسليح الذي يتآكل في الأوساط الحامضية بشكل خاص نتيجة نفوذية الخرسانة لمياه الأمطار الحامضية، حيث تجاوزت هذه التكاليف مبالغ الإنشاء الأولية في بعض الحالات. يتناول هذا البحث حلّاً جزئياً للمشكلتين السابقتين، و ذلك من خلال دراسة تجريبية لاستخدام إطارات السيارات المستعملة و بعض أنواع النفايات البلاستيكية في تحضير مواد عازلة للحرارة و الماء، بكلفة قليلة بالمقارنة مع مواد العزل المستخدمة حالياً في عمليات البناء، بالإضافة إلى تحضير بلاط أرضيات للاستعمال الداخلي و الخارجي.
أدت الزيادة الكبيرة في حجم نفايات الهدم البيتونية و تأثيرها على البيئة إلى إعادة النظر في استخدام ركام الهدم البيتوني كبديل جزئي أو كلي عن الحصويات الطبيعية، و العمل على إنتاج بيتون جديد يحقق الخواص المطلوبة لاستخدامه في المنشآت الهندسية. مع التنويه إلى إمكانية تحسين بعض الخصائص الميكانيكية لهذا البيتون من خلال معالجة هذه الحصويات قبل استخدامها، أو تدعيم هذا البيتون بالألياف لتحسين سلوكه الإنشائي. يعالج هذا البحث دراسة استبدال الحصويات الطبيعية المستخدمة في البيتون بحصويات بيتونية معاد تدويرها ناتجة عن ركام الهدم و ذلك وفق نسب استبدال مختلفة تتراوح بين 0%، 25%، 50%، 75%، 100%، و تأثير ذلك على سلوك البيتون مقارنة مع البيتون ذي الحصويات الطبيعية، مع تحديد نسبة الاستبدال المثلى. أظهرت النتائج انخفاض نسبي في مقاومة البيتون على الضغط البسيط، و انخفاض محدود للكتلة الحجمية أيضاً، و تعديل طفيف على سلوك البيتون تحت تأثير التحميل و ذلك بزيادة نسبة استبدال الحصويات الطبيعية بحصويات بيتونية معاد تدويرها.
في هذا البحث تمت دراسة أثر إضافة ألياف النفايات البلاستيكية الموزعة عشوائيا داخل التربة على الخواص الجيوتكنيكية للتربة الغضارية. البحث يعتمد المنهجية التجريبية من خلال عدة مراحل.
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا