بحث يستكشف جدوى رماد قشر الأرز كبديل جزئي للأسمنت في البناء القائم على الخرسانة

(MENAFN- Communicate Gulf) رأس الخيمة، الإمارات العربية المتحدة، 27 يونيو 2024: في إطار البحث عن بدائل للإسمنت في صناعة البناء والتشييد، نشرت مجموعة من الباحثين من عشر جامعات - بما في ذلك الجامعة الأمريكية في رأس الخيمة - ورقة بحثية تستكشف جدوى استخدام رماد قشر الأرز كبديل جزئي للإسمنت لإنتاج خرسانة مستدامة
. في المرحلة الثانية من البحث الجاري حاليًا - الذي تم إجراؤه في الجامعة الأمريكية في رأس الخيمة - تم دراسة تأثيرات حمض رماد قشر الأرز كبديل جزئي للأسمنت في الخرسانة في برنامج تجريبي مختبري. تم استبدال الأسمنت بنسبة 5٪ و10٪ و15٪ (بالوزن) بحمض رماد قشر الأرز لإنتاج الخرسانة. تم تقييم خصائص القوة والمتانة الهامة للخلطات الخرسانية الناتجة في الحالات الطازجة والمتصلبة في مختلف أعمار الخرسانة.
يتميز رماد قشر الأرز (RHA)، الغني بالسيليكا، بكيمياء مواتية كمادة تكميلية شبيهة بالإسمنت لاستخدامها في الخرسانة. ويؤدي استخدام رماد قشر الأرز في الخرسانة إلى تفاعله الكيميائي مع هيدرات الأسمنت، وعلى رأسها هيدروكسيد الكالسيوم، ويشكل منتجات ثانوية تضفي قوة وثباتاً على خليط الخرسانة الناتج.
استخدمت الدراسة تقنيات التعلم الآلي (ML) لتطوير نماذج تنبؤية لقوة انضغاط خرسانة RHA، على عكس الطرق التقليدية المكلفة والمستهلكة للوقت. تُستخدم مناهج التعلم الآلي الآن في صناعة المواد لتطوير نماذج تنبؤية فعالة تتضمن صراحةً العلاقة بين الاستجابة وعوامل الإدخال. توفر الدراسة إرشادات قيمة للبنائين والباحثين لتقدير قوة انضغاط خرسانة RHA.
أظهرت نتائج الاختبار أن استخدام حمض RHA كبديل جزئي للأسمنت في الخرسانة يعزز من قوة الضغط في عمر متأخر، ومقاومة التآكل، وخصائص حاجز الرطوبة للخرسانة. بالإضافة إلى ذلك، تم تحسين أحد مؤشرات المتانة المهمة للخرسانة، وهو الانكماش المنخفض في الجفاف، بشكل كبير مع دمج حمض RHA كبديل جزئي للأسمنت.
وقال البروفيسور ستيفن ويلهايت، النائب الأول لرئيس الجامعة الأمريكية في رأس الخيمة للشؤون الأكاديمية ونجاح الطلاب وعميد الجامعة الأمريكية في رأس الخيمة: "نود أن نثني على فريق البحث الذي ساهم في هذه الدراسة. إنها جزء من محاولات عالمية مستمرة من قبل باحثين مختلفين لإيجاد بدائل للمواد الضارة بالبيئة. إن النتائج مشجعة ونحن واثقون من أن البحث في استخدام رماد قشر الأرز كبديل للأسمنت سيستمر ومن المحتمل أن يعزز الاستدامة في قطاع البناء والتشييد."
وقال البروفيسور روز الدين نصار، من قسم الهندسة المدنية والبنية التحتية في الجامعة الأمريكية في رأس الخيمة، وأحد مؤلفي الورقة البحثية: "في الوقت الذي يكافح فيه العالم من أجل الحد من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون لإنقاذ الكوكب، من واجب الجميع المساهمة في هذا الجهد. ويسعدنا أن بحثنا يقدم حجة قوية لاستخدام حمض RHA كبديل جزئي للأسمنت في تصنيع الخرسانة. وتشير نتائج الاختبارات إلى جدوى استخدام حمض RHA في الخرسانة لإنتاج خلطات خرسانية اقتصادية ومتينة وصديقة للبيئة. وتمثل هذه الخلطات خطوة مهمة في اتجاه ممارسات البناء المستدام."
أما الجامعات الأخرى التي شارك باحثوها في المرحلة الأولى من الدراسة فهي جامعة نجران، المملكة العربية السعودية؛ وجامعة الهندسة والتكنولوجيا، باكستان؛ وجامعة ماكروفيو للمشاريع، أستراليا؛ وجامعة الأمير سطام بن عبد العزيز، المملكة العربية السعودية؛ وجامعة الخليج للعلوم والتكنولوجيا، الكويت؛ وجامعة سيليزيا للتكنولوجيا، بولندا؛ وجامعة بودابست للتكنولوجيا والاقتصاد، المجر؛ وجامعة لوليا للتكنولوجيا، السويد؛ وجامعة موناش، ماليزيا.

MENAFN27062024003014015125ID1108380058