친환경 콘크리트 개발 토목 공학 재활용재

소개: 지속 가능한 콘크리트의 경우

이 프로젝트는 전 세계 CO2 산출의 대략 8%를 차지하는 전통적인 포틀랜드 시멘트 생산과 더불어 세계적인 탄소 방출에 중요한 기여자입니다. 동시에, 이 분야는 버진 집단의 광대한 양을 소비하고 건축과 철거 폐기물의 엄청난 양을 생성합니다. 이 이중 압력은 재생한 물자를 통합하는 환경 친화적인 콘크리트로 통합된 연구가 있습니다. 포스트 소비자 및 산업에 의하여 제품의 포스트 소비자 그리고 산업을 가진 처녀 성분을 substituting에 의하여, 엔지니어는 뿐만 아니라 물자의 개념을, 그러나 환경에 영향을 미칠 수 있는 환경 친화적인 콘크리트를 생성하는 것을 돕는 것을 돕는 것을 돕는 것을 돕습니다.

왜 전통적인 콘크리트 폭포 짧은

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콘크리트 재활용재 포트폴리오

엔지니어들은 다양한 재활용 및 폐기물 처리 재료로 콘크리트 사용에 대한 탐구를 하였습니다. 각 재료는 독특한 장점과 제약을 제공합니다.

재활용된 집계

쇄석한 구조에서 콘크리트는 가장 일반적인 재생한 골재입니다. 그것은 오염 물질을 제거하고 표준 집적 크기를 일치하기 위하여 등급을 매기 위하여 가공됩니다. 재생된 콘크리트 집적 (RCA)는 일반적으로 더 높은 수분 흡수 및 더 낮은 조밀도가 있습니다, 이는 작업성 및 힘에 영향을 미칠 수 있습니다. 마찬가지로, 분쇄된 유리는 비 파괴적인 신청에 있는 정밀한 집계를 대체할 수 있고, 분쇄한 플라스틱은 - 분쇄한 애완 동물 병과 같은 섬유 보강으로 사용된 섬유로 사용된 섬유로 갑작스럽습니다.

산업 By-Products 시멘트 보충으로

석탄 연소 발전소에서 잔류물 비행 재는, 보충적인 시멘트가 주어진 물자로 널리 이용됩니다. 그것은 구체적인 실행 가능성을 개량하고, 수화의 열을 감소시키고, 장기 힘을 강화합니다. 철 생산의 지상 과립된 폭발로 찰그 (GGBS), 유사한 이익을 제안하고 몇몇 혼합에 있는 포틀랜드 시멘트의 70%까지 대체할 수 있습니다. 실리카 증기, 실리콘 금속 생산에서 아주 정밀한 분말은, 특히 산업 가스에서 힘과 내구성을 증가하기 위하여 이용됩니다, 특히 가스를 낭비하는 가스를 가스를 깎는 가스를 섞습니다. 이 시멘트는 또한, 특히 산업 가스를 자르는 가스를 자르는 가스를 섞습니다.

기타 재활용 부품

타이어에서 재생된 고무는 더 나은 충격 저항 및 열 절연제, 감소된 압축 강도를 가진 albeit로 콘크리트를 창조하는 정밀한 집계의 부분을 대체할 수 있습니다. 직물 폐기물과 shredded 카펫 섬유는 보강으로 조사되었습니다. 밥 껍질 재 같이 농업 잔류물은 pozzolanic 물자로 공부됩니다. 유효한 입력의 다양성은 환경 친화적인 콘크리트가 국부적으로 낭비 시내 및 특정한 프로젝트 필요조건에 tailored 것을 의미합니다.

Mix Design 및 성능 최적화

재활용 재료로 콘크리트 설계는 단순히 대체의 문제 아닙니다. 그것은 대상 특성을 유지하거나 달성하는 체계적인 접근 방식을 필요로합니다. 주요 변수는 다음과 같습니다 : 교체 비율, 입자 크기 분포, 수분 함량 및 화학 혼합의 사용.

작업성 및 물 수요

재활용 집계는 종종 거친 표면과 높은 인화성이있어 물 수요를 증가시키고 작업성을 줄일 수 있습니다. 계산하기 위해 엔지니어는 과잉을 사용할 수 있거나 집계를 미리 준비 할 수 있습니다. 비행 재와 같은 시멘트 교체를 위해 구형 입자 모양은 유연성, 부분적으로 더 거친 집계의 효과를 축소합니다.

힘과 내구성

압축 강도는 재활용 재료의 품질과 비율에 영향을받습니다. RCA 콘크리트는 기존 혼합에 비해 30 % 이하 유지하고 적절한 처리가 약한 박격포 층을 제거하는 경우 기존 혼합에 힘이 달성 할 수 있습니다. 보충 물질은 종종 지속적인 pozzolanic 반응으로 인해 나중에의 강도를 향상시킵니다. 내구성 문제는 유리 골재를 사용할 때 알칼리 규소 반응에 대한 증가한 침투성 및 잠재적 인 물질이 포함되어 있습니다. Proper 혼합 디자인, 낮은 공기 또는 오염 물질의 사용과 함께 이러한 위험이 발생할 수 있습니다.

긴 수명

재생된 골재 콘크리트에 있는 크리프 그리고 수축량은 RCA에 있는 더 중대한 풀 내용 때문에 전통적인 콘크리트에서 더 높을지도 모릅니다. 그러나, 주의깊은 등급을 매기는 무기물 첨가물의 사용은 수락가능한 한계 내의 이 가치를 가져올 수 있습니다. 동결thaw 저항과 황산염 공격은 가혹한 기후에서 주의, 특히 요구하는 다른 지역입니다. 포괄적인 테스트 - 급속한 염화 침투성, 초음파 맥박 각측정속도를 포함하여, 그리고 동결 사일로 순환은 분야 신청의 앞에 근본적입니다.

환경 및 경제 혜택

환경 친화적인 콘크리트를 위한 1 차적인 동기는 환경입니다. 재생한 물자를 사용하여 쓰레기를, 보존합니다 자연 자원의 낭비를, 유지하고, 온실 가스 배출량을 낮춥니다. 30% 비행 재를 포함하는 구체적인의 수명 주기 분석 및 30% RCA는 전통적인 콘크리트와 비교된 대략 25%의 대략 20% 그리고 이산화탄소 감소에 의하여 embodied 에너지에 있는 감소를 보여줍니다. 이 수는 더 높은 보충 비율로, 성과 무역 떨어져 관리되어야 합니다.

경제적으로, 재생된 물자는 버진 대안 보다는 더 싼 수 있습니다, 특히 현지 근원이 풍부하고 매립 처리 비용이 높을 때. 그러나, 가공하고 품질 관리는 비용을 추가합니다. 많은 지역에서, 정부 집중하거나 규칙은 녹색 건물 증명서 (LEED, BREEAM)와 같은 - 재생한 내용의 사용을, 그것에게 개발자를 위해 재정적으로 매력을 만들기.

Remain의 도전

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사례 연구 및 실제 응용

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Emerging Technologies 및 미래 지향

연구는 경계를 밀어 계속합니다. 나노 silica 또는 탄소 나노 튜브를 첨가하는 나노 기술의 통합은 재활용 집적과 시멘트 페이스트 사이의 결합을 개선하고 강도를 높이고 침투성을 줄입니다. 바이오 기반 첨가제는 목재 폐기물에서 박테리아 자체 치유 에이전트 및 셀룰로오스 나노 크리스탈을 포함하여 내구성과 지속 가능성을 강화하는 새로운 방법을 제공합니다. 탄소 캡처 및 활용 (CCU) 기술은 CO2 재활용 또는 탄소 복합 재료에 대한 재순환을 위해 개발되고 있습니다.

다른 유망한 지역은 혼합 디자인 최적화에 있는 인공 지능의 사용입니다: 기계 학습 알고리즘은 수백개의 물자 모수에 근거를 둔 성과를 예측할 수 있습니다, 엔지니어가 주어진 프로젝트를 위한 재생한 성분의 제일 조합을 찾아내기 위하여 허용하. 생산 도중 디지털 방식으로 쌍둥이와 감지기 근거한 질 감시는 재생한 물자에 있는 질을 표준화하고 신뢰를 건설할 것을 도울 것입니다.

규제 및 시장 드라이버

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엔지니어, 건축가 및 specifiers는 현재 조직에서 참조 리소스를 참조 할 수 있습니다 미국 콘크리트 연구소 과 ]RMC Research Foundation 재활용 재료에 대한 지침. ]ASTM C33]과 같은 표준은 재활용 된 내용 사양을 포함하는 재순환됩니다. 이러한 개발은 환경 친화적 인 생태를 채택하지 않고 환경 친화적 인 관행을 채택 할 수 있습니다.