استفاده از مصالح بازیافتی در ساخت بتن متخلخل به‌منظور حذف toc از رواناب شهری

بتن متخلخل تصفیه‏‌گر به‌عنوان فناوری نوین در توسعه فضای شهری به‌منظور کنترل و تصفیه فیزیکی رواناب‌های شهری در سال‌های اخیر مورد توجه بسیاری از کشورهای صنعتی قرار گرفته است. استفاده از ترکیبات بازیافتی در ساخت بتن به‌منظور کاهش فشار بر منابع طبیعی و همچنین کاهش تولید گاز دی‌اکسیدکربن به‌منظور حفظ محیط‌زیست و توسعه پایدار چالش اساسی صنعت عمران می‌باشد. در این پژوهش جهت رسیدن به اهداف و ضرورت فوق، از دو نوع سنگ‌دانه بازیافتی سرامیک و بتنی خردشده و یک نوع سنگ‌دانه پامیس با خواص پوزلانی به‌منظور ساخت بتن متخلخل استفاده شد. 6 طرح اختلاط با اولویت نفوذپذیری بالا، مقاومت کافی و تصفیه‌پذیری مناسب طراحی شدند. بر این اساس آزمایشات خواص مکانیکی (شامل جذب، چگالی، تخلخل، نفوذپذیری و مقاومت فشاری) و تصفیه‌‏پذیری (حذف toc) بر روی نمونه‌‌های بتنی انجام پذیرفت. نتایج مطالعات نشان داد استفاده از پامیس تا 25 درصد جایگزین با مصالح ساختمانی بازیافتی میزان تخلخل و نفوذپذیری بتن به‏‌ترتیب 13 و 43 درصد افزایش و میزان چگالی و مقاومت فشاری آن به‌‏ترتیب 12/5 و 39 درصد کاهش نسبت به نمونه شاهد داشته است. در بحث حذف آلاینده آلی toc افزایش عملکرد 13 درصدی برای نمونه با 25 درصد جایگزینی پامیس مشاهده شده است. عملکرد فوق‌العاده طرح اختلاط حاوی سنگ‌دانه‌های پامیس در مقاومت مکانیکی و تصفیه‌‏پذیری می‌تواند رویکرد نوین در استفاده از مصالح بازیافتی در توسعه و ساخت فضای شهری به‌حساب آید.

Use of Recycled Materials in the Manufacture of Porous Concrete to Remove TOC from Municipal Runoff

Purifier porous concrete as a new technology in the development of urban areas for the controlling and physical treatment of runoff has been considered in many industrialized countries in recent years. The use of recycled compounds in the manufacture of concrete in order to reduce the pressure on natural resources and also lower the carbon dioxide generation for environmental preservation and sustainable development is the main challenge of the civil industry. In this study, two types of recycled ceramic and crushed concrete aggregates and one type of pumice aggregate with pozzolanic properties were used to make porous concrete to achieve the study’s goals and necessity. Six mixing plans were designed with high priority of permeability, sufficient strength, and suitable filtration. Mechanical properties including adsorption, density, porosity, permeability, and compressive strength and treatment efficiency (TOC removal) tests were performed on concrete samples. The results of studies showed that the use of pumice up to 25% replacement with recycled construction materials increased the porosity and permeability of concrete by 13 and 43%, respectively, and its density and compressive strength decreased by 12.5 and 39%, respectively, compared to the control sample. In the view of the removal of TOC, a 13% increase in yield was observed for the sample with a 25% replacement of pumice. The outstanding performance of the mixing plan containing pumice aggregates in mechanical strength and treatability can be considered a new approach to the use of recycled materials in the development and construction of urban areas.