تولید آجر پلاستیکی

استفاده از ضایعات پلاستیکی در تولید آجر پلاستیکی

افزایش تولید زباله درمیان جمعیت هند روبه افزایش است. برخی از این ضایعات یک تهدید جدی برای محیط زیست به شمار می روند. همچنین حجم قابل توجهی از ضایعات پلاستیکی در کشور وجود دارد که اگرچه زیست تخریب پذیر نیستند اما درختان و موجودات آبزی را مسموم می کنند. بنابراین، می توان از زباله های پلاستیکی در صنعت ساختمان مجدد استفاده کرد. برای ساخت آجرهای پلاستیکی از ترکیب سیمان، خاکستر بادی، ماسه و الیاف تهیه شده از ضایعات پلاستیکی استفاده می شود. پلی پروپیلن (PP) قدرت تغییر شکل بالایی دارد و یک ماده مقرون به صرفه است. در این تحقیق از ضایعات پلاستیکی به شکل الیاف پلی پروپیلن استفاده شده است. برای تولید آجر، از نسبت های مختلف مخلوط هایی کمک می گیریم که در آنها باتوجه به اختلاط کل حجم ماده پلی کربنات آجرها از ضایعات PP به نسبت‌های 5، 10 و 15 درصد (به ترتیب مخلوط 1 (M1)، مخلوط 2 (M2) و مخلوط 3 (M3)) استفاده شده است. هدف از این مطالعه بررسی امکان سنجی استفاده از ضایعات پلاستیکی در ساخت آجرهای پلاستیکی سبک و مقرون به صرفه در صنعت ساختمان است. آزمایشات مقاومت فشاری، جذب آب، سلامت و سختی روی آجرها انجام شد. مقاومت فشاری مخلوط 2 در بار 426 کیلوگرمی بالاترین مقاومت دربین سه آجر پلاستیکی آزمایش شده بود. این نسبت به دست آمده با نسبت های دیگر مخلوط ها و اثربخشی آجر معمولی مقایسه و بررسی شد.

در سطح جهانی، پلاستیک به عنوان یک ماده خطرناک شناخته شده می شود. رشد سریع جمعیت، افزایش شهرنشینی، توسعه روزافزون و تغییرات سبک زندگی منجر به انباشت گسترده زباله ها در محیط زیست شده است. هدف از این مطالعه بررسی این است که آیا می توان از ضایعات پلاستیکی در ساخت آجر سبک و ارزان استفاده کرد یا خیر. ما روزانه از پلاستیک استفاده می کنیم و یکی از دلایل اصلی توجه به پلاستیک در اینجا خطرناک بودن آن است زیرا غیرقابل تجزیه زیستی است. درطی سالیان، در کشورهای درحال توسعه تقاضا برای تولید آجر به منظور استفاده در ساخت مسکن و زیرساخت به طور قابل ملاحظه‌ای افزایش یافته است. در پاسخ به رشد سریع فعالیت های ساخت و ساز، محققان مصمم هستند تا جایگزینی برای مصالح بنایی ایجاد کنند. بسیاری از فقرا در هند به دلیل هزینه بالای مصالح ساختمانی قادر به پرداخت هزینه ساخت خانه های خود نیستند. نیاز بالای هند به مصالح ساختمانی کم هزینه و کارآمد برای تحقق رویای افراد مستضعف برای صاحب خانه شدن به خوبی محسوس است. سالانه بیش از 40 میلیون تن پلاستیک در هندوستان مصرف می شود و پس از مدتی این زباله ها با انباشته شده در محیط زیست خطراتی به همراه دارند. تقریبا 2-1.5 درصد از این مقدار گزارش شده هر ساله روبه افزایش است. همانطور که در جدول زیر نشان داده شده است، چند نوع پلاستیک وجود دارد.

جدول 1:

زباله های پلاستیکی در مقادیر زیادی در هند توسط خانه ها، ایستگاه های حمل و نقل عمومی، هتل ها و سایر مناطق تولید می شود. تجزیه پلاستیک به دلیل ماهیت تجزیه ناپذیری که دارد هزاران سال طول می کشد و موجب آلودگی محیط زیست می شود. وجود پلاستیک دربین زباله های جامد شهری به طور فزاینده ای روبه افزایش هستند. استفاده از پلاستیک همچنین به دلیل دسترسی آسان هر سال با سرعت بیشتری درحال افزایش است. تطبیق پذیری و چکش خواری پلاستیک به آن اجازه می‌دهد تا به شکل اجسام جامد قالب گیری شود. علاوه براین، پلاستیک از خواص متعددی همچون وزن سبک، چقرمگی، تطبیق پذیری و مقاومت در برابر مواد شیمیایی برخوردار است. تولید آجر پلاستیکی روشی ایده آل باهدف مدیریت مسئله تجزیه زباله‌های پلاستیکی است درحالی که می‌تواند در تولید مصالح ساختمانی نیز مقرون به صرفه باشد. با افزودن پلاستیک به آجر مقاومت مواد در برابر جذب آب افزایش یافته و انعطاف پذیری خوبی ارائه می دهند. ضایعات پلاستیکی دارای خواص قابل بازیافتی هستند که می توان آنها را برای تولید یک محصول جدید بدون هیچ تاثیر منفی بر محیط زیست بازیافت کرد. تعداد پلاستیک‌های قابل بازیافت اندک است و سایر پلاستیک‌هایی که در محیط اطراف، آب یا مناطق جنگلی دور ریخته می‌شوند منجر به انواع آلودگی و بیماری‌های مضر مانند مالاریا، تب دنگی و طاعون می شوند و ازطرفی، به دلیل تولید مثل پشه و موش موجب شیوع تب موش گزیدگی نیز می شوند. به دلیل هزینه بالای روش‌های بازیافت معمولی، یافتن راه‌حل‌های منطقی و خلاقانه‌تر برای بازیافت کارآمد این پلاستیک‌ها ضروری است. آجر معمولا به راحتی در دسترس بوده و قدیمی‌ترین ماده تولیدی است که در ساخت وساز استفاده می‌شود. از این ضایعات پلاستیکی می‌توان در ساخت آجر و بلوک به عنوان نوعی مواد درحال توسعه استفاده کرد که یک تکنیک باورنکردنی برای مدیریت زباله به شمار می رود. یک بطری پلاستیکی درمقایسه با بلوک بتنی از خواص منحصر به فردی همچون استحکام در شرایط مختلف برخوردار است، اگرچه مقاومت فشاری آن با بلوک بتنی مطابقت ندارد. با این وجود، از بطری‌های پلاستیکی در ساخت دیوارهای جداکننده و اسلب‌های سقف استفاده می شود. علاوه براین، مقاومت حرارتی بالای این مواد باعث می‌شود به عنوان عایق نیز استفاده شوند.

جمع بندی و کلام آخر

در این مطالعه مقاومت فشاری مصالح ساختمانی مورد ارزیابی قرار گرفتند تا مشخص شود که آیا می توان از آنها در ساخت و ساز استفاده کرد یا خیر. مقاومت فشاری آجرهای پلاستیکی نیز با استفاده از دستگاه تست جهانی کامپیوتری با ظرفیت 100 تن بررسی شد. نمودار بار و جابجایی توسط UTM کامپیوتری درطول آزمایش طراحی شد. نتایج حاصل از آزمایش فشرده سازی آجرها نیز ثبت شد. خلاصه‌ای از نتایج به دست آمده براساس میانگین سه نمونه ارائه شده است. علاوه بر مقایسه سه نمونه آجر سفالی قرمز، بررسی مقایسه ای نیز انجام شد. آجرهای پلاستیکی باوجود مخلوط پلاستیکی حاوی نسبت‌های مخلوط-ماسه M1، M2 و M3 می‌توانند به ترتیب 64.42، 69.09 و 62.15 کیلونیوتن بار را حمل کنند. تخمین زده می‌شود تحمل آجرهای سفالی قرمز تا 64.63 کیلو نیوتن باشد. در فرایند تبدیل پلاستیک به ماسه با نسبت M2، استحکام فشاری آجرهای پلاستیکی بیشتر از آجرهای سفالی قرمز است. به منظور تحلیل رفتار مواد در کل دوره بارگذاری، از بار درمقابل پروفیل های انحراف یا تنش درمقابل کرنش استفاده می شود. نمودارهای عملکرد آجرهای پلاستیکی نشان می دهد که آنها عملکرد بهتری از آجرهای سفالی قرمز با نسبت پلاستیک به ماسه M1 دارند. درمقابل، عملکرد آجرهای پلاستیکی در مخلوط های M1 و M2 به طور قابل توجهی بدتر از آجرهای رسی قرمز است.

در این مطالعه آزمایش و تحلیل گسترده ای بر روی آجرهای تولید شده از ضایعات پلاستیکی انجام شد. یافته‌های به دست آمده نشان داد که M2 دارای مقاومت فشاری بالایی تا 16.85 نیوتن بر میلی‌متر مربع است که از هر دو مخلوط دیگر و آجرهای سنتی پیشی گرفته است؛ حتی با بار 426 کیلونیوتنی. در طیف وسیعی از ارزیابی‌ها ازجمله تست‌های سختی و دوام، همه نسبت‌های مخلوط و آجرهای معمولی به طور مداوم عملکرد فوق العاده‌ای از خود نشان دادند. ازنظر جذب آب نیز تمام نسبت های مخلوط نتایج استثنایی داشتند. نکته قابل ذکر این است که بیشترین خواص امیدوار کننده با درصد جذب آب بسیار پایین در M3 مشاهده شد. M2 به عنوان انتخاب برتر درمقایسه با نسبت مخلوط جایگزین و آجرهای معمولی، نه تنها ازنظر مقاومت فشاری بلکه در جذب آب نیز عملکرد عالی داشت. یافته‌های حاصل از این بررسی جامع بر امکان‌پذیری ترکیب زباله‌های پلاستیکی در تولید آجر تأکید می‌کند که راهکار امیدوارکننده‌ای به منظور رسیدگی به نگرانی‌های ناشی از آلودگی پلاستیک و حفاظت از منابع طبیعی است.