تولید بلوک ساختمانی با استفاده از ضایعات پلاستیک بازیافتی

تولید پایدار بلوک‌های ساختمانی با استفاده از ضایعات پلاستیکی بازیافتی

زباله های پلاستیکی موادی هستند که موجب خطرات زیست محیطی شده و گرمایش جهانی را افزایش می دهند. نیاز جهانی به بهبود اثر گرمایش جهانی ازطریق کاهش زباله و بازیافت محققان را بر آن داشت تا این مطالعه را انجام دهند. این مطالعه بر استفاده از زباله های پلاستیکی بازیافتی به منظور ساخت بلوک های ساختمانی متمرکز است. زباله های پلاستیکی با چگالی کم از محل زباله ها جمع آوری شده، قبل از ذوب تمیز و خشک شده و با سنگدانه ریز در نسبت های مختلف مخلوط می شوند. دوغاب مذاب از مخلوط ضایعات پلاستیکی ذوب شده و ریز تشکیل شده که درون قالب فلزی ریخته می شود تا خودش را بگیرد. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که آجرهای شنی پلاستیکی از مقاومت فشاری 6.8 نیوتن بر میلیمتر مربع برخوردار هستند که 3.3 درصد بیشتر از آجرهای شنی است. سرعت جذب آب، چگالی ظاهری و فلورنس این آجرها قابل قبول است. بررسی خواص مطلوب بلوک ها و ضرورت پایداری محیط زیست مردم را به استفاده از بلوک های تولید شده از زباله های پلاستیکی را تشویق می کند. این مطالعه نشان می‌دهد که آجرهای تولید شده از پلاستیک دارای پوشش سطحی ظریف، تخلخل کم، وزن سبک و مقاومت فشاری بالا هستند. این آجرها ازلحاظ استحکام و وزن سبک بر آجرهای رسی معمولی برتری دارند. این مطالعه استفاده از آجرهای تولید شده با پلاستیک را در سازه های قاب شده و همچنین در زمین های مرطوب پیشنهاد می کند. علاوه براین، به تحقیقات بیشتری درمورد نسبت های مختلف مخلوط باهدف افزایش کیفیت و دوام مواد نیاز است.

پلاستیک ماده ای قوی، مقرون به صرفه و سبک وزن است که می تواند به اشکال مختلف با طیف وسیعی از کاربردها قالب گیری شود. مقدار پلاستیک تولید شده درطول زمان افزایش یافته است. با این حال، استفاده و دفع آنها مشکلات زیست محیطی متعددی به وجود آورده است. سالانه حجم زیادی از پلاستیک های تولید شده در بسته بندی یا ساخت ظروف یکبار مصرف استفاده می شوند. محصولاتی که پس از یک سال استفاده دور ریخته می شوند، حجم زیادی از زباله های پلاستیکی را به محیط زیست وارد کرده و هم بقای محیط زیست را تهدید می کنند و هم به مردم آسیب می رسانند. پلاستیک های آلوده مواد خطرناکی را به خاک منتقل کرده و سپس به منابع آب مجاور ازجمله منابع زیرزمینی نفوذ می کنند. این کار می تواند آسیب بزرگی به آبزیان وارد کند. غلظت پلاستیک‌هایی که به‌طور خودکار خطرناک‌تر از آب دریا هستند، با شسته شدن پلاستیک‌ها در اقیانوس توسط آبهای سیلابی در یک دوره بارندگی شدید ایجاد می شود. افرادی که بیشتر وقت خود را در ساحل یا مناطق نزدیک به اقیانوس می گذرانند، ازطریق بافت، پوست، مصرف آبزیان و غذای دریایی آلوده در معرض این آلودگی قرار می گیرند. شهرهای بزرگ نیجریه مانند ابادان، لاگوس، کادونا و کانو به دلیل دود و کیفیت پایین هوای ناشی از سوزاندن ضایعات جامد، بیشتر پلاستیک، به عنوان اقدامی درجهت مدیریت پسماند شناخته شده هستند. این رفتارها به دلیل عدم آگاهی، عدم درک اثرات، فقدان زیرساخت های جمع آوری زباله و اغلب فعالیت های انسانی ادامه یافته است. آنها از خطرات احتمالی ناشی از انتشار ذرات معلق در هوا (دوده) و خاکستر جامد باقیمانده (کربن سیاه) این کار برای سلامتی انسان و محیط زیست بی اطلاع هستند. این مواد خطرناک می توانند هزاران کیلومتر را طی کرده و باتوجه به شرایط جوّی به زنجیره غذایی ما نفوذ کنند. زمانی که از ضایعات پلاستیکی بازیافتی در تجهیزات مختلف خانه ها و مشاغل به طور عاقلانه استفاده می شود، به انبوهی از مزایای آنها نیز دست می یابیم.

علاوه براین، یکی از کاربردهای ضایعات پلاستیکی بازیافتی ساخت بلوک های ساختمانی است که حاوی سنگدانه های درشتی هستند که توسط بایندر به هم متصل شده اند. آنها چندین مزیت را برای صنعت ساختمان فراهم کرده و برای تقسیم بندی ساختار خانه های جدید استفاده می شوند. برخی از مزایای اقتصادی عبارتند از:

(1) مقرون به صرفه بودن: این بلوک ها درمقایسه با مواد به کار رفته در تولید بلوک های سیمانی بسیار مقرون به صرفه هستند؛

(2) این بلوک ها به عنوان ابزاری برای کنترل اثرات زیست محیطی ناشی از دفع پلاستیک عمل می کنند؛

(3) درنهایت، امکان بازیافت ضایعات پلاستیکی را فراهم می کنند.

اثبات شده است که پلاستیک یکی از اصلی ترین آلاینده های غیرقابل تجزیه زیستی در محل های دفن زباله و آبراه ها است. باتوجه به اقدامات انجام شده برای رسیدگی به مسئله روزافزون استفاده از پلاستیک، در اینجا به بررسی مطالعات انجام شده درمورد استفاده از پلاستیک در صنعت ساختمان به عنوان اولین گام مهم در بهبود بازیافت پلاستیک باهدف ایمنی زیست محیطی برای سیستم های گیاهی و جانوری در آینده می پردازیم. همچنین، به تحلیل مشکلات ناشی از ضایعات پلاستیکی پرداخته و موانع پیش روی تجزیه و تحلیل بازار آینده برای بلوک های بازیافتی را شناسایی می کنیم. یکی از اقدامات درنظر گرفته شده برای کاهش قابل توجه آلودگی محیط زیست بازیافت و استفاده مجدد با کمک روش های مختلف و باهدف کاهش تجمع پلاستیک دربین زباله ها است. بازیافت پلاستیک به معنای فرایند تبدیل پلاستیک دور ریخته شده به محصولات مفید است.

الف. تست جذب آب

به طور کلی، نتایج آزمون جذب آب نشان می دهد که هر دو نسبت مخلوط (1:2 و 1:3) نرخ جذب رطوبت پایینی در کوتاه مدت (تا 24 ساعت) دارند. همچنین مشاهده شد که مخلوط بلوک های مورد استفاده در این آزمایش مقاومت خوبی در برابر نفوذ رطوبت دارند که ویژگی مطلوبی برای سازه های بلوکی به شمار می رود زیرا نفوذ بیش از حد رطوبت می تواند منجر به تخریب سازه و کاهش پایداری آن شود. نتایج به دست آمده همچنین نشان می دهد که نسبت مخلوط 1:3 درمقایسه با نسبت مخلوط 1:2 نرخ جذب پایین تری دارد. با این حال، هر دو مخلوط نرخ جذب نسبتا پایینی در طول دوره پخت از خود نشان دادند. این یافته‌ها به انتخاب نسبت اختلاط در کاربردهای خاص، با درنظر گرفتن خواص مقاومت مطلوب بلوک در برابر رطوبت کمک می کنند.

ب. تست مقاومت فشاری

در آزمایش تست مقاومت فشاری، ما در مجموع از 12 مکعب پلاستیکی به عنوان نمونه آزمایشی استفاده کردیم. درطول آزمایش، واریانس جزئی در وزن این مکعب ها مشاهده شد. این واریانس را می توان به وجود حفره های هوا یا لانه زنبوری نسبت داد که درطی فرایند خنک سازی حرارتی مخلوط پلاستیک مذاب حاوی سنگدانه های ریز تشکیل شده است. این اتفاق در وهله اول به دلیل فشردگی ناکافی درطی فرایند قالب گیری است.

نتیجه گیری

براساس آزمایشات انجام شده، مقاومت فشاری 6.8 و 13.15 نیوتن بر میلیمتر مربع به ترتیب به حداقل و حداکثر مقاومت فشاری ثبت شدند که در بخشی از این مطالعه برای بلوک های جامد بالاتر از 3.5 نیوتن بر میلیمتر مربع بود. باوجه به آزمایش بعدی که روی بلوک های جامد با کیفیت خوب انجام شد، جذب آب باید کمتر از 20 درصد وزن خود باشد. با این حال، پژوهش های تجربی 0.75 درصد را پس از 24 ساعت نشان داد بیشتر از 20 درصد وزن اصلی (6.65 کیلوگرم) ذکر شده در بخش چهارم این مقاله نبود. متوسط چگالی ظاهری در نسبت های مخلوط 1:2 و 1:3 در بلوک های ساختمانی در محدوده استاندارد 2100-1800 کیلوگرم بر مترمربع ثبت شدند. بلوک های شنی پلاستیکی ازنظر هزینه و منابع تولید دارای مزیت هایی هستند. آنها از ضایعات پلاستیکی ساخته می شوند که به طرق مختلف محیط زیست را آلوده کردند. این بلوک ها سبک وزن هستند؛ سطح بسیار صافی دارند؛ تخلخل کمتری دارند؛ و همچنین از مقاومت فشاری بالایی برخوردار هستند.