الاطارات المطاطية تتمتع بصلابة ومرونة كبديل عن الخرسانة

في ظل وجود بصمة كربونية كبيرة، أضحت الخرسانة هدفًا رئيسيًا للباحثين الذين يطورون مواد بناء مستقبلية صديقة للبيئة. ومؤخرا أظهرت العديد من دراسات أنه أصبح بالإمكان استخدام الإطارات المطاطية القديمة لصنع إصدارات أقوى وأكثر مقاومة للحرارة ومرونة بدرجة كافية من الخرسانة كمواد للطرق، وفقا لما نشره موقع “نيو أطلس“New Atlas  نقلًا عن دورية Structures .وقامت دراسة جديدة بتقييم مدى ملائمة استخدام الخرسانة المطاطية في ظروف العالم الحقيقي كألواح في المباني السكنية ومراقبة أدائها على مدى عدة سنوات، حيث ثبت تفوقها على الخرسانة التقليدية بعدد من الطرق.

ويُعرف نوع الخرسانة في مركز هذه الدراسة بالخرسانة المطاطية الفتاتية، وينطوي إنتاجها على طحن الإطارات المطاطية إلى فتات ذي قوام مشابه للرمل. يمكن بعد ذلك استخدام هذا الفتات لاستبدال نسبة معينة من الرمل الممزوج عادةً بالأسمنت والماء ومكونات أخرى لتشكيل الخرسانة، مما يقلل الاعتماد على المواد الطبيعية ولإعادة تدوير الإطارات المستعملة.

وعمل الخبراء في جامعة جنوب أستراليا وجامعة RMIT في ملبورن على أخذ هذه المادة إلى مجال التطبيقات العملية في العالم الواقعي، مشيرين إلى أنه على الرغم من أنها أظهرت الكثير من الوعود في الاختبارات المعملية، إلا أن موثوقيتها في البناء الواقعي تتطلب مزيدًا من الاستكشاف.

وللتحقق من تطبيقه العملي في البيئات السكنية، قام العلماء بصب لوحين خرسانيين مقوى بالمطاط في حرم “جامعة جنوب أستراليا” في عام 2018، إلى جانب لوحين خرسانيين تقليديين. تم استخدام الألواح الخرسانية في مداخل عبور إلى مختبر الهندسة المدنية، الذي يشهد الكثير من حركة السير على الأقدام، مع مراقبة فريق الباحثين عن كثب لأداء المواد بمرور الوقت.

البديل الواعد

يقول الباحث المشارك في الدراسة بروفيسور “يان زوجي” إن النتائج “تُظهر بوضوح أن كسرات الأسمنت المطاطي هي بديل قابل للتطبيق وواعد للخرسانة التقليدية في سوق الخرسانة السكنية” ويوصي الباحثون “بضرورة أن تأخذ صناعة الخرسانة في الاعتبار إمكانية الاستعانة بفتات المطاط كبديل مستدام للخرسانة التقليدية في الإنشاءات السكنية المسلحة”.

مقاومة عالية للصدمات

وقال الباحث دكتور أسامة يوسف: “لقد تبين أن كسوة خرسانة المطاط المقوى (مع نسبة استبدال للرمل تصل إلى 20%) تتفوق على الخرسانة التقليدية في بعض النواحي، بما يشمل مقاومة عالية للصدمات وصلابة وليونة ونسبة تخميد أعلى وعزل حراري وصوتي أفضل، علاوة على أنها أخف وزنًا“.

وأضاف دكتور يوسف أنه “فيما يتعلق بالضخ أو التسوية أو الانتهاء من سطح الخرسانة باستخدام مجرفة كهربائية، أفاد المقاولون أيضًا بعدم وجود فرق بين استخدام خرسانة الفتات المطاطية والخرسانة التقليدية، قائلين إن فتات المطاط خليط في الواقع يتطلب جهدًا بدنيًا أقل في جميع الجوانب“.

وتبشر عوامل مثل مقاومة الصدمات والصلابة بعمر أطول للخرسانة المطاطية، وهو ما يمثل تركيزًا رئيسيًا للعلماء العاملين في هذا المجال.

وتعتبر الخرسانة كثيفة الكربون بشكل لا يصدق، لذلك عندما تبدأ في التصدع أو التدهور أو الفشل وتحتاج الهياكل إلى الاستبدال، فإنها تضع المزيد من الضغط على البيئة. يمكن أن يكون صنع أشكال أكثر متانة مع استخدام الإطارات القديمة غير القابلة للتحلل البيولوجي خطوة مفيدة على عدة محاور.