به گزارش ایراسین، در دنیای امروز که تغییرات اقلیمی و بحران‌های زیست‌محیطی به یکی از بزرگ‌ترین دغدغه‌های جهانی تبدیل شده‌اند، صنعت ساخت‌وساز نیز بیش از هر زمان دیگری نیازمند تحولات اساسی است. بتن، یکی از پرمصرف‌ترین مصالح ساختمانی، حدود ۸ درصد از انتشار سالانه گازهای گلخانه‌ای در جهان را به خود اختصاص داده و در عین حال هزینه‌های مالی و زیست‌محیطی زیادی به همراه دارد. همزمان، میزان بالای زباله‌های غیرقابل بازیافت، به‌ویژه کاغذ و مقوا، به چالشی جدی در مدیریت پسماندها تبدیل شده است؛ به‌طور مثال تنها در استرالیا سالانه بیش از ۲.۲ میلیون تن مقوا و کاغذ راهی محل‌های دفن زباله می‌شود.
در چنین شرایطی، نوآوری‌های علمی و تحقیقاتی می‌توانند راهگشای آینده‌ای پایدار باشند. یکی از تازه‌ترین دستاوردها در این حوزه، توسعه یک مصالح ساختمانی نوین در دانشگاه RMIT استرالیا است که از ترکیب مقوا و خاک ساخته می‌شود و ردپای کربنی آن تنها یک‌چهارم بتن است.
این ماده جدید که با عنوان خاک کوبیده محصور شده با مقوا معرفی شده، از سه عنصر ساده و در دسترس یعنی مقوا، آب و خاک تشکیل شده است. ویژگی مهم آن قابلیت بازیافت و استفاده مجدد است، موضوعی که می‌تواند نقش مهمی در کاهش حجم زباله‌های دفن‌شده ایفا کند.
پیش‌تر مقوا در پروژه‌هایی موقت و اضطراری، مانند کلیسای جامع مقوایی شیگرو بان در کرایست‌چرچ نیوزیلند، استفاده شده بود. اما تیم دانشگاه RMIT برای نخستین بار با الهام از چنین ایده‌هایی، دوام خاک کوبیده را با انعطاف‌پذیری مقوا ترکیب کرده است تا یک ماده پایدار و مقاوم برای صنعت ساخت‌وساز ارائه دهد.
جیامینگ ما، نویسنده اصلی این تحقیق، می‌گوید که این دستاورد گامی مهم به سمت آینده‌ای سبزتر برای ساخت‌وساز است. او توضیح می‌دهد که در روش‌های متداول، برای مقاوم‌سازی دیوارهای ساخته‌شده از خاک کوبیده، از سیمان استفاده می‌شود. با توجه به ضخامت طبیعی این دیوارها، استفاده از سیمان بسیار بیش از حد نیاز است و منجر به افزایش انتشار کربن می‌شود. در حالی‌که در ماده جدید، نیازی به سیمان وجود ندارد.
مزیت کلیدی این نوآوری، هزینه پایین‌تر آن در مقایسه با بتن است. طبق اعلام تیم تحقیقاتی، این ماده با کمتر از یک‌سوم هزینه بتن ساخته می‌شود، در حالی که تنها ۲۵ درصد ردپای کربن بتن را دارد. به گفته جیامینگ: «با استفاده از ترکیب ساده‌ای از خاک، آب و مقوا می‌توان دیوارهایی ساخت که به اندازه کافی مقاوم هستند تا ساختمان‌های کم‌ارتفاع را پشتیبانی کنند.
یکی از بزرگ‌ترین مزایای این نوآوری، امکان تولید مصالح در همان محل ساخت‌وساز است. کافی است مخلوط خاک و آب درون قالب‌های مقوایی ریخته و فشرده شود. این فرآیند می‌تواند هم به صورت دستی و هم با ماشین انجام گیرد.
مایک شی، یکی از نویسندگان این تحقیق، توضیح می‌دهد که این روش می‌تواند حمل‌ونقل مصالح سنگین مانند آجر، بتن و فولاد را به میزان قابل‌توجهی کاهش دهد. او می‌گوید: «به جای حمل تنها مصالح، تنها کافی است مقوای سبک به محل کارگاه آورده شود، زیرا تقریباً تمام مواد مورد نیاز در همان مکان قابل تهیه است.
این ویژگی علاوه بر کاهش هزینه حمل‌ونقل، می‌تواند راه‌حلی مؤثر برای ساخت‌وساز در مناطق دورافتاده باشد. به‌ویژه در مناطق روستایی استرالیا که خاک‌های قرمز با کیفیت مناسب برای خاک کوبیده به وفور یافت می‌شوند.
همچنین ساختمان‌های ساخته‌شده با این روش برای اقلیم‌های گرم بسیار مناسب هستند. به دلیل جرم حرارتی بالای دیوارها، دما و رطوبت فضای داخلی به شکل طبیعی تنظیم می‌شود. این امر نیاز به سیستم‌های خنک‌کننده مکانیکی را کاهش داده و در نتیجه مصرف انرژی و انتشار کربن نیز کمتر می‌شود.
استحکام مکانیکی این ماده به میزان ضخامت مقوای مورد استفاده بستگی دارد. تیم تحقیقاتی دانشگاه RMIT فرمولی طراحی کرده که امکان محاسبه مقاومت بر اساس ضخامت مقوا را فراهم می‌کند. این موضوع باعث می‌شود سازندگان بتوانند بسته به نیاز، میزان مقاومت را تنظیم کنند.
افزون بر این، در مطالعه‌ای جداگانه که باز هم به رهبری جیامینگ ما و در مجله Composite Structures منتشر شد، تیم تحقیقاتی خاک کوبیده را با فیبر کربن ترکیب کرد. نتیجه این پژوهش نشان داد که مصالح به‌دست‌آمده از مقاومتی مشابه با بتن‌های با عملکرد بالا برخوردار است.
ترکیب ساده اما هوشمندانه خاک و مقوا می‌تواند صنعت ساخت‌وساز را متحول کند. این ماده نوین نه تنها هزینه‌ها را کاهش می‌دهد، بلکه با کاهش مصرف سیمان و بتن، نقشی مؤثر در کاهش انتشار کربن ایفا می‌کند. در کنار این مزایا، امکان استفاده از مواد محلی و کاهش وابستگی به حمل‌ونقل سنگین، آن را به گزینه‌ای ایده‌آل برای ساخت‌وساز در مناطق شهری و روستایی تبدیل می‌کند.
نوآوری دانشگاه RMIT نمونه‌ای بارز از آینده‌نگری در معماری و مهندسی است؛ آینده‌ای که در آن مصالح پایدار، کم‌کربن و بازیافت‌پذیر جایگزین مواد پرهزینه و آلاینده امروزی خواهند شدش
ارسال نظر