Doçent Viet, kanalizasyon çamuru ve uçucu külden beton malzemeleri araştırıyor

Doçent Dr. Huynh Trong Phuoc ( Can Tho Üniversitesi), kanalizasyon çamuru ve uçucu külden tesviye amaçlı beton benzeri malzemelerin araştırılmasına katıldı.

Doçent Dr. Huynh Trong Phuoc (35 yaşında), atık çamurdan malzeme oluşturma alanındaki olağanüstü projelerinden biri olan bilimsel araştırma ve eğitim alanındaki üstün başarılarından dolayı 2023 Altın Küre Ödülü'ne layık görüldü.

Doçent Phuoc, araştırmanın 7 yıl önce Tayvan Ulusal Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nde doktora yaparken yürütüldüğünü söyledi. O dönemde, Taipei'deki bir atık su arıtma şirketi, fabrikadaki mevcut çamurun kampüs içindeki dahili depolama alanında malzeme olarak kullanılması için bir çalışma emri vermişti.

Dr. Phuoc ve araştırma ekibi, tortuyu uçucu kül, az miktarda çimento ve diğer katkı maddeleriyle karıştırarak kontrollü düşük mukavemetli bir malzeme (CLSM) oluşturmak için bir formül geliştirdi. Eklenen çimento ve katkı maddeleri, uçucu kül ve tortunun kimyasal reaksiyonlara katılması için uygun bir ortam yaratarak yük taşıma kapasitesine sahip bir CLSM malzemesi oluşturacaktır.

Doçent Dr. Huynh Trong Phuoc (soldan ikinci), Tayvan'da eğitim ve araştırma yaptığı dönemde. Fotoğraf: NVCC

Atık su arıtma tesislerindeki çamurun, kömürle çalışan termik santrallerdeki uçucu külün bileşimine benzer şekilde oldukça yüksek oranda silisyum dioksit (SiO2) ve alüminyum oksit (Al2O3) içerdiğini belirtti. Bu iki malzemenin yoğunluğu ve partikül bileşimi çok farklı olmadığından, CLSM malzemeleri yapmak için karıştırılmaya oldukça uygundurlar. "Sipariş veren birimin özel ihtiyaçlarına bağlı olarak, her bir malzeme bileşeninin içeriği, kullanım gereksinimlerini karşılayan bir ürün elde etmek için ayarlanabilir," dedi.

Araştırma ekibi, emisyon kaynaklarından doğrudan laboratuvara alınan ve herhangi bir işleme tabi tutulmadan doğrudan kullanılan çamur ve kül kullanılarak CLSM malzemeleri oluşturmak için bir süreç geliştirdi.

Doçent Phuoc, belirli koşullara bağlı olarak, doğrudan nemle karıştırmanın veya kuru karıştırmanın mümkün olduğunu (malzemelerin kullanılmadan önce kurutulması gerektiğini) söyledi. CLSM malzemeleri için, işleme maliyetlerinden tasarruf etmek amacıyla grup ıslak karıştırma yöntemini seçti.

Fabrikada araştırma amaçlı çamur toplama işlemi. Fotoğraf: NVCC

Laboratuvarda birçok test, değerlendirme ve ayarlamanın ardından ekip, ürünü kullanım gereksinimlerini karşılayacak şekilde formülü optimize etti. Bu aynı zamanda en zor ve zaman alıcı adımdı; tasarım hesaplamaları ve karıştırma gerektiriyordu. Ekip, her seferinde az miktarda bileşen ayarlandığında ürünün özellikleri büyük ölçüde değiştiği için birçok deneme yapmak zorunda kaldı. Ayrıca, karıştırma yöntemi ve süreci ile kullanılan ekipman türü de araştırma sonuçlarını büyük ölçüde etkiledi.

Doçent Phuoc, geleneksel kum dolgu malzemeleriyle karşılaştırıldığında bunların tamamen farklı iki yöntem olduğunu söyledi. Geleneksel kumla dolgu yapılırken, malzemeyi kabul edilebilir bir tasarım yoğunluğuna sıkıştırmak için silindirin gücüne güvenilir. CLSM, farklı amaçlara hizmet edecek özelliklerle tasarlanmış bir beton türü gibi, kontrollü düşük mukavemetli bir malzemedir; bu da kullanım gereksinimlerine göre tamamen ayarlanabileceği anlamına gelir. Kalite gereksinimleri ne kadar yüksekse, üretim maliyetleri de o kadar artar.

Malzemenin çöp sahalarında pratik uygulamalarda büyük bir potansiyeli var, ancak Doçent Dr. Phuoc, yaygın bir çöp sahası malzemesi olarak toplu kullanıma sunulabilmesi için gerçek üretim maliyetlerinin analiz edilmesi ve uzun vadeli çevresel etkisinin değerlendirilmesi gerektiğini söyledi. "İnşaat ve ayrı kabul için teknik gereklilikler konusunda özel standartlar ve düzenlemeler olmalı," dedi. Ayrıca, çamur ve uçucu kül malzemelerinin kaynağının, pratik uygulama için bir temel oluşturacak şekilde endüstriyel üretim ölçeğinde büyük rezervler sağlayacak kadar kalite açısından istikrarlı bir toplama kaynağına sahip olması gerekiyor.

Araştırma ekibinin CLSM malzeme mikroskobu görüntüsü. Fotoğraf: NVCC

Ekibin araştırması büyük beğeni topladı ve Taipei'deki bir su arıtma tesisinin arazisinde bir deneme çöplüğü kuruldu. Kurulumdan hemen sonra yapılan ön değerlendirmeler, tasarlanan malzemenin yüksek uygulanabilirliğini ortaya koydu. Ekip, CLSM malzemesi için tasarım ve inşaat yöntemlerinin optimizasyonuna hizmet etmek üzere bu malzemenin uzun vadeli performansını düzenli olarak izliyor ve numune alıyor.

Ülkede uçucu kül ve çamurun tesviye malzemesi olarak uygulanması üzerine bazı çalışmalar yapılmış olsa da, bunların çoğu bilimsel yayın olarak yayınlanmamıştır. Vietnam'da uygulanabilmesi için, devlet bütçesi kullanılarak köprü ve yol projelerinde kullanılacak malzeme normlarının hesaplanmasına temel teşkil edecek bir dizi teknik standart geliştirilmesi gerekmektedir.

Ayrıca, büyük ölçekli projelerin yürütülmesi için hammadde kaynaklarının istikrar ve sürekliliği sağlaması gerekir. Uçucu kül talebi karşılayabilir, ancak Doçent Phuoc'a göre, su arıtma sistemleri yalnızca 1-2 yılda bir tarama yaptığı için çamur talebini karşılamak zordur. Bu sorunun, çamurun yerine başka kaynakların kullanımı araştırılarak veya hammadde oranını artırıp azaltarak gereksinimleri karşılayacak şekilde formül değiştirilerek çözülebileceğini söyledi. Doçent Phuoc, "Şu anda, küçük ölçekli pilot projeler konusunu gündeme getiren ve ardından teknik standartlar, çevresel etki değerlendirmeleri ve kitlesel uygulama için diğer prosedürleri oluşturmayı öneren trafik inşaat şirketleri var," dedi.

vnexpress.net