ทำไมไม่รีไซเคิลคอนกรีต?

Yahya "Gino" Kurama ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมโยธาและสิ่งแวดล้อมและธรณีศาสตร์ซึ่งเป็นผู้นำการวิจัยกล่าวว่า "ในขณะที่คอนกรีตเป็นวัสดุก่อสร้างที่ใช้กันมากที่สุดในโลก แต่ก็เป็นผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่ใหญ่ที่สุดเช่นกัน" "มวลรวมหยาบ เช่น หินบดและกรวด มีปริมาณคอนกรีตเป็นส่วนใหญ่ การดำเนินการขุด การแปรรูป และการขนส่งสำหรับมวลรวมเหล่านี้ใช้พลังงานจำนวนมากและส่งผลเสียต่อระบบนิเวศของพื้นที่ป่าและพื้นแม่น้ำ" บทความล่าสุดโดยทีมนักวิจัยในวารสารScienceตั้งคำถามว่าผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมโดยรวมของมนุษย์ทำให้โลกเข้าสู่ยุคทางธรณีวิทยาใหม่ที่เรียกว่า "Anthropocene" หรือไม่ นักวิทยาศาสตร์สังเกตเห็นปัญหาของคอนกรีตโดยเฉพาะ โดยชี้ให้เห็นว่ามากกว่าครึ่งหนึ่งของคอนกรีตที่เคยใช้ผลิตขึ้นในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา "จากการวิจัยของฉัน ฉันต้องการมีส่วนร่วมในการลดความต้องการเหล่านี้ต่อสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติของเรา โดยการลดความต้องการมวลรวมหยาบตามธรรมชาติ" Kurama กล่าว "โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า การปรับปรุงและเปลี่ยนโครงสร้างพื้นฐานที่มีอายุมากในประเทศของเราจะส่งผลให้ทั้งอุปทานเศษคอนกรีตเก่าเพิ่มขึ้นและความต้องการคอนกรีตใหม่ เราจำเป็นต้องเตรียมพร้อมให้ดียิ่งขึ้นเพื่อใช้ทรัพยากรที่เพิ่มขึ้นนี้ที่ ระดับที่สูงขึ้นซึ่งเป็นสิ่งที่งานวิจัยของฉันมุ่งเน้น" อุปสรรคที่ใหญ่ที่สุดในการใช้คอนกรีตรีไซเคิลคือความแปรปรวนและความไม่แน่นอนในคุณภาพและคุณสมบัติของวัสดุรีไซเคิล และความแปรปรวนนี้ส่งผลต่อความแข็งแรง ความแข็ง และความทนทานของโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กอย่างไร ทีมงานของ Kurama พยายามที่จะพัฒนาความเข้าใจว่าการใช้คอนกรีต รีไซเคิล ส่งผลต่อพฤติกรรมของโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กอย่างไร เพื่อให้อาคารที่ใช้วัสดุรีไซเคิลจำนวนมากได้รับการออกแบบเพื่อความปลอดภัยและตอบสนองวัตถุประสงค์ที่ตั้งใจไว้โดยไม่มีผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์ต่อประสิทธิภาพการทำงาน Kurama กล่าวว่า "งานวิจัยส่วนใหญ่จนถึงปัจจุบันและการปฏิบัติที่เกี่ยวข้องกับการใช้คอนกรีตโครงสร้างอย่างยั่งยืนได้มุ่งเน้นไปที่การแทนที่ซีเมนต์บางส่วนด้วยผลพลอยได้ทางอุตสาหกรรม เช่น เถ้าลอย ตะกรัน และควันซิลิกา" Kurama กล่าว "เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว การอนุรักษ์มวลรวมหยาบมักถูกละเลยในสหรัฐอเมริกา ทำให้เกิดช่องว่างความรู้ขนาดใหญ่เกี่ยวกับวัสดุนี้" กลุ่มวิจัยของ Kurama เป็นกลุ่มแรกที่ตรวจสอบวัสดุรีไซเคิลจากแหล่งต่างๆ จำนวนมาก ซึ่งเป็นการศึกษาความแปรปรวนตามธรรมชาติของคุณภาพและคุณสมบัติของวัสดุ งานวิจัยของพวกเขายังได้กล่าวถึงพฤติกรรมการโก่งตัว หรือโครงสร้างจะยังคงเปลี่ยนรูปต่อไปอีกมากน้อยเพียงใด ในการใช้งานเป็นเวลานานภายใต้การบรรทุกตามปกติในแต่ละวันและสภาพแวดล้อมเป็นครั้งแรก ตลอดจนศักยภาพในการใช้มวลรวมรีไซเคิลใน อุตสาหกรรมคอนกรีตสำเร็จรูป Kurama กล่าวว่า "การวิจัยครั้งแรกของเราศึกษาความแปรปรวนจากแหล่งรวมวัสดุรีไซเคิล 16 แห่งในมิดเวสต์และหาปริมาณเพื่อให้วัสดุมีคุณสมบัติเหมาะสมสำหรับการใช้งานโครงสร้าง" "ด้วยความร่วมมือกับมหาวิทยาลัยเทกซัสแห่งไทเลอร์และมหาวิทยาลัยแห่งรัฐนิวเม็กซิโก ขณะนี้เรากำลังขยายการศึกษานี้ไปยังแหล่งอื่นๆ อีกมากมายจากภาคตะวันออก ภาคใต้ และตะวันตกเฉียงใต้ของสหรัฐฯ นอกจากนี้ เรายังพิจารณาถึงความทนทานและต้นทุนตลอดอายุการใช้งานด้วยเมื่อเปรียบเทียบกัน ด้วยมวลรวมธรรมชาติและผลกระทบของมวลรวมคอนกรีตรีไซเคิลในคอนกรีตอัดแรง เนื่องจากความรู้ที่มีอยู่ในปัจจุบัน การใช้มวลรวมรีไซเคิลในสหรัฐอเมริกาจึงถูกจำกัดไว้เฉพาะการใช้งานที่ไม่ใช่โครงสร้าง เช่น ทางเท้าและถนนเป็นส่วนใหญ่ แม้ว่า โดยทั่วไปคุณภาพของวัสดุจะสูงกว่าที่จำเป็นในการใช้งานเหล่านี้อย่างมาก วิศวกรสามารถนำผลลัพธ์ไปใช้ในการออกแบบโครงสร้างคอนกรีตที่รวมมวลรวมคอนกรีตรีไซเคิลในปริมาณต่างๆ กัน ซึ่งมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยกว่าโครงสร้างคอนกรีตที่ทำจากมวลรวมตามธรรมชาติ