استخدام مساحيق الزجاج في البيئات الصناعية: نظرة عامة قصيرة

مسحوق الزجاج هو مادة ذات عدد كبير من الاستخدامات ومتوفر بأي حجم طحن تقريبا يمكن تخيله من African Pegmatite - الشريك الصناعي المفضل لمجموعة واسعة من المعادن. الحراريات والمجاميع.

مقدمة في الزجاج ومساحيق الزجاج

بكل بساطة ، مسحوق زجاجي (زجاج أرضي) هو مسحوق من الزجاج. ولكن خصائصه لا تنبع في الغالب من حجم طحن ولكن من هوية الزجاج نفسه. الزجاج هو مادة صلبة وغير بلورية وشفافة عادة وغير متبلور (مما يعني أنه يفتقر إلى ترتيب بعيد المدى في المرحلة الصلبة). النوع الأكثر شيوعا من الزجاج هو الصودا الجير الزجاج، والتي تتألف في معظمها من ثاني أكسيد السيليكون، SiOجنبا إلى جنب مع أكاسيد الصوديوم، أكسيد الكالسيوم والألومينا. تتم إضافة مكونات ثانوية أخرى إلى خصائص ضبط غرامة لجعل الصودا الجير مناسبة للاستخدام كزجاج لوحة أو كزجاج حاوية.

مصدر واسع النطاق للزجاج الأرضي هو من النفايات البلدية / تيارات إعادة التدوير. الزجاج، وعادة ما يتم جمع الزجاجات، والأرض ناعما لمزيد من الاستخدام / المعالجة. يتم الحصول على معظم مسحوق الزجاج من الزجاج المستخدم ومن ثم الأرض إلى أسفل. وهذا يجعلها موردا أكثر فعالية من حيث التكلفة. ومع ذلك ، هناك منتجات زجاجية مطحونة يتم الحصول عليها من الزجاج الجديد أو رفض الحاويات الزجاجية للتطبيقات المتخصصة. وتشير التقديرات إلى أن أكثر من 200 مليون طن من النفايات الزجاجية ترسل إلى مدافن النفايات سنوياً (1).

الخرسانة مع مزيج مسحوق الزجاج التي يتم سكبها
قبل يلقي ألواح خرسانية مصنوعة من مزيج مسحوق الزجاج

مساحيق الزجاج والخرسانة

الخرسانة هي مادة بناء في كل مكان ، ضرورية في بناء الطرق والجسور والمباني. وهي تتكون من التجميع الذي يتم خلطه مع الأسمنت ، وعادة أسمنت بورتلاند ، والماء. الأسمنت والماء تتفاعل معا تشكيل مصفوفة الثابت الذي يربط نفسه معا والتجميع، وإنتاج مادة تشبه الحجر.

يمكن تضمين الإضافات في الطين الخرساني لتغيير خصائص بلاطة الخرسانة النهائية. يمكن إضافة البلاستيك ، على سبيل المثال ، مما يبطئ علاج الخرسانة عن طريق تقليل نسبة الماء إلى الأسمنت المطلوبة ، ومع ذلك الحفاظ على إمكانية صبها. قوة الخرسانة النهائية أكبر مع انخفاض محتوى المياه.

فئة أخرى من المركبات المستخدمة عادة كإضافات ملموسة هي pozzolans - مجموعة من siliceous و / أو ضخمة التي يمكن أن تتفاعل في الماء مع هيدروكسيد الكالسيوم (الموجودة في الأسمنت) لإنتاج مادة مع خصائص ملموسة مثل. إدراج pozzolans في خليط الخرسانة له فوائد عديدة; pozzolans يمكن أن تكون أرخص من الاسمنت بورتلاند وبالتالي الحد من العبء المالي العام في تصنيع، فإنها يمكن أن تزيد من متانة وطول العمر من الخرسانة النهائية، وإدراجها على حساب بعض من الاسمنت بورتلاند يقلل من العبء البيئي المرتبطة بإنتاج أسمنت بورتلاند في المقام الأول. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن بوزولانس لا يمكن أن تحل محل جميع أسمنت بورتلاند في خليط خرساني بسبب متطلبات هيدروكسيد الكالسيوم. وبالإضافة إلى ذلك، قد تقدم بعض pozzolans الخصائص الأخرى ملموسة الانتهاء مثل القوة الإجمالية، وزيادة المقاومة للمركبات الضارة. يمكن استخدام زجاج الصودا والجير الأرضي ، كسيليكات ، كبوزولان.

الخرسانة التي يتم سكبها من الجهاز

لماذا جراوند جلاس؟

وتعود البحوث المتعلقة بإدماج الزجاج الأرضي إلى عقود مضت، وإن كانت معظم الأمثلة ذات الصلة حديثة العهد إلى حد ما - مدفوعة بالرغبة المتزايدة في خفض التكلفة وزيادة الاستقرار البيئي(2). وقد أظهرت الدراسات المعاصرة أن إدراج الزجاج النفايات مع حجم طحن أقل من 10 ميكرون يمكن إضافتها إلى الخرسانة دون التسبب في أي ضرر للقوة أو المتانة (3). دراسة أجريت عام 2006 بحثت في أداء خليط من أحجام طحن (مسحوق/10 ميكرون، طحن غرامة/0.15-0.3 ملم وطحن الخشنة/0.6-2.36 ملم) في مزيج الاسمنت 40 ميغاباسكال. أبلغ المؤلفون عن أداء جيد مع وصول جميع الخلائط إلى عتبة قوة 40 MPa أو تجاوزها في غضون 404 أيام (4). وهم يلاحظون أن قوة ومتانة الخرسانة الناتجة زادت في بعض الحالات إلى 55 مليون باسكال على الرغم من الانخفاض العام في محتوى الأسمنت بنسبة 30 - مما يعزو ذلك إلى رد فعل بوزولاني قوي بين الزجاج الأرضي والأسمنت.

الطوب الخرساني
ألواح الخرسانة التي يمكن إجراؤها باستخدام مسحوق الزجاج المضافة

باستخدام زجاج الجير الصودا الأرض لتحل محل بعض من الاسمنت والتجميع في خليط، لا لوحظ خصائص ضارة في إنتاج الخرسانة ذاتية التسوية (5)، على الرغم من أن المؤلف لم يلاحظ تغييرا معتدلا في نسبة الماء إلى مسحوق كان مطلوبا في تطبيق التسوية الذاتية، مع إدراج عموما تصل إلى 104 كجم / م3 من الزجاج الأرضي.

وقد سلطت دراسات أخرى الضوء على "البقعة الحلوة" الثلاثين لإدراج الزجاج المطحون في الخلائط الخرسانية. بالمقارنة مع الخرسانة المصنوعة من الرماد المتطاير ، كان للخرسانة التي تحتوي على زجاج أرضي خصائص قوة مماثلة على المدى الطويل . بالمقارنة مع الخرسانة المصنوعة من pozzolans الطبيعية، كان أقوى. وبالإضافة إلى ذلك، لم يلاحظ أي تدهور بعد سبع سنوات مغمورة في الماء، وتحسنت مقاومة كل من كلوريد وهجوم الكبريتات بالنسبة إلى الرماد المتطاير وبوزولانز الطبيعية (6).

تجدر الإشارة إلى مفهوم استخدام البوزولانز المخلوط في صناعة الخرسانة - أي حيث يمكن استخدام الزجاج كبوزولان إلى جانب مواد معاصرة أخرى - مما قد يؤدي إلى خصائص محسنة على المدى الطويل. وجدت الأبحاث أن استخدام البوزولان المخلوط يمكن أن ينتج خرسانة تكون بعد 28 يوما أكثر مقاومة لهجوم الكبريتات واختراق أيون الكلوريد (7).

سبب آخر لاستخدام الزجاج الأرضي في الأسمنت هو أنه مادة زجاجية. ومن المعروف أن هذه المواد تفتقر إلى العيوب الهيكلية وهذه هي التي تؤدي إلى تفاعل عالي الجودة بين الأسمنت والمادة الرابطة(8). بدون هذه الهياكل البلورية المحددة جيدا والنقية ، لن يكون الزجاج الأرضي بلا شك منافسا في هذا المجال.

اعتبارات حول استخدام الزجاج الأرضي في الخرسانة

عموما، فوائد استخدام الزجاج الأرضي كمادة مضافة في الخرسانة تفوق بكثير العيوب. وقد أفيد أن النشاط pozzolanic العام للزجاج الأرضي يرتبط بدرجة ترطيب مسحوق الزجاج، وبالتالي تعتمد على مساحة سطحه. بشكل عام ، يفضل استخدام حجم طحن أدق لتحقيق الاستبدال الأمثل للأسمنت (9). القيد الرئيسي لاستخدام الزجاج الأرضي في صناعة الخرسانة هو تفاعل السيليكا القلوية ، وهو عندما تتفاعل أيونات الهيدروكسيل في الأسمنت مع السيليكا من الزجاج في وجود الماء (10). التأثير الصافي لهذا التفاعل هو إنتاج هلام في الموقع يمتص الماء ، ثم يتضخم ، مما يتسبب في تشقق الخرسانة. يتكون الجل بسبب واجهة ضعيفة تسمح بالتفاعل (11). يتم التخفيف عن طريق استخدام أحجام طحن مناسبة من الزجاج (12) ، وختم الخرسانة أثناء معالجتها للتخلص من مياه الغلاف الجوي واستخدام كميات صغيرة من البوزولانز الأخرى أو الطبيعية أو الرماد المتطاير (13). لذلك ، كقاعدة عامة ، لا ينبغي استخدام الزجاج الأرضي بشكل روتيني كمجموع (14). ويلاحظ أن تفاعل السيليكا القلوية يمكن رؤيته أيضا في الخرسانة التقليدية (15). زجاج أرضي يمكن يمكن استخدامه كركام إذا رغبت في ذلك ، ولكن حتى عند حجم طحن 850 ميكرومتر ، فإن قابلية تشغيل الخرسانة ليست جيدة ، ولكن يمكن علاجها بإضافة المزيد من العجينة على الرغم من أن هذا يمكن أن يؤدي بشكل عام إلى تعديل غير مرغوب فيه لخصائص الكثافة والقوة (16).

في حالة الأسمنت الألومينا ، فإن تأثيرات إضافة الزجاج الأرضي ليست واضحة كما هو الحال بالنسبة للأسمنت التقليدي. أظهرت الأبحاث أن تضمين الزجاج الأرضي في أسمنت الألومينا يمكن أن يؤدي إلى زيادة الكثافة مع زيادة قوة العجينة والملاط - ولكن هذه الفوائد تضيع في درجات الحرارة العالية - وبشكل عام تعتمد إضافة الزجاج إلى حد كبير على الألومينا نفسها (17). نظرا لأن الأسمنت عالي الألمنيوم موجه أكثر للتطبيقات المتخصصة ، وبالتالي يتم استخدامه أقل من الأسمنت التقليدي ، فإن الحاجة إلى الزجاج الأرضي لأسباب اقتصادية وبيئية أقل وضوحا.

الخرسانة التي يتم سكبها

مساحيق الزجاج في الأسمنت الحراري

الأسمنت المقاوم للحرارة هو أسمنت مصمم للعمل في درجات حرارة أعلى من الأسمنت العادي. لتحقيق ذلك ، يتم استبدال بعض أو كل الأسمنت البورتلاندي بألومينات الكالسيوم المختلفة (18) ، مع مادة مضافة شائعة هي الزجاج المطحون. بالإضافة إلى تأثيرات البوزولاني المذكورة أعلاه ، فإن إضافة الزجاج الأرضي إلى الأسمنت المقاوم للحرارة يقلل من تمدد السيليكا القلوية (19). تظهر الأبحاث أنه عندما يتم مسحوق الزجاج الأرضي إلى قطر أقل من 75 ميكرومتر ، لا تحدث ظاهرة تمدد السيليكا القلوية بينما في نفس الوقت يتم تحسين متانة الخرسانة الحرارية النهائية. علاوة على ذلك ، يؤدي استخدام المزيد من الزجاج المعاد تدويره في الإنتاج إلى انخفاض التكاليف البيئية (20). أظهرت الأبحاث أيضا أن زيادة محتوى الزجاج يرتبط بزيادة في كل من الكثافة الظاهرية وخصائص مقاومة الانضغاط ، بينما انخفض الانكماش أثناء الحرق (21) عند استخدام الأسمنت المقاوم للحرارة لتشكيل الطوب الحراري.

كربيد الجير يمزج

غالبا ما يتم النظر إلى الخرسانة والأسفلت جنبا إلى جنب ، خاصة عندما يتعلق الأمر بالطرق والمسارات ومسارات الدراجات. ليس من المستغرب أن يتم تطوير نظائرها الخرسانية التي تستخدم الأسفلت المستصلح المعاد تدويره من منشآت الطرق القديمة. يتم طحن هذا الأسفلت القديم وخلطه مع الجير الكربيد (منتج ثانوي من إنتاج الأسيتيلين) كعامل تدعيم. كما هو الحال مع الخرسانة ، يلزم وجود بوزولان ويأتي على شكل زجاج أرضي (22). يمكن أن يؤدي استخدام هذه المواد الثلاثة المعاد تدويرها / المنتجات الثانوية معا إلى إنتاج مادة صلبة ومتينة بما فيه الكفاية تشبه الخرسانة - كل ذلك بطريقة صديقة للبيئة. في اختبار مماثل مع مواد مجمعة مختلفة ولكن نفس الجير الكربيد والزجاج الأرضي ، وجد أن المتانة الكلية كانت دالة على كمية الزجاج الأرضي المضافة (23). تؤدي الكميات العالية من الزجاج الأرضي الموجود (حتى 30٪ بالوزن) إلى انخفاض مؤشرات محتوى المسامية / الموثق وبالتالي ارتفاع قيم قوة الضغط عبر أنواع وتوزيعات طحن متعددة.

جوانب ملموسة أخرى

على الرغم من تعديل الكثافة الإجمالية للخرسانة عند استخدامها كمادة رابطة و / أو بوزولان ، يمكن أن يكون الزجاج الأرضي فعالا للغاية في إنتاج الخرسانة الخلوية ، وهي مادة شائعة حيث لا يتوفر أو يتطلب تحمل وزن كبير. يعتبر الزجاج الأرضي على مساحة سطح تتراوح بين 500 و 550 م2 كجم -1 مثاليا ، ويجب ألا يكون الحجم الكلي للجسيمات منخفضا بشكل لا يصدق لأن القيام بذلك يزيد من الكثافة ويمكن أن يؤدي إلى خسائر في القوة في هذا النوع الخرساني بسبب ضعف أقسام المسام (24).

إضافة إلى الأداء البيئي المحسن ، يمكن للزجاج الأرضي أن يحل محل غالبية رمل السيليكا المستخدم عند استبدال الأسمنت نفسه بكمية كبيرة بخبث فرن القوس الكهربائي (25). المواد النهائية مقارنة بشكل إيجابي مع الخرسانة التقليدية.

التزجيج والسيراميك

نظرا لأدائها الجيد في درجات الحرارة المعتدلة إلى العالية ، تستخدم مساحيق الزجاج في صناعة السيراميك والزجاج:

يزجج

الزجاج السيراميك هو الاستخدام الشائع للمركبات من نوع السيليكا. ويتكون الصقيل من البلاستيك، وغير البلاستيك والمواد المضافة. من غير البلاستيك ، هذه هي في الغالب أكاسيد ، جنبا إلى جنب مع الأصباغ والفلسبار والفريتس ، والتي هي أيضا ذات طبيعة من نوع السيليكا (26). أظهرت دراسة حديثة استخدام
مسحوق الزجاج المعاد تدويره
(في هذه الحالة من تلفزيونات أنبوب أشعة الكاثود) كمكون أكسيد في طلاء السيراميك (27). تم إنتاج الزجاج الخزفي على قدم المساواة وكذلك نظيراتها التجارية ، مع مقاومة كيميائية جيدة بشكل خاص . بالإضافة إلى توفير استخدام مرحب به لنفايات الزجاج.

الفخار الملون المزجج
الأواني التيراكوتا المزججة

السيراميك

إنتاج السيراميك على نطاق واسع

هو مجال يبحث باستمرار عن طرق لاستخدام كميات أقل من المعادن الأكثر تكلفة مثل الكاولين ، وإلى جانب الكاولين والطين ، يمكن إضافة الزجاج الأرضي إلى خليط من السيراميك مما يجعل السيراميك أكثر تحملا للتغير السريع في درجة الحرارة أو الصدمات (28) - مع وجود مقاومة كيميائية فائقة (29). يمكن تشكيل سيراميك الولاستونيت الصناعي عند الجمع بين الكاولين والطين والزجاج الأرضي - ويمكن استخدام ذلك في تطبيق عزل الصوف الصخري (30).

يشتهر الخزف الحجري بقدرته على تحمل المستويات المرتفعة من الزجاج الأرضي ، مع صلابة وقوة انثناء مماثلة للخزف ، بينما يتلبد عند 1000 درجة مئوية. مثل تأثير البوزولاني في الأسمنت ، اقترح الباحثون أن زيادة القوة ترجع إلى شبكة متطورة من التفاعلات بين الزجاج والطين عبر عدة مراحل بلورية (31). يمكن إنتاج Frits باستخدام الزجاج الأرضي المعاد تدويره ، وعندما يقترن بحمأة السيراميك ، يمكن أن تتشكل engobes والتي يمكن استخدامها بعد ذلك في منتجات البلاط عالية الاستقرار حراريا (32). Engobes عبارة عن طبقات من المواد القائمة على الطين تترسب على سطح السيراميك لتعزيز الخواص الميكانيكية.

من المزايا الرئيسية والمميزة لاستخدام الزجاج الأرضي في إنتاج السيراميك أنه يتصرف كتدفق في عملية التصنيع ، مما يقلل من درجة حرارة الانصهار وبالتالي متطلبات الطاقة اللازمة - مما يمثل توفير التكلفة والوقت.

المواد المقاومة للحرارة

المواد الحرارية هي مركب مقاوم للحرارة ، ولكن له أيضًا خصائص كيميائية حرارية وميكانيكية قوية ، ومستويات عالية من مقاومة التآكل. لهذا السبب ، يتم استخدام المواد المقاومة للحرارة لتبطين المفاعلات في العمليات الصناعية ، وخاصة في إنتاج الحديد والصلب - يستخدم هذا القطاع وحده 70٪ من الإمدادات العالمية من الحراريات (33). عادة ما تكون الحراريات عبارة عن مواد أكسيد وتقع في تصنيفات بناء على تكوينها. حمضي أو قاعدي أو أكسيد كربون أو "متخصص". في حالة الزجاج الأرضي ، يعمل كمصدر للمواد الحرارية الحمضية ، نظرا لأن مكونه الأساسي هو السيليكا. عادة ما يتم تشكيل مادة الحراري في شكل كتلة ، يمكن ربط العديد منها معًا باستخدام الموثق. السيليكا ، بسبب نقطة انصهارها العالية ، هي الأكثر شعبية من أكاسيد الحراريات (34). مواد مثل السيليكا والألومينا وغيرها تحدث بشكل طبيعي. الزجاج الأرضي هو مصدر جيد للسيليكا، ولكن الزجاج الأرضي يحتوي على مكونات أخرى أيضا. يتم إنتاج المواد الحرارية من خلال عملية متتابعة: معالجة المواد الخام، وتشكيل ومن ثم إطلاق النار. طوب النار هو مثال رئيسي على مادة حرارية تحتوي على السيليكا ، ويشتهر بمقاومته العالية بشكل لا يصدق لدرجة الحرارة ، وهو موجود في أفران صناعة الصلب ويحتوي على زجاج أرضي (35) كمكون رئيسي.

الزجاج الأرضي وتحسين التربة

وقد أظهرت الدراسات أن إدخال 75 ميكرون الزجاج الأرضي إلى التربة من نوع الطين يمكن أن تزيد من الخصائص الهندسية للتربة. على سبيل المثال ، أدى دمج زجاج الصودا والجير المطحون بنسبة 12٪ إلى تقليل قيم التورم خمسة أضعاف ، وزيادة نسبة تحمل كاليفورنيا (مقياس للصلابة يستخدم لتحديد مدى ملاءمة الطبقة السفلية قبل وضع الطريق) وزيادة قوة الانضغاط (36). ويمكن أن تقلل هذه الإضافة من الحاجة إلى تعزيز درجات فرعية من الطرق أو السكك الحديدية تعزيزا كبيرا في المناطق ذات التربة الطينية. تمت إضافة الزجاج الأرضي بسبب طبيعته كمادة غير متماسكة ، وفي إحدى الدراسات قلل من انضغاطية التربة الطينية بأكثر من 50٪ (37). يمكن أن يؤدي تحسين التربة بإضافة الزجاج الأرضي إلى منع تلف المباني خلال فترات التغير الموسمي في درجات الحرارة (38).

مسحوق الزجاج في سيناريوهات ليفية

غالبا ما يتم تجاهل حالة استخدام الزجاج الأرضي وهي مادة مصدر رئيسية لتصنيع المواد من نوع الألياف الزجاجية. لا يوفر استخدام الزجاج المطحون و / أو الكوليت مصدرا غير مكلف وموثوق به لمواد بدء الزجاج فحسب ، بل إن نتائج استخدام الزجاج الأرضي هي نفسها كما لو كانت الشركة المصنعة ستصنع المنتج من الرمل الطازج أو السيليكا. تستخدم منتجات الألياف الزجاجية عادة للعزل.

الصوف المعدني

الصوف المعدني - المعروف أيضا باسم الصوف الصخري - هو منتج ليفي يتكون من ذوبان المواد الطبيعية ومصدر للسيليكا التي تتعرض بعد ذلك للغزل والتجفيف (على غرار خيط الحلوى) حتى يتم تشكيل مادة تشبه الصوف. من المواد الطبيعية ، يتم استخدام الصخور النارية مثل البازلت والصخور الرسوبية مثل الحجر الجيري. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام مواد أخرى ذات نقاط انصهار أقل بكميات تصل إلى 30٪ بالوزن ، مع المواد المتبقية عبارة عن راتنجات (كمواد رابطة) وزيت معدني لمنع الالتصاق.

من بين هذه المواد "الأخرى" ، هناك مادة مضافة شائعة بشكل متزايد هي مسحوق الزجاج المطحون (39) ، والذي يرتبط غالبا بخفض درجة حرارة الانصهار الإجمالية المطلوبة ، أي أنه يتصرف كتدفق (40). لا يؤدي استخدام الزجاج الأرضي إلى تقليل النفقات فحسب - سواء عن طريق تقليل تكاليف المواد أو التدفئة - ولكن التقارير تشير إلى أن إضافة الزجاج الأرضي يمكن أن يؤدي إلى بعد إضافي للقوة ، مما يؤدي إلى زيادة المتانة بمرور الوقت (41).

الألياف الزجاجية

يتم تشكيل الألياف الزجاجية عن طريق أخذ زجاج سائل تم إنتاجه عن طريق تسخين الرمل إلى حوالي 1500 درجة مئوية ثم إجباره عبر شبكة دقيقة بواسطة قوة الجاذبية المركزية ، وعند هذه النقطة يبرد الزجاج المنصهر ويتصلب عند ملامسته للهواء. تتم إضافة المجلدات إلى التكتل وتلصق خيوط الألياف معا وتضيف المزيد من القوة الميكانيكية. يمكن تحقيق أقطار ألياف أدق باستخدام معدلات دوران أسرع (42) مع تسخين الألياف والمواد الرابطة الناتجة للحث على البلمرة ، وحبس الهواء في هذه العملية. تحمل التراكيب النموذجية حوالي 70٪ من وزن الألياف الزجاجية ، كاليفورنيا. 0.5 إلى 0.7٪ راتنج و 0.5٪ زيت معدني لمنع الالتصاق. يكتمل توازن الكتلة بالكوارتز والحجر الجيري (43). تتميز الألياف الزجاجية الحديثة المصنوعة باستخدام الزجاج الأرضي بأداء مساو لأداء مصنوع من السيليكا الطازجة (44) - ولكن مع فائدة إضافية تتمثل في تحويل النفايات من مكب النفايات وتتطلب استخداما أقل للطاقة للتدفئة (45). هذا ليس فقط بسبب انخفاض درجة حرارة انصهار cullet ولكن أيضا قدرته على التصرف كتدفق. يتم إنتاج الألياف الخواص باستخدام الألياف الزجاجية المنتجة من cullet ، أي أن خصائص التمدد الحراري هي نفسها في جميع الاتجاهات (46). القوة الميكانيكية مستقلة عن درجة الحرارة.

المعدن المنصهر الذي يتم سكبه في قوالب مصنوعة من حشو القضبان
المعدن المنصهر الذي يتم سكبه

تطبيقات أخرى

كل من مسحوق الزجاج والغبار الجيري هي النفايات من العديد من العمليات الصناعية في جميع أنحاء العالم، والحاجة إلى التعامل معها دون إرسالها إلى مدافن النفايات هي أولوية. وتبين إحدى الدراسات أنه مع إضافة كمية صغيرة من أسمنت بورتلاند، جنبا إلى جنب مع غبار الحجر الجيري والزجاج المجفف يمكن أن تنتج نوعا جديدا من الطوب. الطوب الجديد قابل للتصنيع دون الحاجة إلى إطلاق النار في فرن ، ويعرض خصائص مماثلة لالطوب الخرساني المعاصر. ويلاحظ أن مسحوق الزجاج يعزز قوة الانضغاط / الانحناء ، ومقاومة التآكل والتوصيل الحراري للطوب - مع الحفاظ على القدرة التنافسية الاقتصادية (47). في صناعة الطوب التقليدي من نوع الطين ، ثبت أن إضافة 2.5 إلى 10٪ من الزجاج الأرضي 20 ميكرون يقلل من خسائر التصنيع ويزيد القوة من 20 ميجا باسكال إلى 29 ميجا باسكال - بسبب الزجاج الأرضي الذي يملأ المسام الداخلية للطين بمرحلة زجاجية أثناء إطلاق النار (48).

من إنتاج زجاج لوحة، على سبيل المثال للاستخدام في النوافذ، مسحوق الزجاج هو منتج النفايات. أظهر الباحثون في البرازيل قدرة هذا الزجاج الأرضي على استخدامه في منتجات العزل ، كحشو معزز في منتجات الألياف الزجاجية (49). وقد تم التحقيق في تطبيقات أخرى كعنصر في تخزين الحرارة، مع 150 nميكرون الزجاج الأرضي المستخدمة كدعم لn-octadiene في مرحلة فراغ مشربتغيير مادة من نوع عازل داخل جدران المباني. منع استخدام الزجاج الأرضي تسرب n-octadiene أثناء انتقال الطور (50).

المنتجات الرملية لعملية الصب المصنوعة من مسحوق الزجاج
النوى من القوالب

موجز

  • الزجاج الأرضي هو مصدر رئيسي للسيليكا ، يحدث أن تكون غير مكلفة بشكل لا يصدق لأنه غالبا ما يتم الحصول عليها كمنتج النفايات -- ويستخدم على نطاق واسع
  • وقد وجدت استخدام في إنتاج الخرسانة، واستبدال بعض من الاسمنت، مما يجعل بدوره تصنيع أقل ضررا بيئيا، وتوفير خصائص الخرسانة المحسنة
  • قد يكون استخدام الزجاج الأرضي مفيدا بيئيا ، وقد يضيف مقاومة للهجوم الكيميائي
  • الزجاج الأرضي هو مادة مضافة جذابة في إنتاج الأسمنت المقاوم للحرارة ، والزجاج للسيراميك وحتى السيراميك أنفسهم
  • قد تستخدم مواد الزجاج الليفي كميات معتدلة إلى كبيرة من الكبسوليت بدلا من المواد البكر ، مما يوفر وفورات كبيرة في التكاليف مع بعض الأداء المحسن
  • وتشمل الاستخدامات الأخرى في التطبيقات الحرارية (حيث تحمل درجة الحرارة العالية مفيد) في الزجاج، في عزل المباني، وتحسين التربة وتصنيع الطوب
  • العديد من تطبيقاتها مفيدة بشكل ملحوظ لأنها يمكن أن تحول كميات كبيرة من الزجاج من مدافن النفايات

يعتبر Cullet الزجاجي المطحون منتجا جذابا لمجموعة متنوعة من الاستخدامات ، وهو متاح من
African Pegmatite
، المورد الرئيسي للمنتجات الزجاجية والحراريات والمعادن والمزيد. يوفر غطاء الزجاج الأرضي أوسع قابلية للتطبيق ، وغالبا ما يطابق أو يتجاوز أداء السيليكا البكر أو الزجاج الطازج في مجموعة من حالات الاستخدام ، مع كونه بديلا مستداما بيئيا.

glass_powder

مراجع

(1) ط. ب. توبسو وم. كانباز، جيم. (كونر) القرار.، 2004، 34، 267

2 ي. جيانغ وآخرون، (ج. إنف) إدارة., 2019,242, 440

3 أ. شايان وأ. شو، جيم. (كونر) القرار2004،34، 81

4 أ. شايان وأ. شو، جيم. (كونر) القرار.، 2006، 36، 457

5 م. ليو, (كونستر) بناء. حصيره.، 2011، 25، 919

6 م. كارسانا وآخرون، جيم. (كونر) القرار., 2014,45, 39

7 م. كاسانيا و م. د. أ. توماس ، ظ. الهندسة المدنية الام., 2022 , 11, 154,

8 A. Scherbakov et al. ، دراسة الخرسانة الأسمنتية الدقيقة الحبيبات مع الزجاج الأرضي ، في: M. Shamshyan et al. (محرران) ، الروبوتات والآلات والتكنولوجيا الهندسية للزراعة الدقيقة. الابتكار الذكي والأنظمة والتقنيات، سبرينغر ، سنغافورة ، 2022

9 م. ميرزاحسيني و ك. أ. ركوب الخيل ، جيم. (كونر) تراكب.، 2015، 56، 95

10 ك. أفشينيا و ب. رانجاراجو ، (كونستر) بناء. حصيره., 2015,81, 257

11 X. Chen et al. ، الاستدامة ، 2021 ، 13 ، 10618

12 م. سير وآخرون ، (كونستر) بناء. حصيره.، 2010، 24 ، 1309

13 ن. شوارتز وآخرون ، جيم. (كونر) تأليف., 2008,30, 486

14 ج. دي بريتو و ر. كوردا، ج. كلينر برود، 2021، 281، 123558

(15) C. Meyer, N. Egosi and C. Andela, Concrete with Waste Glass Aggregate, in: الندوة الدولية المعنية بتكنولوجيا الخرسانة التابعة ل ASCE وجامعة دندي، دندي، المملكة المتحدة، 2001

(16) أ. س. باسانا وآخرون، طبيعة البيئة استطلاع. التكنولوجيا., 2023, 22, 517

17 G. Kotsay و I. Masztakowska ، المواد ، 2021 ، 14 ، 4633

18 ن. بلاك وآخرون، ظ. (آبل) (سيرام)، 2010، 109، 253

19 و. لي وآخرون، الباحث. J. البنية الخرسانية. الام.، 2018، 12، 67

20 إ. ب. توبش و م. كانباز ، أسمنت كونفر. القرار.، 2004، 34، 267

21 صاحب السمو عابدين، رسالة ماجستير، الجامعة الإسلامية-غزة، 2016

22 ن. كريستيلو وآخرون، نقل. جيوتيك، جيوتيك., 2021, 27, 100461

23 ن. س. كونسولي وآخرون، جيوتيك، جيوتيك. جيولوجيا. المهندس., 2021, 39, 3207,

24 S. V. Samchenko و A. A. Zaitseva ، ظواهر الحالة الصلبة ، 2022 ، 334 ، 233

25 Y. A. Pérez-Rojas et alJ. Phys.: Conf. Ser.، 2021، 2046، 012034

26 K. Bonk et al. ، Tile Brick ، 1992 ، 1 ، 14

(27) ف. أندريولا وآخرون، J. Eur. سيراميك سوك., 2007,27, 1623

28 وزارة الطاقة الأمريكية (عبر الإنترنت) ، مواد العزل ، تم الوصول إليه في 16 مارس 2020 ، https://www.energy.gov/energysaver/weatherize/insulation/insulation-materials

29 م. بيلينو وآخرون. الباحث. ج. عملية التعدين., 1998, 53, 121

30 م. فاكولا وآخرون ، ظ. الام. القرار., 2014, 923, 195

(31) أ. توجنولي وآخرون، الباحث. J. الخيال الحراري., 2019, 136, 107

32 ب. بوريسيوك وآخرون، Eur. (جي وود) و(وود برود), 2011, 69, 337

33 أ. م. جاربرز كريج ، ج. س. عفر. معاهد. التعدين المعادن، 2008، 108 ، 1

34 ج. المراحلة ، صباحاً. (ج. آبل) الخيال العلمي., 2005,2, 465

35 US1341510A براءات الاختراع الأمريكية ، 1920 ، انتهت صلاحيتها

36 H. Canacki et al., Procedia Eng., 2016, 161, 600

37 م. نور الزمان و م. أ. حسين ، الكره. (ج. ريس) المهندس. ه، 2014،14، 17

(38) ي. مولود وآخرون، الباحث. جي جيوتيك. المهندس.، 2019، DOI: 10.1080/19386362.2019.1647644

39 T. K. Pavulshkina و N. G. Kisilenko ، الزجاج والسيراميك ، 2011 ، 68 ، 5

(40) ر. فاريل وآخرون، حفظ الموارد. إعادة التدوير., 2013, 74, 54

41 K. Sonsakul و W. Boongsood ، IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2017 ، 273 ، 12006

42 ب. ب. لي وآخرون ، ظ. الام. القرار., 2012, 457-458, 1573

43 R. Gellert ، المواد المعدنية غير العضوية للعزل في المباني ، في: M. R. Hall (ed.) مواد لكفاءة الطاقة والراحة الحرارية في المباني ، مطبعة CRC ، بوسطن ، 2010

44 A. H. Goode et al.، الصوف الزجاجي من نفايات الزجاج، مكتب المناجم، وزارة الداخلية في الولايات المتحدة، واشنطن العاصمة، 1972

(45) Remade-Scotland، دليل إعادة تدوير الزجاج: تقييم التكنولوجيات المتاحة، Remade-Scotland، غلاسكو، 2003

46 G. Hartwig ، Cryogenics ، 1988 ، 28 ، 4

47 P. Turgut ، المواد والهياكل ، 2008 ، 41 ، 805

48 إ. دمير ، إدارة النفايات. القرار.، 2009، 27، 572

49 أ. س. ب. غالفاو وآخرون، سيراميكا، 2015، 61، 367

50 S. A. Memon et al., Energy Build, 2013, 66, 405