تثبيت و جامدسازي غبار کوره قوس الکتریکی شرکت ذوب آهن نطنز در بتن و تولید مصالح ساختمانی بتنی

قربانعلی دزواره¹ تقی عبادی² سارا عباسی بنهنگی³ جواد توکلی طرقی⁴

1) دکترای مهندسی عمران- مهندسی محیط زیست، پژوهشکده محیط زیست دانشگاه تربیت
2) دانشیار دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
3) کارشناس ارشد رشته مهندسی عمران- محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
4) مدیر مجتمع کارخانجات ذوب آهن نطنز و فولاد نطنز، نطنز، ایران

محل انتشار : دومین کنگره بین المللی مهندسی عمران ، معماری ، مصالح ساختمانی و محیط زیست(caucong.com/2nd)
چکیده :
صنایع و کارخانجات ذوب آهن و فولاد در سرتاسر جهان پسماندهای متنوعی را تولید می¬کنند. غبار کورۀ قوس الکتریکی یکی از پسماندهای مهم در فرآیند تولید فولاد است که به‌طور مدوام و در مقیاس بالایی در حال تولید است. از روش‌های مرسوم برای بی‌خطرسازی این نوع پسماندها تثبیت و جامدسازی است. در فرآيند تثبيت و جامدسازي پسماندهای موجود با استفاده از همبندکننده¬هايي مانند سيمان، آهک، پوزولان و ژئوپليمر ترکيب شده و بدين طريق مواد زائد تثبيت و بی‌حرکت مي¬گردند. قابلیت استفاده برای طیف وسیعی از ترکیب‌های مختلف آلاينده¬ها، سهولت کاربرد و اقتصادي¬بودن براي مقادیر زياد پسماند، باعث استفاده روزافزون این روش در حوزۀ محیط¬زیست شده است. در تحقیق حاضر از غبار کورۀ قوس الکتریکی شرکت ذوب آهن نطنز به‌عنوان پسماند غالب برای فرآیند تثبیت و جامدسازی در بتن استفاده شد و با توجه به درنظرگیری کاربرد بتن تولید شده در صنایع ساخت بلوک و جدول‌های خیابان‌ها آزمایش‌های مربوطه بر روی نمونه‌های جامدسازی شده صورت گرفت. لازم به ذکر است که غبار مذکور جایگزین پرکننده (فیلر) سنگ‌دانه‌های بتن شده است. سپس غبار با نسبت 2 تا 15 درصد وزنی سیمان، جایگزین بخش ریزدانۀ سنگدانه‌ها شده و پس از ساخت، نمونه‌های بتنی مورد آزمایش‌های مقاومت فشاری و خمشی، نفوذپذیری و آزمایش نشت آلاینده‌های فلز سنگین قرار گرفتند. نتایج آزمایش‌های مقاومت فشاری و خمشی نشان داد که با افزایش درصد غبار در بتن، مقاومت 7 روزه بتن به‌دلیل تاخیر در فرآیند گیرش بتن در حضور غبار کوره کاهش می‌یابد اما درمقاومت 28 روزه با افزایش مقاومت مواجه هستیم. با توجه به ساختار ریزدانۀ غبار، با افزایش جایگزینی آن در سنگدانه میزان نفوذپذیری نیز کاهش یافت. بدین ترتیب افزایش میزان غبار از لحاظ افزایش میزان دوام بتن تولیدی در شرایط محیطی مختلف اثر مثبتی دارد. نتایج آزمایش‌های نشت آلودگی نشان داد که با افزایش غبار به دلیل کاهش مقدار pH میزان نشت آلاینده‌های فلز سنگین افزایش می‌یابد.
کلمات کلیدی : تثبیت و جامدسازی غبار کوره قوس الکتریکی پسماندهای صنایع فولادی نشت فلزات سنگین