أجرى باحثون من 10 جامعات، بما في ذلك الجامعة الأمريكية في رأس الخيمة، ورقة بحثية تستكشف جدوى استخدام رماد قشر الأرز كبديل جزئي للأسمنت لإنتاج خرسانة مستدامة، وذلك في إطار البحث عن بدائل للأسمنت في صناعة البناء والتشييد.
وفي المرحلة الثانية من البحث الجاري حاليًا، والذي تم إجراؤه في الجامعة الأمريكية في رأس الخيمة، تم دراسة تأثيرات حمض رماد قشر الأرز كبديل جزئي للأسمنت في الخرسانة في برنامج تجريبي مختبري.
وتم استبدال الأسمنت بنسبة 5 في المائة، و10 في المائة، و15 في المائة “بالوزن” بحمض رماد قشر الأرز لإنتاج الخرسانة، حيث تم تقييم خصائص القوة والمتانة الهامة للخلطات الخرسانية الناتجة في الحالات الطازجة والمتصلبة في مختلف أعمار الخرسانة.
ويتميز رماد قشر الأرز “RHA” ، الغني بالسيليكا، بكيمياء مواتية كمادة تكميلية شبيهة بالأسمنت لاستخدامها في الخرسانة.. ويؤدي استخدام رماد قشر الأرز في الخرسانة إلى تفاعله الكيميائي مع هيدرات الأسمنت، وعلى رأسها هيدروكسيد الكالسيوم، ويشكل منتجات ثانوية تضفي قوة وثباتاً على خليط الخرسانة الناتج.
واستخدمت الدراسة تقنيات التعلم الآلي “ML” لتطوير نماذج تنبؤية لقوة انضغاط خرسانة “RHA”، على عكس الطرق التقليدية المكلفة والمستهلكة للوقت.
وتُستخدم مناهج التعلم الآلي الآن في صناعة المواد لتطوير نماذج تنبؤية فعالة تتضمن صراحةً العلاقة بين الاستجابة وعوامل الإدخال ، حيث توفر الدراسة إرشادات قيمة للبنائين والباحثين لتقدير قوة انضغاط خرسانة “RHA”.
وأظهرت نتائج الاختبار أن استخدام حمض “RHA” كبديل جزئي للأسمنت في الخرسانة يعزز من قوة الضغط في عمر متأخر، ومقاومة التآكل، وخصائص حاجز الرطوبة للخرسانة، إضافة إلى ذلك، تم تحسين أحد مؤشرات المتانة المهمة للخرسانة، وهو الانكماش المنخفض في الجفاف، بشكل كبير مع دمج حمض “RHA” كبديل جزئي للأسمنت.
وقال البروفيسور ستيفن ويلهايت، النائب الأول لرئيس الجامعة الأمريكية في رأس الخيمة للشؤون الأكاديمية ، عميد الجامعة الأمريكية في رأس الخيمة: “ نثني على فريق البحث الذي ساهم في هذه الدراسة.. إنها جزء من محاولات عالمية مستمرة من قبل باحثين مختلفين لإيجاد بدائل للمواد الضارة بالبيئة”.
وأضاف : " واثقون من أن البحث في استخدام رماد قشر الأرز كبديل للأسمنت سيستمر ومن المحتمل أن يعززالاستدامة في قطاع البناء والتشييد". من جانبه قال البروفيسور روز الدين نصار، من قسم الهندسة المدنية والبنية التحتية في الجامعة الأمريكية في رأس الخيمة، وأحد مؤلفي الورقة البحثية: “في الوقت الذي يكافح فيه العالم من أجل الحد من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون لإنقاذ الكوكب، من واجب الجميع المساهمة في هذا الجهد ، موضحا أن البحث يقدم حجة قوية لاستخدام حمض ‘RHA‘ كبديل جزئي للأسمنت في تصنيع الخرسانة . وتشير نتائج الاختبارات إلى جدوى استخدام حمض ‘RHA‘ في الخرسانة لإنتاج خلطات خرسانية اقتصادية ومتينة وصديقة للبيئة ”.
وتشير نتائج الاختبارات إلى جدوى استخدام حمض ‘RHA‘ في الخرسانة لإنتاج خلطات خرسانية اقتصادية ومتينة وصديقة للبيئة، لتمثل خطوة مهمة في اتجاه ممارسات البناء المستدام. وشارك باحثو الجامعات في المرحلة الأولى من الدراسة ممثلة بجامعة نجران، المملكة العربية السعودية، وجامعة الهندسة والتكنولوجيا، باكستان، وجامعة ماكروفيو للمشاريع، أستراليا، وجامعة الأمير سطام بن عبدالعزيز، المملكة العربية السعودية ، وجامعة الخليج للعلوم والتكنولوجيا، الكويت، وجامعة سيليزيا للتكنولوجيا، بولندا، وجامعة بودابست للتكنولوجيا والاقتصاد،المجر، وجامعة لوليا للتكنولوجيا، السويد، وجامعة موناش، ماليزيا.