الأثر البيئي للخرسانة

📅 آخر تحديث: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 3 صور
الموسوعة الحرة

إن الأثر البيئي للخرسانة ، وتصنيعها ، واستخداماتها، معقد، ويتأثر جزئيًا بالآثار المباشرة للبناء والبنية التحتية، فضلًا عن انبعاثات ثاني أكسيد الكربون؛ إذ تتراوح نسبة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من الخرسانة بين 4 و8% من إجمالي الانبعاثات العالمية. [ 1 ] ويعتمد الكثير منها على الظروف. يُعدّ الإسمنت مكونًا رئيسيًا ، وله آثاره البيئية والاجتماعية الخاصة ، ويساهم بشكل كبير في آثار الخرسانة. وبالمقارنة مع مواد البناء الأخرى ( الألومنيوم ، والصلب ، وحتى الطوب )، تُعتبر الخرسانة من أقل مواد البناء استهلاكًا للطاقة. [ 2 ]

تُعد صناعة الإسمنت واحدة من المنتجين الرئيسيين لثاني أكسيد الكربون ، وهو أحد غازات الاحتباس الحراري . [ 3 ]

يُستخدم الخرسانة لإنشاء أسطح صلبة تُساهم في جريان المياه السطحية ، مما قد يُسبب تآكل التربة وتلوث المياه والفيضانات . في المقابل، تُعد الخرسانة من أقوى الأدوات للسيطرة على الفيضانات، وذلك عن طريق بناء السدود وتحويل مسارات مياه الفيضانات والتدفقات الطينية وما شابهها. يُمكن للخرسانة فاتحة اللون أن تُقلل من ظاهرة الجزر الحرارية الحضرية ، نظرًا لارتفاع معامل انعكاسها . [ 4 ] ومع ذلك، فإن الغطاء النباتي الأصلي يُحقق فائدة أكبر . يُمكن أن يُشكل غبار الخرسانة الناتج عن هدم المباني والكوارث الطبيعية مصدرًا رئيسيًا لتلوث الهواء الخطير . يُمكن أن يُسبب وجود بعض المواد في الخرسانة، بما في ذلك الإضافات المفيدة وغير المرغوب فيها، مخاوف صحية بسبب سميتها وإشعاعها (الذي يحدث عادةً بشكل طبيعي) . [ 5 ] الخرسانة الرطبة شديدة القلوية ، ويجب دائمًا التعامل معها باستخدام معدات الوقاية الشخصية المناسبة. يتزايد إعادة تدوير الخرسانة استجابةً لزيادة الوعي البيئي والتشريعات والاعتبارات الاقتصادية. وعلى العكس من ذلك، فإن استخدام الخرسانة يقلل من استخدام مواد البناء البديلة مثل الخشب، وهو شكل طبيعي لعزل الكربون .

التلوث السام والإشعاعي

انبعاث كميات كبيرة من غبار البناء وتصاعده من مبنى قيد الترميم في هونغ كونغ. [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]

قد يُثير وجود بعض المواد في الخرسانة، بما في ذلك الإضافات المفيدة وغير المفيدة، مخاوف صحية. إذ يمكن أن تتواجد العناصر المشعة الطبيعية ( البوتاسيوم ، واليورانيوم ، والثوريوم ، والرادون ) بتراكيز متفاوتة في المساكن الخرسانية، وذلك تبعًا لمصدر المواد الخام المستخدمة. [ 9 ] فعلى سبيل المثال، تُصدر بعض الأحجار غاز الرادون بشكل طبيعي، وكان اليورانيوم شائعًا في مخلفات المناجم. [ 10 ] كما قد تُستخدم مواد سامة عن غير قصد نتيجة التلوث الناجم عن حادث نووي . [ 11 ] وقد يُسبب الغبار الناتج عن الأنقاض أو الخرسانة المتكسرة أثناء الهدم أو التفتت مخاوف صحية خطيرة، وذلك أيضًا تبعًا لما تم دمجه في الخرسانة. ومع ذلك، فإن دمج المواد الضارة في الخرسانة ليس دائمًا خطيرًا، بل قد يكون مفيدًا في الواقع. ففي بعض الحالات، يؤدي دمج مركبات معينة، مثل المعادن، في عملية ترطيب الأسمنت إلى تثبيتها في حالة غير ضارة، ويمنعها من الانطلاق بحرية في أماكن أخرى. [ 12 ]

انبعاثات ثاني أكسيد الكربون وتغير المناخ

تُعدّ صناعة الإسمنت من أكبر صناعتين منتجتين لثاني أكسيد الكربون (CO₂ ) ، إذ تُساهم بنسبة تصل إلى 8% [ 13 ] من إجمالي الانبعاثات البشرية لهذا الغاز على مستوى العالم، منها 50% ناتجة عن العمليات الكيميائية و40% عن احتراق الوقود. [ 3 ] [ 14 ] ويُقدّر ثاني أكسيد الكربون الناتج عن تصنيع الخرسانة الإنشائية (باستخدام حوالي 14% من الإسمنت) بنحو 410 كجم/م³ ( حوالي 180 كجم/طن بكثافة 2.3 جم/سم³ ) (ينخفض ​​إلى 290 كجم/م³ عند استبدال 30% من الإسمنت برماد الفحم ). [ 15 ] وتتناسب انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من إنتاج الخرسانة تناسبًا طرديًا مع محتوى الإسمنت المستخدم في الخلطة الخرسانية؛ إذ ينبعث 900 كجم من ثاني أكسيد الكربون لكل طن من الإسمنت، ما يُمثّل 88% من الانبعاثات المرتبطة بمتوسط ​​الخلطة الخرسانية. [ 16 ] [ 17 ] تساهم صناعة الأسمنت في انبعاثات غازات الاحتباس الحراري بشكل مباشر من خلال إنتاج ثاني أكسيد الكربون عند تحلل كربونات الكالسيوم حرارياً، مما ينتج عنه الجير وثاني أكسيد الكربون ، [ 18 ] وأيضًا من خلال استخدام الطاقة، وخاصة من احتراق الوقود الأحفوري .    

من الجوانب الجديرة بالذكر في دورة حياة الخرسانة انخفاض الطاقة الكامنة فيها لكل وحدة كتلة. ويعود ذلك أساسًا إلى وفرة المواد المستخدمة في البناء الخرساني، مثل الركام والبوزولان والماء، والتي غالبًا ما تُستخرج من مصادر محلية. [ 19 ] وهذا يعني أن النقل لا يُمثل سوى 7% من الطاقة الكامنة في الخرسانة، بينما تُمثل صناعة الإسمنت 70%. تبلغ الطاقة الكامنة الإجمالية للخرسانة 1.69 جيجا جول / طن ، وهي أقل لكل وحدة كتلة من معظم مواد البناء الشائعة باستثناء الخشب. مع ذلك، غالبًا ما تكون الهياكل الخرسانية ذات كتل كبيرة، لذا فإن هذه المقارنة ليست دائمًا ذات صلة مباشرة بصنع القرار. إضافةً إلى ذلك، تستند هذه القيمة فقط إلى نسب خلط تصل إلى 20% من الرماد المتطاير. ويُقدّر أن استبدال 1% من الإسمنت بالرماد المتطاير يُمثل انخفاضًا بنسبة 0.7% في استهلاك الطاقة . ومع احتواء بعض الخلطات المقترحة على ما يصل إلى 80% من الرماد المتطاير، يُمكن أن يُمثل ذلك توفيرًا كبيرًا في الطاقة. [ 17 ]

أظهر تقرير صادر عن مجموعة بوسطن الاستشارية عام 2022 أن الاستثمارات في أنواع الإسمنت الصديقة للبيئة ستؤدي إلى خفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري بشكل أكبر لكل دولار مقارنةً بالاستثمارات في العديد من التقنيات الخضراء الأخرى ، على الرغم من أن الاستثمارات في بدائل اللحوم النباتية ستحقق خفضاً أكبر بكثير من ذلك. [ 20 ]

التخفيف

تحسينات التصميم

يتزايد الاهتمام بخفض انبعاثات الكربون المرتبطة بالخرسانة من القطاعين الأكاديمي والصناعي، لا سيما مع احتمال تطبيق ضريبة الكربون في المستقبل . وقد طُرحت عدة مناهج لخفض هذه الانبعاثات.

إنتاج واستخدام الأسمنت

تُعدّ انبعاثات الكربون الناتجة عن صناعة الإسمنت مرتفعةً بسبب درجات الحرارة العالية اللازمة لإنتاج الكلنكر . يُعدّ الأليت (Ca₃SiO₅ ) أحد المكونات الرئيسية للكلنكر ، ويُنتج عند درجة حرارة 1500 درجة مئوية خلال عملية تكوين الكلنكر. تشير بعض الأبحاث إلى إمكانية استبدال الأليت بمعدن آخر، مثل البليت (Ca₂SiO₄ ) . يُستخدم البليت أيضًا في الخرسانة، وتبلغ درجة حرارة تحميصه 1200 درجة مئوية . علاوةً على ذلك، يُساهم البليت في زيادة قوة الخرسانة بعد التصلب . مع ذلك، يستغرق البليت أيامًا أو شهورًا حتى يتصلب تمامًا، مما يُضعف الخرسانة لفترة أطول. يتطلب طحن البليت طاقةً أكبر، مما قد يجعل عمره الافتراضي في مقاومة الصدمات مماثلًا أو حتى أطول من الأليت. [ 21 ]  

ثمة نهج آخر يتمثل في الاستبدال الجزئي للكلنكر التقليدي ببدائل مثل الرماد المتطاير، والرماد القاعي ، والخبث، وكلها منتجات ثانوية لصناعات أخرى كانت ستنتهي في مكبات النفايات لولا ذلك . يأتي الرماد المتطاير والرماد القاعي من محطات توليد الطاقة الحرارية ، بينما يُعد الخبث نفايات من أفران الصهر في صناعة الحديد. تكتسب هذه المواد شعبية متزايدة كمضافات، لا سيما لقدرتها المحتملة على زيادة قوة الخرسانة، وتقليل كثافتها، وإطالة عمرها. [ 22 ]

قد يكون أحد العوائق أمام التوسع في استخدام الرماد المتطاير والخبث هو المخاطرة الكبيرة المرتبطة بالبناء باستخدام تقنيات جديدة لم تخضع لاختبارات ميدانية طويلة الأمد. فإلى حين تطبيق ضريبة الكربون، تتردد الشركات في المخاطرة باستخدام تركيبات خرسانية جديدة، حتى وإن كان ذلك سيقلل من انبعاثات الكربون. ومع ذلك، توجد بعض الأمثلة على الخرسانة "الخضراء" وتطبيقاتها. من بينها شركة "سيراتيك" للخرسانة التي بدأت بتصنيع خرسانة تحتوي على 95% من الرماد المتطاير و5% من الإضافات السائلة. [ 21 ] ومثال آخر هو جسر "سانت أنتوني فولز" على الطريق السريع I-35W ، الذي شُيّد بمزيج خرساني مبتكر يتضمن تركيبات مختلفة من أسمنت بورتلاند والرماد المتطاير والخبث، وذلك تبعًا لجزء الجسر ومتطلبات خصائص مواده. [ 23 ] وتعمل العديد من الشركات الناشئة على تطوير واختبار طرق بديلة لإنتاج الأسمنت. فشركة "سبلايم" في سومرفيل، ماساتشوستس، تستخدم عملية كهروكيميائية لا تتطلب أفرانًا ، بينما تقوم شركة "فورتيرا" باستخلاص ثاني أكسيد الكربون من المصانع التقليدية لإنتاج نوع جديد من الأسمنت. [ 24 ] تقوم شركة بلو بلانيت في لوس غاتوس، كاليفورنيا، باحتجاز ثاني أكسيد الكربون المنبعث لإنتاج الخرسانة الاصطناعية. وقد قامت شركة كاربون كيور تكنولوجيز في هاليفاكس، نوفا سكوتيا، بتحديث أنظمة تمعدن الكربون في مئات مصانع الخرسانة حول العالم، حيث تقوم بحقن وتخزين ثاني أكسيد الكربون بشكل دائم في الخرسانة أثناء عملية الخلط. [ 25 ]

علاوة على ذلك، يتطلب إنتاج الخرسانة كميات كبيرة من المياه، إذ يستهلك الإنتاج العالمي ما يقارب عُشر استهلاك المياه الصناعية في العالم. [ 26 ] وهذا يعادل 1.7% من إجمالي سحب المياه عالميًا. وتتوقع دراسة نُشرت في مجلة Nature Sustainability عام 2018 أن إنتاج الخرسانة سيزيد الضغط على موارد المياه في المناطق المعرضة للجفاف مستقبلًا، حيث جاء فيها: "في عام 2050، من المرجح أن يحدث 75% من الطلب على المياه لإنتاج الخرسانة في المناطق التي يُتوقع أن تعاني من إجهاد مائي". [ 27 ]

الخرسانة الكربونية

الكربنة ، أو ما يُعرف أحيانًا بالكربنة، هي عملية تكوين كربونات الكالسيوم (CaCO₃ ) عن طريق تفاعل كيميائي، والتي يمكنها، عند استخدامها في الخرسانة، امتصاص ثاني أكسيد الكربون. [ 28 ] تعتمد سرعة الكربنة بشكل أساسي على مسامية الخرسانة ومحتواها من الرطوبة . تحدث الكربنة في مسام الخرسانة فقط عند رطوبة نسبية تتراوح بين 40% و90%؛ فعندما تتجاوز الرطوبة النسبية 90%، لا يستطيع ثاني أكسيد الكربون دخول مسام الخرسانة، وعندما تقل الرطوبة النسبية عن 40%، لا يذوب ثاني أكسيد الكربون في الماء . [ 29 ]

بنية المسام في الخرسانة الطازجة والهواء المحبوس في الخرسانة

يمكن أن تتكربن الخرسانة بطريقتين رئيسيتين: التكربن الناتج عن التجوية والتكربن المبكر. [ 30 ]

تحدث عملية التكربن الناتجة عن التجوية في الخرسانة عندما تتفاعل مركبات الكالسيوم مع ثاني أكسيد الكربون (CO₂ ) من الغلاف الجوي والماء (H₂O ) الموجود في مسام الخرسانة. ويكون التفاعل كما يلي: أولاً، من خلال التجوية الكيميائية ، يتفاعل ثاني أكسيد الكربون مع الماء الموجود في مسام الخرسانة لتكوين حمض الكربونيك :

CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃​​​

ثم يتفاعل حمض الكربونيك مع هيدروكسيد الكالسيوم لتكوين كربونات الكالسيوم والماء:

Ca(OH) 2 + H 2 CO 3 ⇌ CaCO 3 + 2 H 2 O

بمجرد أن يتكربن هيدروكسيد الكالسيوم (Ca(OH) 2 ) بدرجة كافية، يمكن إزالة الكالسيوم من المكون الرئيسي للأسمنت، وهو هلام هيدرات سيليكات الكالسيوم (CSH)، أي أن أكسيد الكالسيوم المتحرر (CaO) يمكن أن يتكربن:

H 2 CO 3 + CaO ⇌ CaCO 3 + H 2 O

تحدث عملية الكربنة المبكرة عند إدخال ثاني أكسيد الكربون (CO₂ ) إلى المراحل الأولى من الخرسانة الجاهزة الطازجة أو عند بدء معالجتها، ويمكن أن تحدث هذه العملية بشكل طبيعي نتيجة التعرض المباشر لثاني أكسيد الكربون، أو يمكن تسريعها صناعيًا عن طريق زيادة كمية ثاني أكسيد الكربون المُدخلة مباشرةً . [ 30 ] يتحول غاز ثاني أكسيد الكربون إلى كربونات صلبة، ويمكن تخزينه بشكل دائم في الخرسانة. وقد وُصفت تفاعلات ثاني أكسيد الكربون مع هيدرات سيليكات الكالسيوم (CSH) في الأسمنت عام 1974 باستخدام رموز كيميائيي الأسمنت (CCN) كما يلي: [ 31 ]

C₃S + 3 CO₂ + H₂O → CSH + 3 CaCO₃ + 347 kJ/ mol
C₂S + 2 CO₂ + H₂O → CSH + 2 CaCO₃ + 184 kJ/ mol

حصلت شركة كندية على براءة اختراع لتقنية مبتكرة وسوّقتها تجارياً، تستخدم عملية الكربنة المبكرة لعزل ثاني أكسيد الكربون . ويتحقق ذلك عن طريق حقن ثاني أكسيد الكربون السائل المعاد تدويره، والمنبعث من مصادر صناعية خارجية، مباشرةً في مرحلة الخلط الرطب للخرسانة أثناء عملية التصنيع. ثم يُحوّل ثاني أكسيد الكربون كيميائياً إلى معادن، مما يؤدي إلى عزل هذا الغاز الملوث في البنية التحتية الخرسانية، والمباني، والطرق، وغيرها، لفترات طويلة.

في دراسة نُشرت في مجلة الإنتاج الأنظف ، ابتكر المؤلفون نموذجًا يُظهر أن ثاني أكسيد الكربون المحتجز يحسن قوة الضغط للخرسانة مع تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون ، مما يسمح بتقليل كمية الأسمنت المستخدمة مع تحقيق "انخفاض بنسبة 4.6% في البصمة الكربونية". [ 32 ]

من الطرق المقترحة الأخرى لالتقاط الانبعاثات امتصاص ثاني أكسيد الكربون أثناء عملية المعالجة باستخدام مادة مضافة ، وتحديدًا سيليكات ثنائي الكالسيوم في الطور β ، أثناء معالجة الخرسانة. ويمكن نظريًا، باستخدام الرماد المتطاير أو بديل مناسب آخر، خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون إلى أقل من صفر كجم  /م³ ، مقارنةً بانبعاثات خرسانة أسمنت بورتلاند التي تبلغ 400  كجم/م³ . وتُعدّ الطريقة الأكثر فعالية لإنتاج هذه الخرسانة هي استخدام غازات عادم محطة توليد الطاقة، حيث يمكن التحكم في درجة الحرارة والرطوبة بواسطة حجرة معزولة. [ 33 ]

في أغسطس 2019، أُعلن عن إسمنت منخفض الانبعاثات الكربونية، والذي "يُقلل البصمة الكربونية الإجمالية للخرسانة مسبقة الصب بنسبة 70%". [ 34 ] يتكون أساس هذا الإسمنت بشكل رئيسي من الولاستونيت (CaSiO3 ) والرانكينيت ( 3CaO·2SiO2 ) ، على عكس إسمنت بورتلاند التقليدي ، الذي يعتمد على الأليت (3CaO·SiO2 ) والبيليت ( 2CaO·SiO2 ) . تبدأ عملية تصنيع الخرسانة منخفضة الانبعاثات، الحاصلة على براءة اختراع، بربط الجزيئات من خلال التلبيد في الطور السائل ، والذي يُشار إليه أيضًا باسم التكثيف التفاعلي الحراري المائي في الطور السائل (rHLPD). [ 35 ] يتغلغل محلول من الماء وثاني أكسيد الكربون في الجزيئات، ويتفاعل في الظروف المحيطة لتكوين رابطة تُنتج إسمنت سيليكات الكالسيوم غير الهيدروليكي منخفض الجير (CSC). يكمن الفرق بين الخرسانة البورتلاندية التقليدية وخرسانة سيليكات الكالسيوم الكربوناتية (CSC-C) في تفاعل عملية المعالجة النهائية بين محلول الماء وثاني أكسيد الكربون ومجموعة من سيليكات الكالسيوم. ووفقًا لدراسة أجريت على أحد أنواع الأسمنت منخفضة الانبعاثات، المسمى Solidia ، فإن "معالجة CSC-C هي تفاعل طارد للحرارة بشكل طفيف ، حيث تتفاعل سيليكات الكالسيوم منخفضة الجير الموجودة في CSC مع ثاني أكسيد الكربون في وجود الماء لإنتاج الكالسيت (CaCO3 ) والسيليكا ( SiO2 ) على النحو التالي: [ 36 ]

CaSiO 3 + CO 2 → CaCO 3 + SiO 2

مع ذلك، ونظرًا لتزايد الإقبال على طرق الكربنة في المراحل المبكرة نظرًا لكفاءتها العالية في عزل الكربون ، فقد أشار بعض الباحثين إلى أن تأثير معالجة الكربنة في المراحل المبكرة قد يتلاشى لاحقًا بفعل عوامل التجوية. فعلى سبيل المثال، ذكرت مقالة نُشرت عام 2020: "تشير النتائج التجريبية إلى أن الخرسانة المكربنة في المراحل المبكرة ذات نسب الماء إلى الأسمنت العالية (>0.65) أكثر عرضة للتأثر بكربنة التجوية". [ 37 ] وتحذر المقالة من أن هذا قد يُضعف قدرتها على مقاومة التآكل خلال مراحل الخدمة.

صممت شركة إيتالسيمينتي الإيطالية نوعًا من الإسمنت يُفترض أنه يُخفف من تلوث الهواء عن طريق تحليل الملوثات التي تتلامس مع الخرسانة، وذلك باستخدام ثاني أكسيد التيتانيوم الذي يمتص الأشعة فوق البنفسجية . ومع ذلك، لا يزال بعض خبراء البيئة متشككين ويتساءلون عما إذا كانت هذه المادة الخاصة قادرة على "امتصاص" كمية كافية من الملوثات لجعلها مجدية اقتصاديًا. وقد بُنيت كنيسة اليوبيل في روما من هذا النوع من الخرسانة. [ 38 ]

من الجوانب الأخرى التي يجب مراعاتها في الخرسانة الكربونية تقشر السطح الناتج عن الظروف المناخية الباردة والتعرض لأملاح إزالة الجليد ودورات التجمد والذوبان ( التجوية الصقيعية ). كما تُظهر الخرسانة المنتجة بالمعالجة بالكربنة أداءً فائقًا عند تعرضها للتدهور الفيزيائي، مثل أضرار التجمد والذوبان، لا سيما بسبب تأثير تكثيف المسام الناتج عن ترسب منتجات الكربنة [ 39 ].

تأتي الغالبية العظمى من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن الخرسانة من صناعة الإسمنت. لذا، فإن طرق تقليل كمية الإسمنت في كل خلطة خرسانية هي الطرق الوحيدة المعروفة لخفض هذه الانبعاثات.

التحفيز الضوئي للحد من الضباب الدخاني

تم دمج ثاني أكسيد التيتانيوم (TiO 2 )، وهو مادة شبه موصلة أظهرت سلوكًا تحفيزيًا ضوئيًا ، في خرسانة تجريبية. تعمل المادة الناتجة على تخفيف تلوث أكاسيد النيتروجين. [ 40 ]

الخلايا الشمسية المدمجة

تم اقتراح استخدام الخلايا الشمسية الحساسة للصبغة والمدمجة في الخرسانة كوسيلة لتقليل البصمة الكربونية واستهلاك الطاقة في المباني. يتيح استخدام هذه الخلايا توليد الطاقة في الموقع، والذي يوفر، عند ربطه بالبطاريات، طاقة ثابتة طوال اليوم. تتكون الطبقة العلوية من الخرسانة من طبقة رقيقة من الخلايا الشمسية الحساسة للصبغة. تتميز هذه الخلايا بسهولة إنتاجها بكميات كبيرة، سواءً عن طريق الطباعة بالدرفلة أو الطلاء، وكفاءتها العالية نسبيًا التي تصل إلى 10%. [ 41 ] ومن الأمثلة على تسويق هذا المفهوم شركة Discrete الألمانية، التي تنتج منتجًا خرسانيًا يحتوي على خلايا شمسية حساسة للصبغة مدمجة. تستخدم الشركة في عملية الإنتاج طريقة الطلاء بالرش لتطبيق أصباغ عضوية تولد الكهرباء على الخرسانة. [ 42 ]

تخزين الطاقة

أصبح تخزين الطاقة عنصرًا أساسيًا في العديد من طرق توليد الطاقة المتجددة، لا سيما الطرق الشائعة كطاقة الشمس والرياح، وكلاهما من مصادر الطاقة المتقطعة التي تتطلب تخزينًا لاستخدامها المستمر. حاليًا، يأتي 96% من تخزين الطاقة في العالم من الطاقة الكهرومائية المُخزّنة ، والتي تستخدم فائض الكهرباء المُولّدة لضخ المياه إلى سد، ثم تُترك لتسقط وتُدير توربينات تُنتج الكهرباء عندما يتجاوز الطلب الإنتاج. إلا أن مشكلة الطاقة الكهرومائية المُخزّنة تكمن في أن تركيبها يتطلب مواقع جغرافية محددة يصعب إيجادها. وقد طوّرت شركة "إنرجي فولت" السويسرية الناشئة مفهومًا مشابهًا باستخدام الإسمنت بدلًا من الماء. حيث ابتكرت الشركة نظامًا يستخدم رافعة كهربائية محاطة بأكوام من كتل خرسانية وزن كل منها 35 طنًا، يُمكن إنتاجها من النفايات، لتخزين الطاقة عن طريق استخدام فائض الطاقة المُولّدة لتشغيل الرافعة لرفع وتكديس الكتل الخرسانية. وعند الحاجة إلى الطاقة، تُترك الكتل لتسقط، فيُعيد المحرك المُدوّر الطاقة إلى الشبكة. تبلغ سعة تخزين هذا النظام 25-80 ميغاواط/ساعة. [ 43 ]

تحسينات أخرى

تستخدم الخرسانة "الذكية" إشارات كهربائية وميكانيكية للاستجابة لتغيرات ظروف التحميل. يستخدم أحد أنواعها تقوية بألياف الكربون، مما يوفر استجابة كهربائية يمكن استخدامها لقياس الإجهاد. وهذا يسمح بمراقبة السلامة الهيكلية للخرسانة دون الحاجة إلى تركيب أجهزة استشعار. [ 44 ]

يستهلك قطاع إنشاء وصيانة الطرق أطنانًا من الخرسانة كثيفة الكربون يوميًا لتأمين البنية التحتية على جوانب الطرق وفي المناطق الحضرية. ومع تزايد عدد السكان، أصبحت هذه البنية التحتية أكثر عرضة لتأثيرات المركبات، مما يخلق حلقة متفاقمة من التلف والهدر، واستهلاكًا متزايدًا للخرسانة في أعمال الصيانة (أصبحت أعمال الطرق تُرى في مدننا بشكل شبه يومي). يتمثل أحد أهم التطورات في قطاع البنية التحتية في استخدام مخلفات البترول المعاد تدويرها لحماية الخرسانة من التلف، وتمكين البنية التحتية من أن تصبح ديناميكية، قابلة للصيانة والتحديث بسهولة دون الإضرار بالأساسات القائمة. يحافظ هذا الابتكار البسيط على الأساسات طوال عمر المشروع.

يتناول مجال آخر من مجالات البحث في الخرسانة ابتكار أنواع معينة من الخرسانة "الخالية من الماء" لاستخدامها في استعمار الكواكب الأخرى. تستخدم هذه الخرسانة عادةً الكبريت كمادة رابطة غير متفاعلة، مما يسمح ببناء هياكل خرسانية في بيئات تفتقر إلى الماء أو تكاد تخلو منه. وتتشابه هذه الخرسانة في كثير من النواحي مع الخرسانة الهيدروليكية العادية: فهي ذات كثافة مماثلة، ويمكن استخدامها مع حديد التسليح المعدني الموجود حاليًا، بل وتكتسب قوتها بشكل أسرع من الخرسانة العادية [ 45 ]. لم يُستكشف هذا التطبيق بعد على الأرض، ولكن نظرًا لأن إنتاج الخرسانة يمثل ما يصل إلى ثلثي إجمالي استهلاك الطاقة في بعض الدول النامية [ 19 ] ، فإن أي تحسين يستحق الدراسة.

التغييرات في الاستخدام

يُعدّ الخرسانة من أقدم مواد البناء التي صنعها الإنسان في العالم. وعلى مرّ السنين، فُرضت قيود بيئية كبيرة على إنتاج الخرسانة واستخدامها نظرًا لانبعاثاتها الكربونية. واستجاب المصنّعون لهذه القيود بتعديل عمليات إنتاج الخرسانة، وإعادة تدوير مخلفات الخرسانة القديمة لاستخدامها كركام في خلطات الخرسانة الجديدة للحدّ من هذه الانبعاثات. وقد انتقلت الخرسانة من كونها موارد طبيعية إلى عمليات من صنع الإنسان؛ إذ يعود تاريخ استخدامها إلى أكثر من 8000 عام.

بدائل للخرسانة

تمّت دراسة العديد من أشكال "الخرسانة الخضراء". بعضها يُصنع من مواد مُعاد تدويرها. "الخرسانة الرمادية" هي مادة مصنوعة من مزيج من الجير والماء. كما يُعدّ خبث الأفران الأسود بديلاً قوياً، حيث يُصنع من خبث الحديد المنصهر في الماء، إلى جانب السيليكا الدقيقة، والخرسانة الورقية، والأسمنت المركب، والزجاج المُعاد تدويره. [ 46 ]

فخار

منزل تيكلا الصديق للبيئة اعتبارًا من عام 2021

تُعدّ خلطات الطين بديلاً واعداً للخرسانة في مجال البناء، إذ تتميز بأثر بيئي أقل. في عام ٢٠٢١، تمّ إنجاز أول نموذج أولي لمنزل مطبوع بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد ، وهو منزل "تيكلا" ، الذي طُبع باستخدام تربة ومياه محلية المصدر، بالإضافة إلى ألياف من قشور الأرز ومادة رابطة. [ ٤٧ ] [ ٤٨ ] [ ٤٩ ] تتميز هذه المباني بانخفاض تكلفتها، وعزلها الجيد، وثباتها، ومقاومتها للعوامل الجوية، وقابليتها للتكيف مع المناخ، وإمكانية تخصيصها، وسرعة إنتاجها، وقلة الجهد اليدوي المطلوب لتعلمه ، وانخفاض استهلاكها للطاقة، وقلة النفايات التي تنتجها، فضلاً عن خفض انبعاثات الكربون الناتجة عن الخرسانة.

الجريان السطحي

يمكن أن يتسبب الجريان السطحي ، عندما تتدفق المياه من الأسطح غير المنفذة ، مثل الخرسانة غير المسامية، في تآكل التربة الشديد والفيضانات. ويميل الجريان السطحي في المناطق الحضرية إلى حمل البنزين وزيوت المحركات والمعادن الثقيلة والنفايات وغيرها من الملوثات من الأرصفة والطرق ومواقف السيارات . [ 50 ] [ 51 ] وبدون تخفيف ، فإن الغطاء غير المنفذ في المناطق الحضرية يحد من تسرب المياه الجوفية، ويتسبب في جريان سطحي يزيد خمسة أضعاف عن كمية الجريان السطحي التي تولدها غابة نموذجية بنفس الحجم. [ 52 ] وقد حدد تقرير صادر عن المجلس الوطني للبحوث في الولايات المتحدة عام 2008 الجريان السطحي في المناطق الحضرية كمصدر رئيسي لمشاكل جودة المياه . [ 53 ]

في محاولة لمواجهة الآثار السلبية للخرسانة غير المنفذة، بدأت العديد من مشاريع الرصف الجديدة باستخدام الخرسانة المنفذة ، التي توفر مستوىً من الإدارة التلقائية لمياه الأمطار. تُصنع الخرسانة المنفذة من خلال وضع طبقات خرسانية بعناية بنسب ركام مصممة خصيصًا، مما يسمح لمياه الجريان السطحي بالتسرب والعودة إلى المياه الجوفية. وهذا يمنع الفيضانات ويساهم في تغذية المياه الجوفية. [ 54 ] إذا صُممت الخرسانة المنفذة ورُصفت بشكل صحيح، يمكن أن تعمل هي والمناطق المرصوفة الأخرى بشكل غير ملحوظ كمرشح مياه تلقائي، حيث تمنع مرور بعض المواد الضارة مثل الزيوت والمواد الكيميائية الأخرى. [ 55 ] مع ذلك، لا تزال هناك سلبيات لتطبيقات الخرسانة المنفذة على نطاق واسع: فضعف قوتها مقارنةً بالخرسانة التقليدية يحد من استخدامها في المناطق ذات الأحمال المنخفضة، ويجب وضعها بشكل صحيح لتقليل قابليتها للتلف الناتج عن دورات التجمد والذوبان وتراكم الرواسب. [ 54 ]

الحرارة الحضرية

يُعدّ كلٌّ من الخرسانة والإسفلت من المساهمين الرئيسيين فيما يُعرف بظاهرة الجزر الحرارية الحضرية . [ 26 ] ووفقًا لإدارة الشؤون الاقتصادية والاجتماعية التابعة للأمم المتحدة، يعيش 55% من سكان العالم في المناطق الحضرية، ومن المتوقع أن تصل هذه النسبة إلى 68% بحلول عام 2050؛ كما يُتوقع أن يُضيف العالم 230 مليار متر مربع (2.5 تريليون قدم مربع) من المباني بحلول عام 2060، أي ما يعادل مساحة المباني العالمية الحالية. وهذا يُعادل إضافة مدينة نيويورك بأكملها إلى كوكب الأرض كل 34 يومًا على مدى الأربعين عامًا القادمة. [ 56 ] ونتيجةً لذلك، تُشكّل الأسطح المعبّدة مصدر قلق بالغ نظرًا لاستهلاكها الإضافي للطاقة وتلوث الهواء الذي تُسبّبه. [ 57 ]

كما أن إمكانية توفير الطاقة في منطقة ما عالية. فمع انخفاض درجات الحرارة، يقل الطلب على تكييف الهواء نظرياً، مما يوفر الطاقة. ومع ذلك، فقد وجدت الأبحاث التي تناولت التفاعل بين الأرصفة العاكسة والمباني أنه ما لم تكن المباني المجاورة مزودة بزجاج عاكس، فإن الإشعاع الشمسي المنعكس عن الأرصفة يمكن أن يزيد من درجات حرارة المباني، مما يزيد من الطلب على تكييف الهواء. [ 58 ]

علاوة على ذلك، يُمكن أن يؤثر انتقال الحرارة من الأرصفة، التي تُغطي حوالي ثلث مساحة مدينة أمريكية نموذجية، [ 4 ] على درجات الحرارة المحلية وجودة الهواء. تُسخّن الأسطح الساخنة هواء المدينة عن طريق الحمل الحراري، لذا فإن استخدام مواد تمتص طاقة شمسية أقل، مثل الأرصفة ذات الانعكاسية العالية ، يُمكن أن يُقلل من تدفق الحرارة إلى البيئة الحضرية ويُخفف من تأثير التبادل الحراري الحضري. [ 59 ] تتراوح قيم الانعكاسية من حوالي 0.05 إلى حوالي 0.35 لأسطح مواد الرصف المُستخدمة حاليًا. خلال فترة الخدمة النموذجية، تميل مواد الرصف ذات الانعكاسية العالية في البداية إلى فقدان انعكاسيتها، بينما قد تكتسب تلك ذات الانعكاسية المنخفضة في البداية انعكاسية أكبر. [ 60 ]

خلصت مؤسسة "ديزاين ترست فور بابليك سبيس" إلى أنه من خلال رفع قيمة البياض (الانعكاس الضوئي) بشكل طفيف في مدينة نيويورك، يمكن تحقيق فوائد مثل توفير الطاقة، [ 61 ] وذلك باستبدال الأسفلت الأسود بالخرسانة فاتحة اللون. مع ذلك، قد يكون هذا الأمر عيبًا في فصل الشتاء، إذ يتشكل الجليد بسهولة أكبر ويبقى لفترة أطول على الأسطح فاتحة اللون نظرًا لبرودتها بسبب انخفاض امتصاصها للطاقة نتيجة انخفاض كمية ضوء الشمس في الشتاء. [ 62 ]

من الجوانب الأخرى التي يجب مراعاتها تأثير الراحة الحرارية ، بالإضافة إلى الحاجة إلى مزيد من استراتيجيات التخفيف التي لا تُهدد صحة ورفاهية المشاة، لا سيما خلال موجات الحر. [ 63 ] أجرت دراسة نُشرت في مجلة "البناء والبيئة" عام 2019 تجاربَ لتوقع تأثير موجات الحر وتفاعلات المواد ذات الانعكاسية العالية في مدينة ميلانو بشمال إيطاليا. وذلك من خلال حساب "مؤشر الراحة الخارجية المتوسطي" (MOCI) في ظل موجة حر، حيث استُخدمت مواد ذات انعكاسية عالية في جميع الأسطح. وحددت الدراسة تدهورًا في المناخ المحلي في المناطق التي وُجدت فيها كميات كبيرة من هذه المواد. ووجد أن استخدام هذه المواد "يؤدي إلى تكوين انعكاسات متعددة، وما يترتب على ذلك من زيادة في المتغيرات المناخية الدقيقة، مثل متوسط ​​درجات حرارة الإشعاع ودرجات حرارة الهواء. وبشكل أكثر تفصيلًا، تؤدي هذه التغيرات إلى زيادة في مؤشر الراحة الخارجية المتوسطي (MOCI) قد تصل إلى 0.45 وحدة في ساعات ما بعد الظهر". [ 64 ]

ينبغي مراعاة التكوينات الحضرية العامة عند اتخاذ القرارات، نظرًا لتأثر السكان بظروف الطقس والراحة الحرارية. ويمكن أن يكون لاستخدام مواد ذات معامل انعكاس عالٍ في البيئة الحضرية أثر إيجابي عند دمجها بشكل مناسب مع تقنيات واستراتيجيات أخرى، مثل: الغطاء النباتي، والمواد العاكسة، وغيرها. كما يمكن لتدابير تخفيف الحرارة في المناطق الحضرية أن تقلل من تأثيراتها على المناخ المحلي، فضلًا عن موائل الإنسان والحياة البرية. [ 65 ]

احتياطات التعامل

يجب التعامل مع الخرسانة الرطبة دائمًا باستخدام معدات الوقاية الشخصية المناسبة. قد يُسبب ملامسة الخرسانة الرطبة حروقًا كيميائية للجلد نظرًا لطبيعة خليط الأسمنت والماء (بما في ذلك مياه الأمطار) الكاوية . في الواقع، يكون الرقم الهيدروجيني لماء الأسمنت الطازج قلويًا للغاية بسبب وجود هيدروكسيدات البوتاسيوم والصوديوم الحرة في المحلول (الرقم الهيدروجيني ~ 13.5). يجب حماية العينين واليدين والقدمين بشكل صحيح لتجنب أي تلامس مباشر مع الخرسانة الرطبة، وغسلها فورًا عند الضرورة. 

إعادة تدوير الخرسانة

يتم تحميل الخرسانة المسحوقة المعاد تدويرها في شاحنة قلابة لاستخدامها كحشو حبيبي

أصبحت إعادة تدوير الخرسانة طريقة شائعة بشكل متزايد للتخلص من الهياكل الخرسانية. في السابق، كانت مخلفات الخرسانة تُنقل بشكل روتيني إلى مكبات النفايات للتخلص منها، ولكن إعادة التدوير تتزايد بسبب تحسن الوعي البيئي، والقوانين الحكومية، والفوائد الاقتصادية.

يتم جمع الخرسانة، التي يجب أن تكون خالية من القمامة والخشب والورق وغيرها من المواد المماثلة، من مواقع الهدم ووضعها في آلة تكسير ، وغالبًا ما يتم ذلك جنبًا إلى جنب مع الأسفلت والطوب والصخور .

يحتوي الخرسانة المسلحة على قضبان التسليح وغيرها من العناصر المعدنية، والتي تُزال باستخدام المغناطيس وتُعاد تدويرها. تُفرز قطع الركام المتبقية حسب الحجم. قد تُعاد معالجة القطع الأكبر حجمًا في الكسارة. أما قطع الخرسانة الأصغر فتُستخدم كحصى في مشاريع البناء الجديدة. يُفرش حصى قاعدة الركام كطبقة سفلية في الطريق، ثم تُوضع فوقه الخرسانة الطازجة أو الإسفلت. يمكن أحيانًا استخدام الخرسانة المعاد تدويرها والمُكسّرة كركام جاف للخرسانة الجديدة إذا كانت خالية من الملوثات، مع العلم أن استخدام الخرسانة المعاد تدويرها يحدّ من قوتها، وهو غير مسموح به في العديد من المناطق. في 3 مارس 1983، قدّر فريق بحثي مموّل حكوميًا (VIRL research.codep) أن ما يقرب من 17% من النفايات المدفونة في جميع أنحاء العالم هي مخلفات ناتجة عن الخرسانة .

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "الخرسانة: أكثر المواد تدميراً على وجه الأرض" . صحيفة الغارديان . 25 فبراير 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 يوليو 2022 .
  2. ↑ ج. كروب (2012). "الخرسانة". موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . VCH. doi : 10.1002/14356007.107_101 (غير نشط في 1 يوليو 2025).{{cite encyclopedia}}: صيانة CS1: رقم التعريف الرقمي غير نشط اعتبارًا من يوليو 2025 ( رابط )
  3. 1 2 مبادرة استدامة صناعة الإسمنت: أجندتنا للعمل ، المجلس العالمي للأعمال من أجل التنمية المستدامة ، الصفحة 20، نُشر في 1 يونيو 2002
  4. 1 2 "تقرير الرصف البارد" (ملف PDF) . وكالة حماية البيئة . يونيو 2005. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 2 أكتوبر 2006. تم الاطلاع عليه في 6 فبراير 2009 .
  5. ↑ مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها (7 ديسمبر 2015). "الإشعاع المنبعث من مواد البناء" . مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 فبراير 2019 .
  6. ↑ "مخطط المساعدة المتكاملة لإعادة تأهيل المباني" .
  7. ↑ "عملية بناء المباني المشرقة 2.0" .
  8. ↑ "هيئة الرقابة في هونغ كونغ تلقي القبض على 49 مشتبهاً بهم في قضية احتيال تتعلق بتجديد المساكن بقيمة عقود تبلغ 500 مليون دولار هونغ كونغي" . 6 يناير 2023.
  9. ↑ جافيلا، ستاماتيا؛ باباداكوس، جورجيوس (20 نوفمبر 2023). "قيم مؤشر تركيز النشاط للمساكن الخرسانية متعددة الطوابق في اليونان نتيجة إضافة الرماد المتطاير إلى الأسمنت" . مجلة الهندسة . 4 (4): 2926-2940 . doi : 10.3390/eng4040164 . ISSN 2673-4117 . 
  10. ↑ أديمولا، جيه إيه؛ أوجونيلتو، بي أو (2005). "محتوى النويدات المشعة في كتل البناء الخرسانية ومعدلات جرعات الإشعاع في بعض المساكن في إيبادان، نيجيريا". مجلة النشاط الإشعاعي البيئي . 81 (1): 107-113 . Bibcode : 2005JEnvR..81..107A . doi : 10.1016/j.jenvrad.2004.12.002 . PMID 15748664 . 
  11. ↑ فوجيتا، أكيكو (16 يناير 2012). "الخرسانة المشعة هي أحدث مخاوف الناجين من فوكوشيما" .
  12. ↑ بي كي ميهتا: تكنولوجيا الخرسانة من أجل التنمية المستدامة - نظرة عامة على العناصر الأساسية، أو إي جيورف، ك. ساكاي (محرران)، تكنولوجيا الخرسانة من أجل التنمية المستدامة في القرن الحادي والعشرين، إي آند إف إن سبون، لندن (2000)، ص 83-94
  13. ^ تشنغ ، دانيانغ. راينر، ديفيد م.؛ يانغ، فان؛ كوي، كان؛ منغ، جينغ. شان، يولي؛ ليو، يونهوي؛ تاو، شو. غوان ، دابو (11 ديسمبر 2023). "توقعات انبعاثات الكربون المستقبلية من إنتاج الأسمنت في البلدان النامية" . اتصالات الطبيعة . 14 (1): 8213. دوى : 10.1038/s41467-023-43660-x . ISSN 2041-1723 . 
  14. ↑ لينه، جوانا؛ بريستون، فيليكس (يونيو 2018). إحداث تغيير ملموس: الابتكار في الأسمنت والخرسانة منخفضة الكربون (ملف PDF) . تقرير تشاتام هاوس. تشاتام هاوس . ISBN 9781784132729تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 أبريل 2021 .
  15. ↑ أ. سامارين (7 سبتمبر 1999)، "النفايات في الخرسانة: تحويل الالتزامات إلى أصول" ، في رافيندرا ك. دير؛ تريفور ج. جابي (محرران)، استغلال النفايات في الخرسانة: وقائع الندوة الدولية التي عُقدت في جامعة دندي، اسكتلندا، المملكة المتحدة ، توماس تيلفورد، ص 8، ISBN  9780727728210
  16. ↑ ماهاسينان، ناتيسان؛ ستيف سميث؛ كينيث همفريز؛ واي. كايا (2003). "صناعة الإسمنت وتغير المناخ العالمي: انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الحالية والمحتملة لصناعة الإسمنت في المستقبل ". تقنيات التحكم في غازات الاحتباس الحراري - المؤتمر الدولي السادس . أكسفورد: بيرغامون. ص 995-1000 . doi : 10.1016/B978-008044276-1/50157-4 . ISBN  978-0-08-044276-1.
  17. 1 2 نيسبيت، مايكل أ.؛ مارسو، ميدغار ل.؛ فان جيم، مارثا ج. (2002). "جرد دورة الحياة البيئية لخرسانة أسمنت بورتلاند" (ملف PDF) . الرابطة الوطنية للخرسانة الجاهزة . رقم تسلسل البحث والتطوير 2137أ. رابطة أسمنت بورتلاند . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 16 مايو 2017. تم الاطلاع عليه في 17 أبريل 2021 .
  18. ↑ إدارة معلومات الطاقة الأمريكية - انبعاثات غازات الاحتباس الحراري في الولايات المتحدة 2006 - انبعاثات ثاني أكسيد الكربون (مؤرشفة بتاريخ 23 مايو 2011 على موقع Wayback Machine)
  19. ١ ٢ البناء الأخضر. (١٩٩٣). الأسمنت والخرسانة: الاعتبارات البيئية. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٢ نوفمبر ٢٠١٥. http://www.wbcsdcement.org/pdf/tf2/cementconc.pdf
  20. ↑ كارينغتون، داميان (7 يوليو 2022). "تقرير: اللحوم النباتية هي أفضل استثمار مناخي على الإطلاق" . صحيفة الغارديان . تاريخ الاطلاع: 10 يوليو 2022 .
  21. 1 2 أماتو، إيفان (2013). "الأسمنت الأخضر: حلول خرسانية" . مجلة نيتشر . 494 (7437): 300-301 . Bibcode : 2013Natur.494..300A . doi : 10.1038/494300a . PMID 23426307 . 
  22. ↑ كيم، هـ.؛ لي، هـ. (2013). "تأثيرات الكميات الكبيرة من الرماد المتطاير، وخبث أفران الصهر، والرماد القاعي على خصائص التدفق، والكثافة، ومقاومة الضغط للمونة عالية المقاومة". مجلة هندسة المواد المدنية. 25 ( 5): 662-665 . doi : 10.1061/(asce)mt.1943-5533.0000624 .
  23. ↑ فونتين، هنري (30 مارس 2009). "إعادة مزج الخرسانة مع مراعاة البيئة" . صحيفة نيويورك تايمز . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 مايو 2013 .
  24. ↑ أومالي، إيزابيلا (11 أبريل 2024). "صناعة الإسمنت تُلحق ضرراً بالغاً بالمناخ. أحد الحلول قيد التنفيذ في كاليفورنيا" . ياهو تك . تاريخ الاطلاع: 11 أبريل 2024 .
  25. ↑ ديفيد أبيل (14 يونيو 2023). "السباق المحموم لخفض الانبعاثات من صناعة الإسمنت" . صحيفة بوسطن غلوب .
  26. واتس ، جوناثان (25 فبراير 2019). "الخرسانة: أكثر المواد تدميراً على وجه الأرض" . صحيفة الغارديان . الرقم الدولي الموحد للدوريات 0261-3077 . تاريخ الاسترجاع: 25 فبراير 2019 . 
  27. ↑ ميلر، سابي أ.؛ هورفاث، أرباد؛ مونتيرو، باولو جيه إم (يناير 2018). "آثار ازدهار إنتاج الخرسانة على موارد المياه في جميع أنحاء العالم" . مجلة Nature Sustainability . 1 (1): 69-76 . Bibcode : 2018NatSu...1...69M . doi : 10.1038/s41893-017-0009-5 . ISSN 2398-9629 . S2CID 134065012 .  
  28. ↑ أحمد، شمساد (مايو 2003). "تآكل حديد التسليح في المنشآت الخرسانية، ورصده، والتنبؤ بعمر الخدمة - مراجعة". مركبات الأسمنت والخرسانة . 25 ( 4-5 ): 459-471 . doi : 10.1016/S0958-9465(02)00086-0 .
  29. ↑ التقييم غير المتلف للهياكل الخرسانية المسلحة. المجلد 1، عمليات التدهور وطرق الاختبار القياسية . دار نشر CRC. 2010. الصفحات 28-56 . ISBN  9781845699536.
  30. 1 2 أغاروال، باراتيبها؛ أغاروال، يوجيش (2020). "7 - الكربنة والتآكل في الخرسانة ذاتية الدمك". الخرسانة ذاتية الدمك: المواد والخصائص والتطبيقات . دار وود هيد للنشر. ص 147-193 . doi : 10.1016/B978-0-12-817369-5.00007-6 . ISBN  978-0-12-817369-5. S2CID 214275549 . 
  31. ↑ يونغ، جيه إف؛ بيرغر، آر إل؛ بريس، جيه. (1974). "التصلب المتسارع لملاط سيليكات الكالسيوم المضغوط عند تعرضه لثاني أكسيد الكربون". مجلة الجمعية الأمريكية للخزف . 57 (9): 394-397 . doi : 10.1111/j.1151-2916.1974.tb11420.x . ISSN 1551-2916 . 
  32. ↑ مونكمان، شون؛ ماكدونالد، مارك (نوفمبر 2017). "حول استخدام ثاني أكسيد الكربون كوسيلة لتحسين استدامة الخرسانة الجاهزة". مجلة الإنتاج الأنظف . 167 : 365-375 . Bibcode : 2017JCPro.167..365M . doi : 10.1016/j.jclepro.2017.08.194 .
  33. ↑Higuchi, Takayuki (30 September 2014). "Development of a new ecological concrete with CO2 emissions below zero". Construction and Building Materials. 67: 338–343. doi:10.1016/j.conbuildmat.2014.01.029.
  34. ↑Alter, Lloyd (15 August 2019). "LafargeHolcim is selling CO2-sucking cement for precast, reduces emissions by 70 percent". TreeHugger. Retrieved 17 August 2019.
  35. ↑Vakifahmetoglu, Cekdar; Anger, Jean Francois; Atakan, Vahit; Quinn, Sean; Gupta, Surojit; Li, Qinghua; Tang, Ling; Riman, Richard E. (2016). "Reactive Hydrothermal Liquid-Phase Densification (rHLPD) of Ceramics – A Study of the BaTiO3[TiO2] Composite System". Journal of the American Ceramic Society. 99 (12): 3893–3901. doi:10.1111/jace.14468. ISSN 1551-2916.
  36. ↑Meyer, Vincent; DeCristofaro, Nick; Bryant, Jason; Sahu, Sada (June 2017). "Solidia Cement an Example of Carbon Capture and Utilization"(PDF). 6th International Conference on Non-Traditional Cement and Concrete. Brno, Czech Republic – via SOLID Life Project.
  37. ↑Zhang, Duo; Liu, Tianlu; Shao, Yixin (April 2020). "Weathering Carbonation Behavior of Concrete Subject to Early-Age Carbonation Curing". Journal of Materials in Civil Engineering. 32 (4): 04020038. doi:10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0003087. S2CID 214499382.
  38. ↑"ABC News – Breaking News, Latest News and Videos". ABC News. Archived from the original on 5 December 2022.
  39. ↑Zhang, Duo; Shao, Yixin (1 October 2018). "Surface scaling of CO2-cured concrete exposed to freeze-thaw cycles". Journal of CO2 Utilization. 27: 137–144. doi:10.1016/j.jcou.2018.07.012. ISSN 2212-9820. S2CID 139677418.
  40. ↑ بالاري، م.م.؛ يو، ك.ل.؛ برويرز، هـ.ج.هـ. (17 مارس 2011). "دراسة تجريبية لتحلل أكسيد النيتروجين وثاني أكسيد النيتروجين بواسطة الخرسانة النشطة ضوئيًا". مساهمات مختارة من الاجتماع الأوروبي السادس حول الكيمياء الشمسية والتحفيز الضوئي: التطبيقات البيئية (SPEA 6)، 13-16 يونيو 2010. 161 ( 1): 175-180 . doi : 10.1016/j.cattod.2010.09.028 . hdl : 11336/13551 . ISSN 0920-5861 . 
  41. ↑ حسيني، ت.؛ فلوريس-فيفيان، إ.؛ سوبوليف، ك.؛ كوكلين، ن. (25 سبتمبر 2013). " خلية شمسية ضوئية مُصنّعة بصبغة مُدمجة في الخرسانة" . التقارير العلمية . 3 (1): 2727. Bibcode : 2013NatSR...3.2727H . doi : 10.1038/srep02727 . ISSN 2045-2322 . PMC 3782884. PMID 24067664 .   
  42. ^ “ديسكريت” . هايك كلوسمان .
  43. ↑ راثي، أكشات (18 أغسطس 2018). "تكديس الكتل الخرسانية طريقة فعالة بشكل مدهش لتخزين الطاقة" . كوارتز .
  44. ↑ تشين، بو ووي؛ تشونغ، دي دي إل (1996). "الخرسانة المسلحة بألياف الكربون كخرسانة ذكية بطبيعتها لتقييم الأضرار أثناء التحميل الساكن والديناميكي" (ملف PDF) . مجلة مواد معهد الخرسانة الأمريكي . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 28 أغسطس 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 أبريل 2021 .
  45. ↑ إنتاج الخرسانة القمرية باستخدام الكبريت المنصهر - التقرير البحثي النهائي لمنحة JoVe التابعة لوكالة ناسا NAG8-278، بقلم الدكتور حسام عمر
  46. ↑ "بدائل صديقة للبيئة للخرسانة التقليدية" . شركة سبيكفاي للخرسانة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 نوفمبر 2021 .
  47. ↑ بالومبو، جاكي (12 أبريل 2021). "هل هذا المنزل المطبوع بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد والمصنوع من الطين هو مستقبل الإسكان؟" . سي إن إن . تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 مايو 2021 .
  48. ↑ "اكتمل بناء أول منزل طيني مطبوع بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد" . أخبار WLNS 6. 14 أبريل 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 مايو 2021 .
  49. ↑ "ماريو كوتشينيلا أركيتكتس وواسب يبتكران نموذجًا أوليًا لمسكن مستدام مطبوع بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد" . ديزين . 23 أبريل 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 مايو 2021 .
  50. ↑ اتحاد البيئة المائية ، الإسكندرية، فرجينيا؛ والجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين ، ريستون، فرجينيا. "إدارة جودة جريان المياه السطحية في المناطق الحضرية". دليل ممارسات اتحاد البيئة المائية رقم 23؛ دليل الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين وتقريرها عن الممارسات الهندسية رقم 87. 1998. ISBN 978-1-57278-039-2الفصل الأول.
  51. ↑ جي. ألين بيرتون الابن؛ روبرت بيت (2001). دليل تأثيرات مياه الأمطار: مجموعة أدوات لمديري مستجمعات المياه والعلماء والمهندسين . نيويورك: دار نشر سي آر سي/لويس. رقم ISBN 978-0-87371-924-7أُرشف من الأصل في 19 مايو 2009. تم الاطلاع عليه في 12 يناير 2012 .الفصل الثاني.
  52. ↑ وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA). واشنطن العاصمة. "حماية جودة المياه من جريان المياه السطحية في المناطق الحضرية". الوثيقة رقم EPA 841-F-03-003. فبراير 2003.
  53. ↑ الولايات المتحدة. المجلس الوطني للبحوث. واشنطن العاصمة. "إدارة مياه الأمطار الحضرية في الولايات المتحدة". 15 أكتوبر 2008. الصفحات 18-20.
  54. 1 2 "رصف الخرسانة المسامية" . وكالة حماية البيئة الأمريكية . 6 أغسطس 2014. مؤرشف من الأصل في 25 ديسمبر 2014.
  55. ↑ "أتلانتا موطن لأكبر مشروع رصف نفاذ للماء في الولايات المتحدة" . news.wabe.org . 2 نوفمبر 2015. تم الاطلاع عليه في 3 نوفمبر 2015 .
  56. ↑ الأمم المتحدة (2019). آفاق التحضر العالمي : تنقيح عام 2018. ISBN  978-92-1-148319-2.
  57. ↑ أكبري، هاشم؛ كارتاليس، قسطنطينوس؛ كولوكوتسا، دينيا؛ موسكيو، ألبرتو؛ بيسيلو، آنا لورا؛ روسي، فيديريكو؛ سانتاموريس، ماتيوس؛ سينيف، أفروديتي؛ وونغ، نيوك هين؛ زينزي ، ميشيل (2015-12-18). "تغير المناخ المحلي وتقنيات التخفيف من آثار الجزر الحرارية الحضرية - أحدث ما توصلت إليه التكنولوجيا" . مجلة الهندسة المدنية والإدارة . 22 (1): 1– 16. دوى : 10.3846/13923730.2015.1111934 . اتش دي ال : 11380/1118712 .
  58. ↑ ياغوبيان، ن.؛ كليسل، ج. (2012). "تأثير الأرصفة العاكسة على استهلاك الطاقة في المباني" . المناخ الحضري . 2 : 25-42 . Bibcode : 2012UrbCl...2...25Y . doi : 10.1016/j.uclim.2012.09.002 .
  59. ↑ بوميرانتز، ملفين (1 يونيو 2018). "هل تُعدّ الأسطح الأكثر برودة حلاً فعالاً من حيث التكلفة للتخفيف من ظاهرة الجزر الحرارية الحضرية؟" . المناخ الحضري . 24 : 393-397 . Bibcode : 2018UrbCl..24..393P . doi : 10.1016/j.uclim.2017.04.009 . ISSN 2212-0955 . OSTI 1377539. S2CID 36792486 .   
  60. ↑ جيلبرت، هايلي إي.؛ روزادو، بابلو جيه.؛ بان-وايس، جورج؛ هارفي، جون تي.؛ لي، هوي؛ ماندل، بنجامين إتش.؛ ميلستين، ديف؛ موهيغ، أراش؛ سابوري، أراش؛ ليفينسون، رونين إم. (15 ديسمبر 2017). " الآثار الطاقية والبيئية لحملة الأرصفة الباردة" . الطاقة والمباني . 157 : 53-77 . Bibcode : 2017EneBu.157...53G . doi : 10.1016/j.enbuild.2017.03.051 . ISSN 0378-7788 . OSTI 1571936. S2CID 31272343 .   
  61. ↑ سابنيس، غاجانان م. (2015). المباني الخضراء بالخرسانة: التصميم والبناء المستدامان، الطبعة الثانية . مطبعة سي آر سي. ص 12. ISBN  978-1-4987-0411-3.
  62. ↑ ستيفن، أليكس (أبريل 2011). تغيير العالم : دليل المستخدم للقرن الحادي والعشرين (طبعة منقحة ومحدثة ). هاري ن. أبرامز. ISBN   978-0810997462.
  63. ↑ بلوخ، سام. "هل ستجعل الأرصفة الباردة في لوس أنجلوس المشاة يشعرون بحرارة شديدة؟" . سيتي لاب .
  64. ↑ فالاسكا، سيرينا؛ سيانشيو، فيرجيلو؛ سالاتا، فرديناندو؛ غولاسي، ياكوبو؛ روسو، فيديريكا؛ كورتشي، غابرييل (أكتوبر 2019). "مواد ذات معامل انعكاس عالٍ لمواجهة موجات الحر في المدن: تقييم للأرصاد الجوية، واحتياجات الطاقة في المباني، والراحة الحرارية للمشاة". مجلة البناء والبيئة . 163 106242. Bibcode : 2019BuEnv.16306242F . doi : 10.1016/j.buildenv.2019.106242 . S2CID 198482404 . 
  65. ↑ هولي، م. إ. (1 يناير 2012). "5 - تأثير الجزر الحرارية الحضرية: الأسباب والحلول المحتملة" . الاستدامة الحضرية . سلسلة وودهيد للنشر في مجال الطاقة. وودهيد للنشر: 79-98 . doi : 10.1533/9780857096463.1.79 . ISBN 9780857090461.