"الفلسبار المصري" يعزز قوة الخرسانة ويعد بمستقبل أخضر

كشفت دراسة علمية حديثة أن استخدام معدن الفلسبار، المتوفر بكثرة في الصحراء المصرية، يمكن أن يحدث نقلة نوعية في أداء الخرسانة المنشطة قلويا، وهي أحد أهم البدائل المنخفضة الانبعاثات للخرسانة التقليدية، عبر تحسين متانتها وتقليل نفاذية المياه فيها.

الدراسة التي أعدّها فريق بحثي من المركز القومي لبحوث الإسكان والبناء، ونشرت مؤخرا في مجلة "جورنا أوف إنجينيرنج آند أبلايد ساينس"، سعت إلى استغلال الموارد المحلية في تعزيز كفاءة الخرسانة التي تعد من أكثر المواد استهلاكا في العالم وتسهم وحدها بنحو 8% من الانبعاثات الكربونية العالمية.

الفِـلْسْبَار هو مجموعة من المعادن الصخرية، تتكون أساسا من سيليكات الألمنيوم التي تحتوي على البوتاسيوم أو الصوديوم أو الكالسيوم، وتُعدّ من أكثر المعادن انتشارا في القشرة الأرضية، إذ تشكل نحو 60% من تركيبها، وهو مكوّن رئيسي في الصخور النارية (كالغرانيت والبازلت)، وكذلك في بعض الصخور المتحولة والرسوبية.

مصدر الصورة

بديل جزئي

ووفقا للبحث، جرى اختبار نسب مختلفة من الفلسبار كبديل جزئي لمادة "الخبث" في الخرسانة المنشطة قلويا، وهي مادة تستخدم عادة لتحسين خواصها الميكانيكية. وتراوحت نسب الاستبدال بين 10 و50%، مع قياس تأثير ذلك على قوة الانحناء، ومقاومة التآكل، ونفاذية المياه، والانكماش الناتج عن الجفاف.

وأظهرت النتائج أن إضافة 10% فقط من الفلسبار حققت أفضل أداء توازني للخرسانة، إذ زادت قوة الانحناء بنحو 24.5% خلال الأسبوع الأول من التصلب مقارنة بالخرسانة التقليدية، كما انخفض معدل التآكل السطحي بنسبة تجاوزت 10%، وتراجعت نفاذية المياه بنسبة 15%، وهو ما يعني أن الخرسانة أصبحت أكثر مقاومة لتسرب الماء والعوامل البيئية القاسية.

وأوضح الفريق البحثي أن الفلسبار في هذه النسبة يعمل كأنه "حشو دقيق" يملأ الفراغات في بنية الخرسانة ويجعلها أكثر تماسكا، فينعكس ذلك مباشرة على متانتها وطول عمرها، في حين يساعد أيضا على تقليل الانكماش الناتج عن الجفاف الذي يسبب عادة تشققات في المنشآت مع مرور الزمن.

مصدر الصورة

خرسانة من نوع خاص

لكن الدراسة حذرت من أن زيادة نسبة الفلسبار إلى أكثر من 20% تؤدي إلى نتائج عكسية، إذ تبدأ خصائص الخرسانة في التراجع تدريجيا، وتنخفض مقاومتها للانحناء، وتزداد قابليتها لتسرب المياه، وهو ما يعزى إلى انخفاض كمية المادة الرابطة الفعالة في الخلطة الإسمنتية.

ويرى الباحثون أن هذا النهج لا يقدم فقط حلا بيئيا يقلل من انبعاثات صناعة الخرسانة، بل يحمل فوائد اقتصادية أيضا، إذ يقلل الاعتماد على المواد المستوردة باعتماد خامات محلية متوفرة بكثرة في مصر، مثل الفلسبار، الأمر الذي يفتح الباب أمام تطوير مواد بناء أكثر استدامة وأقل كلفة.

وتعد الخرسانة المنشطة قلويا واحدة من أكثر البدائل الواعدة في عالم البناء الأخضر، نظرا لقدرتها على خفض الانبعاثات بنسبة تصل إلى 80% مقارنة بالخرسانة التقليدية، مما يجعل تحسين خصائصها خطوة أساسية في مساعي قطاع البناء نحو الاستدامة. وتؤكد الدراسة أن إضافة بسيطة لمعدن متوفر محليا قد تكون كفيلة بإحداث فرق كبير في مستقبل مواد البناء، في وقت تتزايد فيه الضغوط العالمية للانتقال إلى أنماط إنتاج أقل كربونا وأكثر توافقا مع أهداف المناخ.