آجر مهندسی سبز چیست؟

با وجود اینکه نمی‌توان صنعت ساخت و ساز را متوقف کرد؛ اما باید در نظر داشت که این صنعت بهای سنگینی برای محیط زیست به همراه داشته است. از تخریب معادن خاک رس گرفته تا انتشار حجم زیادی از گازهای گلخانه‌ای هنگام پخت مصالحی مانند آجر نما که برای بسیاری از دوستداران محیط زیست، قابل قبول نیست. با این وجود همچنان نیاز به استفاده از آجر در ساختمان سازی بسیار زیاد است؛ اما محصولی جدید به نام آجر مهندسی سبز روی کار آمده که با رویکرد کاملا دوستدار محیط زیست تولید می‌شود. آجر سبز برخلاف بسیاری از مصالح ساختمانی، آُسیب جدی به محیط زیست وارد نمی‌کند و در پاسخ به بحران مهندسی تولید شده است.

آجر مهندسی سبز چیست؟

آجر مهندسی سبز  نسل جدیدی از مصالح ساختمانی متراکم و بسیار مقاوم است که با هدف کاهش اثرات مخرب زیست محیطی طراحی و تولید می‌شود. عبارت “مهندسی” در نام این آجر، نشان دهنده ویژگی‌های فنی خاص آن از جمله مقاومت فشاری فوق العاده بالا و جذب آب بسیار پایین است که آن را برای استفاده در شرایط سخت فیزیکی و شیمیایی بهینه سازی می‌کند. برای تولید آجر مهندسی سبز برخلاف آجرهای سنتی، نیازی به استخراج بی رویه خاک رس یا کوره‌های آجرپزی با مصرف سوخت فسیلی بالا نیست. در عوض از فناوری‌های نوین، مواد بازیافتی صنعتی و دوستدار محیط زیست استفاده می‌گردد تا محصولی با بالاترین استانداردهای عمرانی و کمترین آسیب به چرخه طبیعت، خلق شود.

چرا آجر سبز برای محیط زیست بی ضرر است؟

نمای سبز ساختمانی که با آجر سبز اجرا شود، در کنار زیبایی ماندگار کمترین آسیب را به محیط زیست وارد خواهد کرد. هم در فرآیند تولید و هم در فرآیند انتخاب مواد اولیه برای این آجرها، حساسیت مهندسی زیادی وجود دارد تا هم کیفیت و هم دوام نهایی آجرها حفظ گردد.

• کاهش چشمگیر انتشار دی اکسید کربن (CO2): تولید آجرهای رسی نیازمند پخت در دمای بیش از ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد است. آجرهای سبز اغلب با استفاده از واکنش‌های شیمیایی مانند فعالسازی قلیایی سخت می‌شوند و نیازی به پخت سنتی ندارند، که این امر انتشار گازهای گلخانه‌ای را تا ۸۰ درصد کاهش می‌دهد.
• حفظ خاک‌های ارزشمند کشاورزی: خاک رس، بستر اصلی کشاورزی و حیات رویشی است. آجر سبز با جایگزین کردن ضایعات صنعتی به جای خاک رس، از فرسایش و نابودی خاک‌های حاصلخیز جلوگیری می‌کند.
• مدیریت و بازیافت پسماندهای صنعتی: میلیون‌ها تن زباله صنعتی در سال تولید می‌شود که دفن آن‌ها خطرات زیست محیطی فراوانی دارد. تولید آجر سبز مهندسی شده این زباله‌های صنعتی را به چرخه تولید باز می‌گرداند.
• کاهش مصرف انرژی: برای تولید آجر مهندسی سبز نیاز کمتری به مصرف انرژی در کوره‌های سنتی است که معمولا در کارخانه‌های مدرن با استفاده از انرژی‌های پاک تولید می‌شوند.

مواد تشکیل دهنده آجر سبز مهندسی

آجر مهندسی سبز در کنار اینکه دوستدار محیط زیست استف با ترکیبات و مواد اولیه خاصی نیز تولید می‌شود تا بتواند در برابر عوامل محیطی مقاومت خوبی از خود نشان دهد. این آجرها دارای ترکیبات تشکیل دهنده زیر هستند:

• خاکستر بادی: این ماده که از دودکش نیروگاه‌های زغال سنگ جمع آوری می‌شود، سرشار از سیلیکا و آلومینا است و در ترکیب با آب، خاصیت سیمانی بسیار قدرتمندی پیدا می‌کند.
• سرباره کوره آهن ‌گدازی (GGBFS): سرباره کوره آهن گدازی پسماندی است که در فرآیند ذوب آهن بدست می‌آید. اضافه کردن این محصول به آجر مهندسی سبز، باعث افزایش تراکم و مقاومت فشاری آن خواهد شد.
• سنگدانه‌های بازیافتی: استفاده از نخاله‌های ساختمانی خرد و تصفیه شده مانند بتن‌ها و آجرهای تخریب شده به جای استخراج ماسه و شن جدید از بستر رودخانه‌ها از ویژگی‌های مهم این آجر این آجر محسوب می‌شوند.
• فعال‌کننده‌های قلیایی: موادی مانند سیلیکات سدیم که برای ایجاد پیوندهای شیمیایی قوی بین ذرات استفاده می‌شوند، جزو مهم‌ترین مواد اولیه آجر مهندسی سبز هستند.

انواع آجر مهندسی دوستدار محیط زیست (کلاس a و b)

آجر مهندسی سبز بر اساس استانداردهای بین المللی به دو کلاس اصلی تقسیم بندی می‌شوند. البته این تقسیم بندی برای انواع آجر مهندسی است و برای انواع آجر انگلیسی و قزاقی نیز صدق می‌کند.

آجر مهندسی کلاس A

آجر مهندسی سبز کلاس A قدرتمندترین و بهترین نوع آجر سبز است. این محصول مقاومت فشاری بالای 70 نیوتن بر میلی متر مربع دارد و میزان جذب آب آن کمتر از 4.5 درصد است. ساختار فوق متراکم این آجر مهندسی باعث می‌شود تا در برابر یخ زدگی‌های شدید، نفوذ نمک‌ها و حملات اسیدی مقاومت بالایی از خود نشان دهد. رنگ این آجرها اغلب به دلیل تراکم بالا، تیره‌تر مانند آبی متمایل به خاکستری یا قرمز تیره است.

آجر مهندسی کلاس B

آجر مهندسی کلاس B دارای مقاومت فشاری استاندارد حدود 50 نیوتن بر میلی متر مربع و جذب آب معادل حداکثر 7 درصد است. این ویژگی آجر مهندسی کلاس B آن را به یک گزینه ایده آل و بسیار مقاوم تبدیل کرده که از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه‌تر در پروژه‌های ساختمانی و عمومی است. با وجود اینکه جذب آب این آجر مهندسی سبز نسبت به کلاس A بیشتر است، اما باز هم برای اجرا در پروژه‌های مختلف گزینه مناسبی محسوب می‌شود.

مزایای آجر مهندسی سبز برای استفاده در پروژه‌های مختلف

استفاده از آجر سبز زمانی ارزشمند است که مزیت محیط زیستی در کنار عملکرد واقعی محصول قرار گیرد. اگر این آجرها با کیفیت بالا تولید شوند و مشخصات فنی مناسبی را در اختیار قرار دهند، می‌توانند مزایای زیادی در پروژه‌های مختلف داشته باشند. در این صورت است که امکان اجرای آن‌ها به عنوان نمای ترکیبی آجر و چوب نیز وجود دارد. از جمله مهم‌ترین مزایای آجر مهندسی سبز عبارتند از:

• مقاومت مکانیکی مناسب: آجر مهندسی سبز در صورت تولید با کیفیت بالا، باید قادر به تحمل و تامین مقاومت مورد نیاز باشد. این ویژگی برای دیوارهای تحت فشار، بخش‌های نزدیک به زمین و برخی از سازه‌های محوطه اهمیت زیادی دارد. مقاومت واقعی این آجرها بر اساس نتایج آزمون محصول بررسی می‌شود.
• کنترل نفوذ رطوبت: جذب آب پایین از مشخصه‌های مهم آجر مهندسی است و به همین دلیل این محصول در بخش‌هایی که تماس با رطوبت بیشتر است کاربرد دارد. البته جذب آب پایین به تنهایی تضمین کننده مقاومت کامل در برابر همه شرایط محیطی نیست و طراحی جزئیات اجرا نیز اهمیت دارد. بهترین آجر نما برای مناطق مرطوب باید با حساسیت بالا انتخاب شود.
• کاهش مصرف منابع در برخی محصولات: اگر تولیدکننده از مواد بازیافتی معتبر، منابع محلی یا فرآیند تولید کم انرژی استفاده کند، اثرات مرتبط با استخراج، انتقال یا دفع پسماند می‌تواند کاهش پیدا کند. البته این مزیت کاملا بستگی به چرخه تولید و عمر نهایی این آجرها دارد.
• طول عمر مناسب: استفاده از مصالح بادوام در محل صحیح می‌تواند دفعات تعمیر، تعویض و تولید مجدد مصالح را کاهش دهد. آجر مهندسی سبز اگر واقعا با اصول مهندسی تولید شده باشد، می‌تواند طول عمر بالایی را در اختیار قرار دهد که این موضوع خود یک مزیت مهم برای آن محسوب می‌شود.

مهم‌ترین کاربردهای آجر سبز

کاربرد آجر مهندسی سبز به مشخصات واقعی محصول بستگی دارد. هر آجر دوستدار محیط زیست الزاما برای کاربری سازه‌ای یا محیط‌های مرطوب مناسب نیست و باید رده عملکرد آن پیش از طراحی مشخص شود. با این حال، زمانی که صحبت از آجر مهندسی سبز استاندارد می‌شود، مقاومت مورد انتظار به بهترین شکل فراهم خواهد شد. از جمله مهم‌ترین کاربردهای آجر مهندسی سبز در پروژه‌های مختلف عبارتند از:

1. اجرای فونداسیون و دیوارهای حائل

به علت جذب آب بسیار پایین آجر مهندسی سبز، استفاده از این آجر در پایه‌های ساختمان و دیوارهای حائل که در تماس مستقیم با خاک مرطوب هستند، مانع از نفوذ رطوبت به ساختار اصلی بنا می‌شود. البته هنگام اجرای فونداسیون با این آجر، آن چیزی که اهمیت دارد مقاومت فشاری و تحمل بار است.

2. سیستم‌های فاضلاب و تونل‌ها

محیط‌های فاضلابی به شدت اسیدی و خورنده هستند. آجرهای معمولی در این شرایط به سرعت متلاشی می‌شوند، اما آجر مهندسی به ویژه کلاس A به دلیل مقاومت شیمیایی بالا، بهترین گزینه برای لاینینگ کانال‌های فاضلاب است. با این حال، مشخصات فنی آجر سبز باید با توجه به این کاربری مورد توجه قرار گیرد.

3. روسازی و محوطه سازی شهری

مقاومت در برابر سایش و توانایی تحمل وزن وسایل نقلیه، آجر سبز را به متریالی عالی برای سنگ فرش، پیاده‌روها، خیابان‌های سنگ فرش شده و محوطه‌سازی پروژه‌های لنداسکیپ تبدیل کرده است. از این جهت می‌توان آجر سبز را برای محوطه سازی در مناطق مختلف شهر نیز استفاده کرد.

4. دیوارها و بخش‌های مقاوم در برابر رطوبت

آجرهای مهندسی با جذب آب پایین می‌توانند در قسمت‌هایی از ساختمان یا محوطه که احتمال تماس با رطوبت بیشتر است مورد استفاده قرار گیرند. نمونه‌های متداول کاربرد بین‌المللی این محصول شامل دیوارهای حائل، بخش‌های نزدیک زمین و برخی تاسیسات زیرسطحی محسوب می‌شوند.

5. پروژه‌های معماری پایدار

در ساختمان‌هایی که کاهش مصرف منابع و انتخاب مصالح با چرخه عمر مناسب جزو اهداف طراحی است، آجر سبز می‌تواند یکی از گزینه‌ها باشد. در این پروژه‌ها بهتر است علاوه بر ظاهر و مقاومت، محل تولید، انرژی مصرفی، محتوای بازیافتی و امکان استفاده مجدد نیز بررسی شود. با این حال در پروژه‌هایی که اولویت استفاده از بهترین آجر نما، پایداری در برابر محیط زیست است؛ آجر سبز بهترین گزینه محسوب می‌شود.

آجر سبز چه تفاوتی با سایر آجرها دارد؟

مهم‌ترین تفاوت آجر سبز با سایر آجرها مانند آجر قزاقی، مواد اولیه تشکیل دهنده آن است. آجرهای سبز با ترکیب ضایعات صنعتی و مواد بازیافتی تولید می‌شوند و در مقابل، آجرهای سنتی مانند آجر رسی، باید از استخراج خاک رس تازه از طبیعت تهیه شوند. فرآیند تولید و سخت سخت این آجرها نیز با یکدیگر تفاوت دارد. در جدول زیر دقیق‌تر تفاوت آجر مهندسی سبز را با سایر آجرها بررسی می‌کنیم.

نگاهی به آینده؛ آیا آجر مهندسی سبز جایگزین آجرهای سنتی می‌شود؟

آجر مهندسی سبز محصولی جدید و با هدف کاهش آلودگی محیط زیست است. از آنجایی که در تمامی صنایع محصولاتی تولید می‌شوند که باعث آسیب به محیط زیست خواهند شد، انتخاب بهترین آجر مهندسی می‌تواند دغدغه را برطرف کند؛ اما موضوع اینجاست که آجرهای سبز با وجود مزایای فنی که روی کاغذ ارائه می‌دهند، هنوز به مرحله تولید انبوه با بهترین کیفیت نرسیده‌اند.

این در حالی است که مشخصات فنی آجرهای نما متداول مانند آجر نسوز نما یا هر نوع آجر دیگری، مورد تایید مهندسان و افراد فعال در این حوزه قرار گرفته است. بنابراین، حتی با وجود اینکه آجر سبز یکی از مصالح جدید و ماندگار برای ساختمان‌های تجاری، اداری و مسکونی است؛ اما هنوز نمی‌توان آن را جایگزین آجرهای سنتی کرد. این موضوع ارتباطی با عدم تمایل مهندسان ندارد؛ بلکه به کیفیت تضمین نشده این آجرها و عدم اطمینان از کیفیت آن‌ها مربوط است.

سخن پایانی

با توجه به اثرات زیست محیطی ساختمان سازی، نیاز به استفاده از آجرهایی که بتوانند کمترین ضرر را برای محیط زیست داشته باشند در اولویت قرار دارد. آجر مهندسی سبز جزو محصولات مقاوم در برابر فشار، ضربه و جذب حداقلی آب است که می‌تواند بهترین جایگزین برای بعضی از مصالح مضر برای محیط زیست باشد. با این حال، استفاده از آجر سبز برای یک سازه زمانی مفید است که با دقت و تناسب با استحکام سازه انجام شود. ضمن اینکه مشخصات فنی این آجرها نیز باید بررسی شود تا بتوان از استحکام نهایی آن‌ها، رضایت کافی داشت.

سوالات متداول