قدمتها (ا.م.د ميادة وحيد فلاح )رئيس قسم الهندسة المدنية -جامعة المستقبل تُعد الخرسانة من أكثر مواد البناء استخداماً في العالم، إلا أن إنتاج الأسمنت البورتلاندي يرتبط بانبعاثات ملحوظة من ثاني أكسيد الكربون. لذلك، يتجه البحث الهندسي إلى تطوير خرسانة منخفضة الكربون تقلل الأثر البيئي مع المحافظة على المقاومة والمتانة ومتطلبات السلامة الإنشائية. ولا يعني خفض البصمة الكربونية التضحية بالأداء؛ بل يتطلب تصميم خلطة متوازن يراعي خصائص المواد، وظروف التعرض، والعمر الخدمي المتوقع للمنشأ. كيف يمكن تصميم خرسانة منخفضة الكربون؟ تعتمد الفكرة على مجموعة من الإجراءات التي يمكن دمجها بحسب توافر المواد ومتطلبات المشروع: 1. تقليل محتوى الأسمنت البورتلاندي يمكن استخدام مواد إسمنتية مضافة، مثل خبث الأفران المحبب المطحون، والرماد المتطاير، وغبار السيليكا، والطين المكلسن مع الحجر الجيري، عندما تكون متاحة ومناسبة. ويسهم الاستبدال المدروس لجزء من الأسمنت في تقليل الانبعاثات المرتبطة بالمواد الرابطة، مع مراعاة تأثير نوع المادة ونسبتها في تطور المقاومة. 2. تحسين تصميم الخلطة الخرسانية يساعد تحسين التدرج الحبيبي للركام، وضبط نسبة الماء إلى المواد الرابطة، واستخدام الملدنات الفائقة عند الحاجة، والمعالجة الجيدة، على تحقيق قابلية تشغيل مناسبة ومقاومة مطلوبة دون زيادة غير ضرورية في محتوى الأسمنت. 3. الاستفادة من الركام المعاد تدويره يمكن أن يسهم الركام المعاد تدويره في تقليل استهلاك الموارد الطبيعية ومخلفات الهدم. لكن استخدامه يتطلب فحص امتصاص الماء والتدرج الحبيبي والشوائب، والتحقق من تأثيره في المقاومة والمتانة، خصوصاً عند استخدامه في العناصر الإنشائية الحاملة. المحافظة على الأداء الإنشائي يجب ألا يُقيَّم نجاح الخرسانة منخفضة الكربون اعتماداً على مقاومة الضغط وحدها؛ بل ينبغي التحقق من مجموعة متكاملة من الخصائص، تشمل: مقاومة الضغط والشد والانحناء وفق متطلبات التصميم. قابلية التشغيل والتماسك في الحالة الطازجة. الانكماش والزحف والتشقق. مقاومة الكربنة ونفاذ الكلوريدات والهجوم الكيميائي بحسب ظروف التعرض. الترابط مع حديد التسليح والأداء طويل الأمد للعناصر الإنشائية. وقد يؤدي خفض محتوى الأسمنت دون تصميم مناسب إلى إبطاء اكتساب المقاومة المبكرة أو التأثير في مقاومة الكربنة في بعض الخلطات. ولهذا ينبغي إجراء خلطات تجريبية وفحوصات مخبرية، والتحقق من مطابقة الخرسانة للكود المعتمد قبل استخدامها في المنشآت الحاملة. تقييم البصمة الكربونية من الضروري مقارنة الخرسانة منخفضة الكربون بالخرسانة التقليدية على أساس متكافئ، بحيث تحقق كلتاهما الوظيفة الإنشائية ومستوى الأداء المطلوبين. ويمكن استخدام تقييم دورة الحياة (Life Cycle Assessment – LCA) لتقدير الأثر البيئي للمواد والتصنيع والنقل، مع تحديد حدود التقييم بوضوح. كما ينبغي مراعاة العمر الخدمي والصيانة والإصلاح؛ فالخرسانة التي تحقق انبعاثات أقل عند الإنتاج، لكنها تتطلب إصلاحات متكررة بسبب ضعف المتانة، قد لا تحقق أفضل نتيجة بيئية على المدى الطويل. الخلاصة يمثل تصميم الخرسانة منخفضة الكربون توجهاً مهماً نحو إنشاءات أكثر استدامة، من خلال تقليل الاعتماد على الأسمنت التقليدي وتحسين كفاءة استخدام المواد. ويتحقق النجاح الحقيقي عندما تجتمع انبعاثات أقل، ومقاومة كافية، ومتانة طويلة الأمد، وسلامة إنشائية موثوقة. ويتطلب ذلك تعاوناً بين التصميم الإنشائي وهندسة المواد وتقييم دورة الحياة لضمان أن تكون الاستدامة جزءاً أساسياً من جودة المنشآت.