تفاله‌های قهوه مصرف شده (SCG) یکی از انواع ضایعات آلی است که بخش قابل توجهی از زباله‌های آلی را تشکیل می دهد و پتانسیل گرمایش جهانی گاز متان تولید شده ناشی از تجزیه پسمانه‌های آلی 21 برابر بیشتر از کربن دی اکسید است. بنابراین، جستجوی راه حلی جهت بازیافت و تبدیل این زباله‌ها به یک منبع ارزشمند ضروری است. در این بین صنعت بتن پتانسیل قابل توجهی در افزایش نرخ بازیافت این مواد زائد را دارد.
به دلیل حجم بالای مواد آلی، استفاده مستقیم از این ماده در بتن سازه‌ای نامناسب است. از این رو پژوهشگران دانشگاه RMIT در پژوهشی به بررسی تجزیه حرارتی این ضایعات در دمای 350 و 500 درجه سانتیگراد (350CBC,500CBC) به منظور بهبود خواص فیزیکوشیمیایی و مکانیکی بتن پرداختند. آنها فرم خام (SCG) و تجزیه حرارتی شده این ماده به عنوان جایگزینی برای سنگدانه‌های ریز (ماسه) در سطوح جایگزینی حجمی مختلف 5، 10، 15 و 20 درصد استفاده کردند.
نتایج نشان می‌دهد مقاومت فشاری بتن با افزایش درصد SCG کاهش می‌یابد. این درحالی است که تجزیه حرارتی SCG در دمای 350 درجه سانتیگراد (350CBC) باعث بهبود قابل توجهی در خواص مواد آن و افزایش 29.3٪ مقاومت فشاری بتن مخلوط شده با خاکستر قهوه می‌شود. از طرفی، نتایج مقاومت فشاری بتن حاوی 500CBC حاکی از آن است که تخلخل بیشتر و افزایش ریزترک‌ها، ساختار سیمان تضعیف می‌کند و در نتیجه مقاومت فشاری در تمام طرح اختلات‌ها ناشی از افزایش محتوای 500CBC کاهش می‌یابد.
نهایتاً از بررسی نتایج کاربرد SCG، 350CBC و500CBC می‌توان دریافت که 350CBC بهترین عملکرد را در بهبود مقاومت فشاری ترکیب‌های بتن مخلوط شده با خاکستر قهوه ارائه می‌دهد. 350CBC15 (حداکثر سطح جایگزینی ماسه 15 درصد) بهترین ترکیبی که بیشترین بهبود را در مقاومت فشاری نشان می‌دهد.
https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2023.138205
