فصلنامه علمی مدیریت محیط زیست شهری
فصلنامه مدیریت محیط زیست شهری

تأثیر به‌کارگیری جاذب‌های معدنی به همراه نانوذرات در بتن متخلخل به‌منظور بهبود کیفیت رواناب شهری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

عماد کهریزی 1
مهدی صدیقی 2
ابراهیم سلامی 3
طاهر رجائی 1
فاطمه نادعلی 4

1 گروه مهندسی عمران، دانشگاه قم، ایران

2 گروه مهندسی شیمی، دانشگاه قم، ایران

3 گروه مهندسی عمران، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

4 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه قم، ایران

https://doi.org/10.48306/juem.2025.534489.1085
چکیده
در دهه اخیر، بتن متخلخل به‌عنوان یکی از گزینه‌های مؤثر در مدیریت رواناب‌های شهری، به‌ویژه در پیاده‌روها و روسازی‌های سطحی، مورد توجه قرار گرفته است. در پژوهش حاضر، عملکرد ترکیبی نانوذرات (۵٪ وزنی) و جاذب‌های معدنی (۱۵٪ زئولیت، تراورتن، اسکوریا و پومیس) در بتن متخلخل جهت بهبود کیفیت رواناب شهری به‌صورت آزمایشگاهی و عددی مورد بررسی قرار گرفت. نمونه‌ها در آزمایشگاه تحت عبور ۱۰ لیتر رواناب طی ۲ ساعت و در شرایط ثابت دما، تخلخل و نفوذپذیری ارزیابی شدند. پارامترهای TSS، COD و غلظت سرب پیش و پس از عبور رواناب اندازه‌گیری شد. نتایج تجربی نشان داد افزودن پومیس با ۵٪ نانوذره منجر به حذف ۷۵٪ سرب، ترکیب ۱۰٪ زئولیت با ۵٪ نانوذره به حذف ۳۲٪ TSS و حالت ۱۵٪ زئولیت با ۲٪ نانوذره به کاهش ۲۳٪ COD انجامید. در شبیه‌سازی عددی با استفاده از COMSOL Multiphysics، پس از کالیبراسیون مدل با داده‌های آزمایشگاهی، حذف سرب به تقریب ۸۰٪ (با خطای حدود ۲۰٪ نسبت به آزمایش) و حذف TSS و COD به ترتیب ۱۷٪ و ۹٪ (اختلاف ۱۴–۱۵٪) بازتولید گردید. نتایج نشان می‌دهد افزودن جاذب‌های معدنی و نانوذرات، از طریق کاهش منافذ و افزایش سطح تماس، نقش مؤثری در جذب آلاینده‌های فیزیکی و شیمیایی رواناب دارد.

کلیدواژه‌ها

بتن متخلخل
جاذب‌های معدنی
نانوذرات
کامسول

  • تاریخ دریافت 04 مرداد 1404
  • تاریخ بازنگری 01 مهر 1404
  • تاریخ پذیرش 06 آبان 1404
  • تاریخ اولین انتشار 06 آبان 1404
  • تاریخ انتشار 01 مهر 1404

صفحه اصلی

راهنمای نویسندگان

ارسال مقاله

داوران

تماس با ما