Page 18 - תקצירי תזות הנדסה ירוקה 2025

חקר תכונות אבן צור על מנת לפתח את עתודותיו לצרכי תעשייה הישראלית
מרק ציבולסקי; MarkTZ@ac.sce.ac.il
פרופ' ולדימיר פריד
המכללה האקדמית להנדסה ע"ש סמי שמעון, אשדוד
רקע: מישור רותם הוא אחד מאזורי התעשייה הגדולים בישראל, המשתרע על כ-28,000 דונם וכולל חציבות של פוספטים, פצלי שמן וחול. כריית החול באזור מלווה ביצירת כמויות משמעותיות של "פסולת" בצורת צרורות סלע אבן צור, המהווים כ-30% מנפח חתך החול. בשל חוזקו הגבוה ועמידותו בפני בליה, ריסוקו של סלע אבן צור מהווה אתגר טכנולוגי וכלכלי, והיעדר פתרון מתאים גרם להצטברות של כ-20 מיליון טון
"פסולת" באזור המחצבות.
הגדרת הבעיה: פסולת סלע אבן צור מציבה אתגר משמעותי בשל הצטברותה הרבה והיעדר טכנולוגיות כלכליות ויעילות לגריסתה. תעשיית הכרייה והתשתיות נמנעת כיום משימוש חוזר בחומר זה בשל עלויות האנרגיה הגבוהות הנדרשות לריסוקו, והדבר מוביל לבזבוז משאבי טבע ולהגברת הצורך בכריית חומרי גלם חדשים. המחקר מתמקד בזיהוי התכונות הפיזיקליות והמכניות של סלע אבן צור במישור רותם, בחינת
שיטות ריסוק מתקדמות, ופיתוח פתרונות מעשיים לניצולו כחומר גלם תעשייתי.
שיטות המחקר: לצורך ניתוח התכונות הפיזיקליות והמכניות של הסלע, בוצעו בדיקות גיאומכניות וגיאופיזיות שונות. נבחנו פרמטרים כגון משקל סגולי, ספיגת מים, נקבוביות, התנגדות חשמלית, קבוע דיאלקטרי ומהירות גלי קול (VP). כמו כן, בוצעו ניסויים לבחינת השפעת שיטות טיפול מקדימות לריסוק, ובפרט חימום במיקרוגל .
המחקר כלל:
ניתוח גיאופיזי וגיאומכני – אפיון ההתנגדות החשמלית, הצפיפות, ורגישות החומר לחימום והשפעותיו, ניסויים בטכנולוגיות חימום מתקדמות - שימוש בגלי מיקרו בשילוב עם תהליכי כיבוי מים לבדיקת השפעתם
על חוזק הסלע ויכולת ריסוקו. ריסוק מבוקר באמצעות מכבש הידראולי – בחינת השפעת תהליכי הטיפול המקדים על צורת האגרגטים
והדירוג הגרגרי של התוצרים.
הצגת תוצאות: תוצאות המחקר הראו כי סלע אבן צור מאופיין במשקל סגולי גבוה באופן יחסי (~2.65 גרם/ סמ"ק), נקבוביות נמוכה מאוד (~0.34%), והתנגדות חשמלית גבוהה (23 kOhm*m), מה שהופך אותו למבודד חשמלי פוטנציאלי. ניסויים בטכנולוגיית גלי מיקרו הצביעו על כך שחימום במיקרוגל בתדר גבוה, בשילוב עם תהליך קירור במים, גרם להופעת סדקים מבניים פנימיים שהובילו לירידה משמעותית בחוזק
הסלע והגבירו את יעילות הריסוק.
המחקר מצא כי:
התפלגות הגרגירים בתחילת הניסיונות משפיעה על דירוג האגרגטים המתקבלים בסופן, כאשר דירוג מלא כמו בדגימות GW ו-SW מוביל לעלייה בחוזק של תערובת ולירידה ביכולת הניקוז. בכך, תערובות אלו מתאימות ליישומים הדורשים עמידות גבוהה, כגון תשתיות כבישים ובנייה. מנגד, תערובות עם דירוג חסר
עשויות להתאים ליישומים אחרים, בהם נדרשת חדירות מים גבוהה יותר.
18