התקדמות בטון בר קיימא כחלופה לבנייה אזרחית

חוקר מ- USP סאו קרלוס פועל להפחתת נזקי הסביבה למלט, האחראי על 5% מפליטת ה- CO2 בעולם

תמונה: annawaldl דרך Pixabay / CC0

המלט אחראי על 5% מפליטת הפחמן הדו-חמצני (CO2) בעולם. זהו גם החומר השני הנצרך ביותר על פני כדור הארץ, השני רק למים. למרות היתרונות, נוכחותה בהיקף עצום בבנייה אזרחית מרמזת על נזק סביבתי גבוה. פרופסור ברונו לואיס דמינלי, מהמכון לאדריכלות ואורבניזם של USP (IAU), בסאו קרלוס, עובד על צורות בטון ברות קיימא מאז הדוקטורט שלו, שהתקיים בבית הספר הפוליטכני של USP (Poli), עם התמחות במכון המלכותי לטכנולוגיה. (שבדיה).

• מלט: דע את מקורו, חשיבותו, סיכוניו וחלופותיו

בדוקטורט פיתח החוקר תערובות בטון עם תכולת מלט נמוכה. כלומר, הוא יצר קומפוזיציות רכות יותר לבטון - שהורכבו בעצם ממים, מלט, חול וחצץ - מבלי לפגוע בביצועיו. החוקר בחן כיצד לצמצם את הפערים בין האגרגטים הנכנסים לתערובת. ככל שיש יותר חללים ביניהם, כך צריך להשתמש במלט רב יותר כדי למלא אותם. כמו כן, ככל שפחות חללים, יש צורך במלט פחות.

באמצעות שתי טכניקות שונות (אריזה ופיזור של חלקיקים), הפחית דמינלי את החלל בין האגרגטים והפחית את כמות המלט המשמשת בבטון ב 75%, בהשוואה לבטון באיכות טובה המיוצר בשוק. "בבדיקות מעבדה הפחתה זו גבוהה מאוד, מכיוון שהשליטה בבדיקות ובחומרים בהם נעשה שימוש גדולה יותר. למרות זאת, בפועל אנו חושבים שאפשר להפחית 50% מבלי להפחית את חוזק הבטון ", הוא אומר. התוצאות זיכו את המדען במקום הראשון בסטארקסט בטונג, בשנת 2012, בנוסף לפרס Tese מצטיין USP 2015.

תכנית המחשה של: א) חללים בין אגרגטים בבטון קונבנציונאלי המכילים חצץ (עיגולים אפורים) וחול (צהוב); ב) חללים מופחתים בבטון עם מידת אריזה גבוהה יותר (נקודות זכות: ברונו דמינלי)

ללא חצץ: בית אב טיפוס עם אגרגט ממוחזר

ההיבט השני של קיימות הבטון שאיתו עובד דמינלי מורכב מהחלפת חצץ באגרגטים ממוחזרים. "הבעיה היא כי האגרגט הממוחזר חלש יותר מזה הטבעי וכדי לפצות על כך, מקובל להגדיל את תכולת המלט בתערובת, ולהגדיל את ההשפעה על הסביבה עוד יותר", מבקר הפרופסור.

לכן, הדאגה הנוכחית שלך היא לחשוב כיצד לשמור על ההתנגדות של "בטון בר קיימא". לשם כך היא כבר חתמה על הסכם עם חברה לאומית להקמת בית אב טיפוס, המתוכנן להתחיל באוגוסט 2019, תוך שימוש באגרגט ממוחזר. הרעיון הוא לנתח עד כמה ניתן להשתמש בחומר זה, ולשמור על קשר טוב בין כמות המלט בתערובת לבין הביצועים המכניים, כלומר מבלי לפגוע בעמידותו.

דמינלי כבר פרסם מאמר בשנת 2017 המתאר את השימוש באגרגטים ממוחזרים עם מינון נמוך של תכולת מלט. בבית האב-טיפוס נערכות מספר בדיקות במטרה להשיג את הקשר הטוב ביותר האפשרי בין תכולת המלט לביצועים. אם הבדיקות יצליחו, החומר העיקרי המשמש לבנייה ברחבי העולם יקטין את ההשפעה הסביבתית שלו באופן דרמטי.