Održivi beton napreduje kao alternativa za civilnu izgradnju
Istraživač sa USP Sao Carlos radi na smanjenju štete po životnu sredinu od cementa, koji je odgovoran za 5% svetske emisije CO2
Slika: annawaldl preko Pixabay-a / CC0
Cement je odgovoran za 5% emisije ugljen-dioksida (CO2) u svetu. Takođe je drugi materijal po potrošnji na planeti, odmah iza vode. Uprkos prednostima, njegovo prisustvo u masovnom obimu u građevinarstvu implicira veliku štetu po životnu sredinu. Profesor Bruno Luis Damineli, sa USP-ovog Instituta za arhitekturu i urbanizam (IAU), u Sao Karlosu, radio je na održivim oblicima betona od svog doktorata, koji je održan u Politehničkoj školi USP (Poli), sa stažiranjem u Kraljevski institut za tehnologiju (Švedska).
- Cement: znati poreklo, značaj, rizike i alternative
U svom doktoratu, istraživač je razvio betonske mešavine sa niskim sadržajem cementa. To jest, stvorio je mekše kompozicije za beton – u osnovi sastavljene od vode, cementa, peska i šljunka – bez ugrožavanja njegovih performansi. Istraživač je proučavao kako da smanji praznine između agregata koji ulaze u smešu. Što je više praznina između njih, potrebno je više cementa da se popune. Isto tako, što je manje praznina, potrebno je manje cementa.
Koristeći dve različite tehnike (pakovanje i disperziju čestica), Damineli je smanjio jaz između agregata i smanjio količinu cementa koji se koristi u betonu za 75%, u poređenju sa kvalitetnim betonima koji se proizvode na tržištu. „U laboratorijskim ispitivanjima ovo smanjenje je veoma veliko, jer je kontrola nad testovima i korišćenim materijalima veća. Čak i tako, u praksi mislimo da je moguće smanjiti 50% bez smanjenja čvrstoće betona“, kaže on. Rezultati su naučniku doneli 1. mesto na Starkast Betong-u 2012. godine, pored USP nagrade za istaknutu tezu 2015. godine.
Ilustrativna šema: a) šupljina između agregata u konvencionalnom betonu, koji sadrži šljunak (sivi krugovi) i pesak (žuti); b) smanjene šupljine u betonu sa većim stepenom pakovanja (Zasluge: Bruno Damineli)
Bez šljunka: prototip kuće sa recikliranim agregatom
Drugi aspekt održivosti betona sa kojim Damineli radi je zamena šljunka recikliranim agregatima. „Problem je u tome što je reciklirani agregat slabiji od prirodnog i, da bi se to nadoknadilo, uobičajeno je da se poveća sadržaj cementa u mešavini, što dodatno povećava uticaj na životnu sredinu“, kritikuje profesor.
Stoga je njegova trenutna briga razmišljanje o tome kako održati snagu „održivog betona“. Za to je već potpisao ugovor sa nacionalnom kompanijom za izgradnju prototipa kuće, koja bi trebalo da počne u avgustu 2019. godine, koristeći reciklirani agregat. Ideja je da se analizira u kojoj meri se ovaj materijal može koristiti, održavajući dobar odnos između količine cementa u smeši i mehaničkih performansi, odnosno bez ugrožavanja njegove čvrstoće.
Damineli je već objavio članak 2017. godine u kojem je opisana upotreba recikliranih agregata sa malom dozom cementa. U kući prototipa u toku je nekoliko testova kako bi se postigao najbolji mogući odnos između sadržaja cementa i performansi. Ako testovi budu uspešni, uticaj glavnog materijala koji se koristi u svetskim konstrukcijama biće drastično smanjen.
