Gaminant betoną, išmetama apie 7-8 proc. viso į aplinką patenkančio CO2 kiekio. Todėl statybos pramonė intensyviai ieško technologijų, kurios leistų statyti švariau, „žaliau“. Viena tokių - armavimo plienu keitimas polipropileno fibra. „PP Baltic“, oficiali Belgijos polipropileno fibros ir plaušo gamintojos ADFIL atstovė Baltijos šalių rinkoms, siūlo sprendimus, kurie leistų būti nepriklausomiems nuo metalo naudojimo arba sumažintų tokią priklausomybę.
Skaičiuojama, kad armuojant polipropileno fibra „DURUS® EasyFinish“, priklausomai nuo projekto, sutaupoma 60-90 proc. į aplinką išmetamo CO2, palyginti su plienu. Deguloje įvertinamas visas gyvavimo ciklas: šis vertinimas leidžia aiškiai matyti, kiek sutaupoma kiekvienu konkrečiu atveju. Ši alternatyva rodo, kad polipropileno fibra gali būti gera priemonė mažinti taršą ir didinti statybos efektyvumą.
Gyvavimo ciklo įvertinimai ir pranašumai
„Vertinant visą produkto gyvavimo ciklą, atsiranda ir šalutiniai taupymai - mažesnės produkto sandėliavimo, transportavimo iki objekto bei darbo sąnaudos.“ Be to, svoris - polipropileno fibra yra apie 10 kartų lengvesnė už plieną: vieno projekto metu reikia apie 1 paletės polipropileno fibros vietoj 10 palečių plieno. Tokie faktai skatina naudoti fibras, ypač sunkiai prieinamose vietose ar atvirose aikštėse, kur korozijos rizika yra didelė.
Eliminuojama korozijos rizika - polipropileno fibros nemokestis veikia aplinką, o tai ypač svarbu statiniams, kaip automobilių stovėjimo aikštelės ar jūrų uostų teritorijos. Bandymas parodė, kad polipropileno fibra betone gali gyvuoti daugiau nei 100 metų. Danijos technologijų universitetas kartu su įmone Ramboll atliko PAV tyrimus ir pasiūlė būdus perdirbti polipropileno fibros po statinio gyvavimo ciklo.
Perdirbamumas ir antriniai sprendimai
Polipropileno fibra yra grubus plastikas, tad perdirbimo sprendimai yra svarbūs. Du būdai perdirbti: 1) sumalintas betonas gali būti panaudotas skaldos dydžio gabalams - rekonstrukcijoje išlyginamiesiems sluoksniams; 2) perdirbus betono užpildus, plastikas atsiskleidžia paviršiuje, o sunkieji užpildai nusėja. Taip pat svarbu užtikrinti, kad bakterijos ir maistinės medžiagos neturėtų tiesioginio sąlyčio su užpildais, kai kalbama apie bio-inžinerinius sprendimus.
Ši alternatyva tinka tiek lauko, tiek uždarų erdvių konstrukcijoms - parkavimams, požeminiams stadionams ar statiniams, kur reikalingas atsparumas aplinkos poveikiui. Pietų Skandinavijos šalių patirtis rodo, kad šis armavimo metodas gerai taikomas nuo pat pamato iki grindų plokščių. Lietuvos rinkoje šie sprendimai vis dar plinta atsargiai, bet augantis žalos mažinimo ir tvarumo reikalavimai skatina platesnį taikymą.
Technologiniai faktai apie polipropileno fibros armavimą
Polipropileno fibra turi aukštą atsparumą aplinkos poveikiui - druskų, šarmų, rūgščių, drėgmės poveikiui. Strateginis akcentas - korozijos rizikų išvengimas. Daugelyje projektų matoma, kad armuojant polipropileno fibra, projekto kainos gali būti 8-10 eurų už kvadratinį metrą mažesnės, kai įtraukiama fibros alternatyva į armavimo tinklą. Lyginant su tradicine armavimo plienu, sutaupoma laiko ir išteklių statybos aikštelėje, nes armavimą galima atlikti greičiau ir paprasčiau.
„PP Baltic“ vadovas A. Karpauskas pabrėžia, kad Lietuvoje šios tendencijos vis dar laikomos atsargiai, tačiau Skandinavijos šalyse jos yra gerokai išplėstos. Taip pat pažymima, kad atsparumas šalčio ir šalčio-šilimo ciklams yra svarbi dalis tyrimų, vertinant polipropileno fibros įtaką ilgaamžiškumui ir priežiūros sąnaudoms. Be to, pastebima, kad betono kaina eksploataciniu laikotarpiu gali būti 1-2 proc. statinio vertės, tačiau ilguoju laikotarpiu, sumažėjus priežiūros išlaidoms, atsiperama.
Technologiniai tyrimai Lietuvoje
VGTU ir kt. moksliniai tyrimai parodė, kad ateityje galima kurti biologinį betoną, kuriame įsitrauktų savaime gyjančios medžiagos ir naujos kartos armavimo sistemos. Viena iš tyrimų krypčių - savaime gijantis betonas, kurio ypatybę lemia bakterijos ir maistinės medžiagos granulių apsaugos granulių sluoksniais, kad išvengti tiesioginio sąlyčio su užpildais. Tokie tyrimai taip pat rodo, jog galima sumažinti statinių remonto išlaidas ir padidinti ilgaamžiškumą.
Be to, projektuojant šalčio atsparumą, naudotos įvairios hidroizoliacijos sistemos, įskaitant kristalinius priedus BETOCRETE ir jų hibridines savybes - jos sumažina vandens įgeriamumą ir padidina atsparumą šalčiui bei druskų poveikiui. Tyrimų metu įrodyta, kad naudojant BETOCRETE priedus hidroizoliacijai, vandens įgeriamumas gali būti sumažintas iki 80% ir hidroizoliacijos efektyvumas gali išlikti ilgą laiką.
Taikymo pavyzdžiai ir praktika
Pernai Lietuvoje įgyvendinti projektai, kuriuose naudota polipropileno fibra - pamatų armatavimas, grindų plokštės ir panašūs gelžbetonio elementai. Danijos rinkos pavyzdžiai rodo, kad net pamatus galima iš dalies armuoti polipropileno fibra, o tai padeda sutaupyti laiką ir sumažinti logistikos sąnaudas. Lietuvos pavyzdžiai rodo, kad įvertinus projekto dydį ir sąnaudas, polipropileno fibra gali būti ekonomiškai patrauklus sprendimas.
Koordinuojant projektą su PPCD (Danija), jau atliktas kelių tipų pamatų skaičiavimas, kuris buvo patvirtintas pasaulio vėjo jėgainių gamintojo požiūriu. Tačiau mano, kad daugelis įmonių dar įtaria dėl žaliosios statybos patrauklumo - reikia daugiau realių projektų ir skaičiavimų, kurie įrodytų sutaupymus bei ilgaamžiškumą.
Tiriamoji perspektyva ir ateities kryptys
Statyba kaštų ir laiko požiūriu turi būti veiksminga, todėl vis daugiau tyrimų kreipiasi į naujas medžiagas ir jų eksploatacinius privalumus. Svarbiausia - integruoti naujas medžiagas į projektavimo ir statybos procesus, laikantis saugumo ir ilgaamžiškumo standartų. Lietuvoje polipropileno fibros armavimo sprendimai yra perspektyvi kryptis, kurią skatina gamtos tausojimo tikslai ir kainų ekonomika. Pasak A. Karpausko, “žalesnė alternatyva ateis ir pas mus, nes tai pasaulinė statybos sektoriaus tendencija, ne tik sudaranti prielaidas tvariai statybai, bet ir taupanti laiką, žmogiškuosius išteklius ir pinigus”.
Kodėl verta rinktis polipropileno fibros armavimą?
- Mažesnė CO2 emisija per gyvavimo ciklą (60-90% mažiau nei plieno armavimas).
- Žemesnė korozijos rizika - nereikia rūdijimo rizikos ir ilgesnė betoninių konstrukcijų amžinumas.
- Žemas svoris ir greitesni statybos procesai - spartesnė montažas ir mažesnės darbo sąnaudos.
- Lengva perdirbamumas - polipropilenas gali būti perdirbamas, o betonas gali būti įtrauktas į antrines perdirbimo grandis.
Kartu svarbu toliau tyrinėti ir plėtoti biologinio betono koncepcijas Lietuvoje, sukuriant tinkamas technologines sistemas, kurios užtikrintų aplinkosaugos reikalavimus, o projektavimo modeliavimo naujovės padėtų pasiekti tvarias statybos praktikas. VGTU tyrimai ir tarptautiniai projektai atspindi pereinantį etapą į naujas medžiagas, kurios žymiai sumažina poveikį aplinkai ir didina statybos efektyvumą.
Įtrauktos procedūros ir techniniai standartai
Betono šalčio atsparumo tyrimų metodika ir bandymų procesai apima standartą LST 1428-17: kubiniai bandiniai 100×100×100 mm, drenavimas ir 4 ciklai šaldymo-atšilimo. Dramatiškai keičiasi įtrūkimų atsparumas, kai į mišinį įmaišomos Kristalizacijos įtakos turinčios pridėtos medžiagos (Xypex Admix C-1000 NF). Tyrimai rodo, kad pridėjus 0,8-1,5% cemento masės pridėtas medžiagas, gniuždymo stipris ne tik nesumažėja daugiau nei 5%, bet kartais ir padidėja po šalčio ciklų. Tai svarbu įvertinti projektuose, kai bus naudojama polipropileno fibra armavimui.
Hidroizoliacijos sprendimai kristalais - BETOCRETE priedai su hidrofobiniu efektu - sumažina vandens įgeriamumą ir padidina ilgaamžiškumą, o naudojant šias medžiagas, galima sutaupyti iki 75% vienoje konstrukcijoje. Kristalinių hidroizoliacinių technologijų dėka dydis pavyzdžiuose rodo, kad vandens prasiskverbimas sumažėja žymiai, o garų pralaidumas sumažėja 10 kartų.
