Betono gamybos kenksmingumas aplinkai ir sveikatai: moksliniai pasiekimai, sprendimai ir tvarumas

Visame pasaulyje chemijos bei statybinių medžiagų gamybos pramonė stengiasi patenkinti vis griežtesnius užsakovų, statybininkų, statybinių reglamentų, standartų bei kitų norminių dokumentų reikalavimus. Šiuo metu jau plačiai naudojamas priedas betonui, su kurio pagalba galima išspręsti ne vieną, o kelias dažniausiai kylančias problemas. Šis priedas įmaišomas į betono mišinį jo gamybos metu. Jo sudėtyje yra portlandcemento, labai smulkaus kvarcinio smėlio ir aktyvių cheminių elementų. Šie aktyvūs chemikalai esant drėgnai terpei reaguoja su betone susidarančiais tirpiais cemento hidratacijos produktais.

Ką daro šis priedas ir kaip jis keičia betono ilgaamžiškumą

1) Šis priedas padidina ilgaamžiškumą, kadangi padaro betoną nelaidžiu savo vientisos struktūros ir apsauginių sąvybių dėka, taip ilgą laiką išlaikant estetinę išvaizdą. Neleisdamas prasiskverbti agresyvioms medžiagoms, jis padeda išspręsti sulfatinės ir šarminės betono korozijos bei karbonizacijos keliamas problemas. Šis priedas padidina betone esančios armatūros apsaugą nuo korozijos: padaro betoną visiškai nelaidų vandeniui ir agresyvioms cheminėms medžiagoms visame tūryje.

2) Kadangi šis priedas betone suformuoja tolygią kristalinę struktūrą, užkemšančią betono poras, pro kurias galėtų prasiskverbti vanduo ar garai, betonas visiškai nepraleidžia vandens. Jis tampa atsparus ir hidrostatiniam slėgiui. Būtent ši hidroizoliacinė savybė apsaugo betoną ir nuo agresyvios cheminės aplinkos poveikio, kadangi neleidžia į betoną įsiskverbti skystom cheminėm medžiagoms.

3) Kaip minėta, dėl susidariusios kristalinės struktūros, betonas tampa nelaidus ir atsparus cheminiam poveikiui. Siekiant įrodyti medžiagos cheminį atsparumą, pastoviai vykdomi bandymai tiek Lietuvoje, tiek užsienio valstybėse. Japonijoje bei JAV buvo vykdomi bandymai, siekiant nustatyti atsparumą cheminei korozijai, betonui kontaktuojant su įvairiomis agresyviomis cheminėmis medžiagomis. Šiuo priedu modifikuotas betonas pastoviai bandomas su sieros rūgštimi, amonio sulfatu bei kitomis šarminėmis ar rūgštinėmis medžiagomis, bei įvairiomis druskomis.

4) Tai viena opiausių problemų, vykdant didelių apimčių betonavimo darbus. Kadangi dėl hidratacijos kyla betono mišinio temperatūra, esant dideliam konstrukcijos tūriui ir, palyginus, mažam paviršiaus plotui, betonuojamo masyvo viduje ji būna ypač aukšta. Cemento kiekis- kuo betono mišinyje didesnis cemento kiekis, tuo aukštesnė temperatūra. 4. Bandymais buvo įrodyta, kad, naudojant mūsų aprašomą priedą, galima temperatūros kontrolė, nemažinant cemento kiekio betone ir išlaikant bei net pagerinant kokybines betono savybes bei stiprį. Būdamas chemiškai aktyvus jis sulėtina cemento hidratacijos procesą, taip sumažinant ir išsiskiriančios temperatūros kiekį.

5) Atsparumas užšalimo-atšilimo ciklams priklauso nuo betone susidariusių uždarų porų kiekio. Neapsaugotas betonas dėl šių ciklų daugkartinio poveikio pradeda skylinėti, pablogėja betono estetinė išvaizda, mažėja stipris. Dėl susidariusios kristalinės struktūros, naudojant šį priedą, betonas tampa atsparus užšalimo-atšilimo ciklams. Atlikus bandymus buvo nustatyta, kad betonas, kurio sudėtyje yra minimo priedo, atlaiko daugiau kaip 300 užšalimo-atšilimo ciklų.

6) Panaudojus šį priedą, dėl jau minėtų preižasčių sumažėja mikroplyšių dėl temperatūrinių deformacijų kiekis, kristalizacijos proceso metu užkemšami kapiliarai bei poros, taip nepaliekant galimybės ateityje formuotis plyšiams betone. Taigi, toks betonas gali būti veikiamas didesnių apkrovų nei paprasto betono konstrukcijos. Jei dėl pasikeitusių eksploatacijos metu apkrovų atsiras mikrotrūkii, Xypex aktyvūs chemikalai juos užsandarins suformuodami naują kristalinę struktūrą.

Kristalinė hidroizoliacija - praktika ir mokslo įrodymai

7) Taigi, visos aukščiau išvardintos priedo savybės buvo nustatytos, atliekant bandymus laboratorijose. Tačiau geriausias įrodymas, kad šie rezultatai teisingi - tai platus šio priedo naudojimas visame pasaulyje jau daugiau negu 30 metų. Vienas žinomiausių objektų, kuriam buvo keliamas ilgaamžiškumo reikalavimas, tai - Panamos kanalas. Tiek Lietuvoje, tiek Europos valstybėse, JAV bei visame pasaulyje šis priedas naudojamas hidroelektrinėse, vandens valymo, atliekų apdirbimo bei nuotekų valymo įrenginiuose. Taigi, dauguma specialistų jau žino, kad galima rasti vieną universalų ir patikimą sprendimo variantą iškylančioms problemoms.

2) Keli pasakojimai apie realius efektus: Naujojo Pietų Velso universitete (Australija) atlikti testai parodė, kad kristalinė priemaiša sumažino chloridų difuziją; lauko tyrimai parodė reikšmingą chloridų patekimą sumažėjimą tiltuose. Sulfatų ataka taip pat buvo sumažinta dėl reaktyviųjų cheminių medžiagų sąveikos su kalcio komponentais betono matricoje.

3) Cheminėje erdvėje kristalinė technologija veikia kaip apsauga nuo rūgščių ir šarminių medžiagų, pavyzdžiui, esant 3,0-11,0 pH nuolatiniam kontaktui arba 2,0-12,0 periodiniam kontaktui. Eksperimentai su sieros rūgštimi rodo, kad apdorojimas šia technologija žymiai sulėtina eroziją ir sumažina masės netekimą.

4) Kristalinės hidroizoliacijos įvairovė leidžia naudoti ją kaip priemaišą arba dangą, kuri nereikalauja tradicinių bitumo membranų ir neturi lakiųjų organinių junginių. Kai betono eksploatacijos pabaiga - perdirbimas, kristalinė hidroizoliacija paliekama kaip dalis betono, o membranų naudojimas dažnai kelia papildomų perdirbimo kliūčių.

Ekologiško gydymo kryptys ir bendras tvarumo kontekstas

Betonas yra viena iš ploniausiai apgalvotų medžiagų gamtoje dėl didelio CO2 išmetimo portlandcemento gamybos metu. Be to, statybos metu sunaudojama daug vandens ir gamtinių išteklių. Todėl tvarumas statybose reiškia ne tik naujų medžiagų kūrimą, bet ir visą gyvavimo ciklą: nuo žaliavų atsargų iki seno betono perdirbimo ir antrinių žaliavų panaudojimo.

Naudojant perdirbtas medžiagas, galima sumažinti atliekų kiekį ir pirminių išteklių poreikį. SCM (silicio vadinamosios aktyvuojančios medžiagos) kaip pelenai, šlakas ir silicio dioksido dūmai pagerina betono patvarumą ir sumažina cemento gamybos CO2 emisijas. Taip pat kuriami nauji tvarūs betono mišiniai: mažai anglies dioksido išskiriantis betonai su alternatyviomis rišamosiomis medžiagomis ir perdirbtomis medžiagomis.

Technologijų pažanga vaidina lemiamą vaidmenį: CCS technologijos gaudo CO2 ir saugo jį po žeme, o kristalinė hidroizoliacija sujungia tvarią priklausomybę nuo perdirbtų užpildų ar vandens recirkuliacijos. Taip pat svarbu optimizuoti projektavimo sprendimus, sumažinti atliekų kiekį statybos aikštelėse, ilgesnį betono tarnavimą ir senos konstrukcijos perdirbimą.

Lietuvoje, pasak Rimvydo Kaminsko iš Kauno technikos universiteto, identifikuojamos kelios perspektyvios kryptys: papildomos cementinės medžiagos (PCM) naudojimas, perdirbtos žaliavos panaudojimas, CO2 kietinimo technologijos, biomasės kuras cemento gamyboje, bei tinkamas statybos projektų išdėstymas ir medžiagų optimizavimas. Šios kryptys gali žymiai sumažinti betono poveikį aplinkai per visą jo gyvavimo ciklą.

Durisol: ekologiški blokeliai ir jų įtaka pastatų tvarumui

Durisol blokeliai susiformuoja iš perdirbtos medienos drožlių ir gabalėlių, kurie mineralizuojami ir susimaišomi su portlandcementu. Produktas suteikia lengvą, akytą, ilgalaikį sienų sprendimą su integruota šilumos izoliacija ir garso/saugos savybėmis. Durisol pasižymi aukštomis akustinėmis savybėmis (garso izoliacija 52-65 dB), atsparumu ugniai, ir puikiais įvairių dydžių sienų sprendimais.

Durisol praktinis pranašumas: lengva gamyba, galimybė montuoti sienas bet kokio storio ar formos, sausa jungimo technologija, lengvas montavimas, atliekų grąžinimas į gamyklą perdirbimui. Be to, Durisol produktai yra laikomi „Žalioji statyba“: juose nėra toksiškų elementų, ir jie visiškai perdirbami (2008 metais Durisol laimėjo JAV aukso medalį už 100% perdirbiamą medžiagą).

Durisol sistema leidžia greitai pastatyti gelžbetonines sienas su įmontuota šilumos izoliacija, o sienos gali būti plonesnės, todėl sumažėja energijos suvartojimas. Durisol gali būti naudojamas įvairiose statybos srityse, nuo gyvenamųjų iki pramoninių projektų, įskaitant sienų, pertvarų, grindų ir perdangų konstrukcijas. Durisol turi daug formų ir suteikia galimybių įvairioms architektūroms.

Betonas ir aplinkosauga: iššūkiai, problemos ir sprendimai

Betonas - toli gražu ne tik patikima, tačiau ir aplinkai kenkia medžiaga. Cemento gamyba išskiria didelį CO2 kiekį, o betono eksploatacijos metu į aplinką išmetama energijos ir išteklių. Todėl svarbu didinti betono tvarumą visame gyvavimo cikle: nuo taupymo vandenyje ir energijoje iki švarios gamybos ir perdirbimo galimybių. Kūrėjai siūlo įvairius sprendimus: mažinti cemento kiekį, naudoti SCM medžiagas, perdirbti užpildus ir vandenį, taikyti kristalinę hidroizoliaciją vietoje tradicinių membranų, siekti mažesnio pralaidumo, teikti pirmenybę perdirbtoms medžiagoms, taikyti CO2 kietinimą ir skaitmeninius projektavimo sprendimus.

Tačiau iššūkių yra daug: betonas išlieka labai universali ir paklausiai naudojama medžiaga, o jos gamybos principai gali skatinti korupciją ir aplinkos taršą. Tarp įspėjančių ženklų - didelio masto urbanizacija, nevienodų regionų iššūkiai, statybos sektoriaus taršos lygis ir rizikos dėl netinkamo perdirbimo bei netinkamų resursų naudojimo. Todėl svarbu sujungti tvarias medžiagas, aplinkos apsaugos reikalavimus bei ekonominius motyvus, kad statybos sektorius taptų dar tvaresnis ir socialiai atsakingesnis.

Pristatomi du skiriami aspektai: ilgalaikė konstrukcijų patvarumas ir aplinkos poveikio mažinimas

1) Ilgalaikės konstrukcijų patvarumo didinimas - svarbu užkirsti kelią kenksmingų medžiagų patekimui į betono vidų, taikant mažiau pralaidų betono mišinius, vandens mažinimo priedus ir kapiliarinį porų mažinimą. Kristalinė hidroizoliacija suteikia nuolatinį barjerą ir gali būti įterpta į konstrukciją arba kaip priežiūros medžiaga eksploatacijos metu.

2) Mažinant betono poveikį aplinkai, svarbu plėsti antrines žaliavas, naudojant SCM, perdirbto užpildo ir vandens didinimą, bei plėsti CO2 kietinimą. Taip pat būtina užtikrinti ilgalaikį projektų planavimą, atliekų mažinimą ir perdirbimą, kuriant žiedinę ekonomiką statybų sektoriuje.

3) Svarbi vieta tenka dizainui - pasirinkus tinkamą betono mišinių sudėtį, galima sumažinti energijos suvartojimą, išlaikyti patvarią sienų ir perdangų konstrukciją bei sumažinti priežiūros darbų dažnį per eksploatacijos laiką.

4) Pabaigai, būtina pripažinti: nors betonas išlieka vienu iš iššūkių aplinkai įvertinant savo gyvavimo ciklą, perdirbimas, naujų technologijų diegimas ir tvarios statybos praktikos gali ženkliai sumažinti jo neigiamą poveikį ir kartu užtikrinti saugesnį bei sveikesnį aplinkos mikroklimatą.

Be to, mikroklimato gerinimas pastatuose ir patalpos oro kokybės užtikrinimas yra būtini veiksniai, kai kalbame apie sveiką gyvenamąją aplinką. Durisol blokai ir kristalinės hidroizoliacijos technologijos gali prisidėti prie geresnės patalpų oro kokybės ir mažesnės taršos per trumpesnį ar ilgesnį laiką, o tvarių medžiagų ir metodų taikymas skatina žiedinę ekonomiką statybose.

tags: #betono #gamybos #kenksmingumas