Ekologiczny beton kluczem do zrównoważonego budownictwa
Zużycie betonu wynosi około 10 miliardów ton rocznie, co czyni go najpowszechniej stosowanym na świecie materiałem wytworzonym przez człowieka. Wyższe jest tylko zużycie wody. Produkcja betonu przyczynia się do 5 % emisji gazów cieplarnianych na całym świecie. Finansowany przez UE projekt ECO-Binder miał na celu opracowanie ekologicznego rozwiązania, które radykalnie zmniejszy ślad węglowy produkcji betonu. Jednak cele zespołu były znacznie ambitniejsze. Naukowcy wykorzystali tę okazję, aby stworzyć produkt w konkurencyjnej cenie, który łączy w sobie poprawę bezpieczeństwa, komfortu i stabilności. Koniec powiązań z tradycyjnym cementem Beton powstaje przez zmieszanie spoiwa, zwykle cementu, z wodą. Konwencjonalny zwykły cement portlandzki (OPC) jest najczęściej wybieranym spoiwem, ale jego produkcja odbywa się wysokim kosztem dla środowiska. Spoiwa cementowe Belite-Ye’elimite-Ferrite (BYF) są przyjazną dla środowiska rodziną materiałów, które zyskują na znaczeniu w produkcji ekologicznego betonu. Parametry nowej klasy cementów są porównywalne z parametrami OPC. Jednak niższa zawartość wapnia, niższa temperatura spalania i zapotrzebowanie na energię potrzebną do rozdrabniania przekładają się na około 30 % niższą emisję CO2 związaną z produkcją betonu. W ciągu pierwszych dwóch lat czteroletniego projektu zespół udowodnił możliwość wykonania prefabrykowanych elementów łączących nowatorskie spoiwa BYF i zaawansowaną produkcję funkcjonalnych materiałów wykończeniowych. Następnie naukowcy zainstalowali te elementy w pięciu ośrodkach testowych we Włoszech, Rumunii, Hiszpanii i Wielkiej Brytanii. Wykazany sukces W małych makietach w Rumunii, Hiszpanii i Wielkiej Brytanii oraz w ośrodku testowym w Hiszpanii zastosowano cztery różne materiały betonowe wyprodukowane z trzema cementami BYF i OPC. Naukowcy porównywali wpływ na te betony wywierany przez różne, ale realne warunki geograficzne i eksperymentalnie modulowane. Według Arianny Amati, koordynatorki projektu, ukoronowaniem była produkcja betonu BYF w rzeczywistej skali. Dokładniej mówiąc, jedenastometrowe panele monolityczne zainstalowano i przetestowano w realnych warunkach w zakładzie demonstracyjnym w Mantui we Włoszech. Koordynatorka wyjaśnia: „Z prefabrykatów wykonanych z betonu BYF zbudowano 165 m2 fasady obiektu w celu zademonstrowania całkowitego zastąpienia produktu opartego na OPC w rzeczywistej skali”. Testowanie małych i pełnowymiarowych makiet potwierdziło osiągnięcie celów projektu. Prefabrykowane panele z nowatorskimi produktami BYF wykazały o 24 % niższą zawartość energii i 24 % redukcję śladu węglowego. Ponadto właściwości izolacyjne zostały poprawione o 10 %. Mniejsze kurczenie się betonu BYF podczas suszenia (zwiększona stabilność wymiarowa) bez użycia dodatków spowodowało zmniejszenie przecieków powietrza. Wszystko to zostało osiągnięte przy kosztach o 15 % niższych niż w przypadku konwencjonalnych produktów OPC. Film szkoleniowy ECO-Binder został udostępniony na stronie internetowej projektu, aby pomóc branży budowlanej wdrożyć nowe betony BYF w najbardziej efektywny sposób. Przewiduje się, że technologia będzie dostępna na rynku za pięć lat. ECO-Binder aktywnie promował nowe materiały, prezentując je na 48 imprezach w ciągu czterech lat trwania projektu. Naukowcy zorganizowali również cztery warsztaty oraz opublikowali trzy artykuły w czasopismach i sześć w czasopismach naukowych. W międzyczasie kontynuuje się rozpowszechnianie wyników projektu poprzez prezentacje, broszury i rozwijane plakaty, które są dostępne do pobrania na stronie internetowej projektu.
Słowa kluczowe
ECO-Binder, beton, BYF, OPC, cement, spoiwo, ślad węglowy, ekologiczny, CO2
