Skip to main content

Innovative Reuse of All Tyre Components in Concrete

Article Category

Article available in the folowing languages:

Poddane recyklingowi opony ochronią budynki przed trzęsieniami ziemi, wybuchami i pożarami

Unijni naukowcy dowiedli, że zużyte opony zawierają cenne materiały, które można wykorzystać do wzmacniania tuneli i wznoszenia budynków odpornych na trzęsienia ziemi, pożary i wybuchy.

Zmiana klimatu i środowisko
Bezpieczeństwo

Guma, stal i włókna tekstylne ze zużytych opon mogą zostać ponownie wykorzystane do wzmocnienia betonu, co pozwoli konstruować budynki bardziej odporne na trzęsienia ziemi i pożary, chronić ściany przed wybuchami i szybciej przywracać budynki i tunele do stanu sprzed pożaru. Finansowana ze środków UE inicjatywa ANAGENNISI (Innovative Reuse of All Tyre Components in Concrete) połączyła pochodzących z ośmiu krajów 17 partnerów przemysłowych i akademickich, w tym European Tyre Recycling Association, chcących drogą eksperymentów laboratoryjnych i dużych projektów demonstracyjnych dowieść, że istnieje dobry sposób wykorzystania materiałów odzyskiwanych z ponad 3 milionów ton opon wyrzucanych co roku w Unii Europejskiej. Opony składają się w 80% z gumy wzmocnionej w 15% stalowymi drutami i w 5% włóknami tekstylnymi. Obecnie większość zużytych opon w Europie trafia na wysypiska lub jest spalana, mimo że ten sposób utylizacji jest bardzo niebezpieczny dla środowiska naturalnego. Wzmocniony gumą beton jest bardziej elastyczny Dodanie gumy ze zużytych opon do betonu sprawia, że staje się on 40 razy bardziej elastyczny niż tradycyjny beton, dzięki czemu wykonane z niego budynki czy inne obiekty mogą podlegać większym niż dotąd odkształceniom. „Wzmacniany gumą beton doskonale sprawdza się w podstawach kolumn i konstrukcji, zwiększając ich odporność na trzęsienia ziemi” – mówi Kypros Pilakoutas, koordynator projektu i profesor zajmujący się innowacjami w budownictwie na wydziale budownictwa na brytyjskim Uniwersytecie w Sheffield. Testy wielkoskalowe przeprowadzone w Imperial College London oraz testy z wykorzystaniem stołu wstrząsowego wykonane na rumuńskiej politechnice Technical University of Iasi wykazały, że odporność sejsmiczna konstrukcji z nowego betonu jest do 500% większa niż w przypadku konstrukcji ze zwykłego betonu. Wzmocniony gumą beton można również natryskiwać w tunelach i na mocno nachylone powierzchnie, wzmacniając ich wytrzymałość konstrukcyjną, czego dowiedziono w prezentacjach przeprowadzonych w Chorwacji i Hiszpanii. Drut z opon zwiększa wytrzymałość Odzyskiwany z opon drut można zmieszać z włóknami stalowymi dodawanymi do betonu. „Włókna stalowe z opon przypominają wyglądem cienkie druty fortepianowe. Mają postać bardzo cieniutkich pasm skręconych ze sobą w linę o wytrzymałości 10 razy większej niż w przypadku konwencjonalnej stali” – wyjaśnia prof. Pilakoutas. Podczas testów zespół projektu odkrył, że zastosowanie tych włókien niemal całkowicie eliminuje występowanie pęknięć skurczowych w betonie. „Dzięki nawet niewielkiej domieszce drutu z opon w betonie pojawia się wystarczająco dużo włókien stalowych, aby powstrzymywać pękanie w mikroskali” – dodaje Pilakoutas. Zespołowi ANAGENNISI udało się wylać trzy (w Wielkiej Brytanii, Holandii oraz Bośni i Hercegowinie) bezspoinowe posadzki o długości 40 metrów wzmacniane wyłącznie drutami ze zużytych opon. Włókna polimerowe uodporniają beton na wybuchy Włókna polimerowe używane zwykle do wzmacniania opon do samochodów osobowych to wytrzymały, wysokiej jakości materiał, który można ponownie wykorzystać do zwiększenia kontroli nad pękaniem betonu na wczesnym etapie wiązania. Włókna tekstylne zapobiegają kruszeniu i łamaniu się betonu podczas pożaru i chronią budynki przed uszkodzeniami powodowanymi przez pociski lub wybuchy. „W przypadku intensywnego pożaru włókna polimerowe zwiększają wytrzymałość betonu zwłaszcza na początku, kiedy beton rozszerza się pod wpływem ciepła” – twierdzi prof. Pilakoutas. Włókna topią się w temperaturze 200°C – tej samej, przy której rozszerzony beton wybucha. „Topiąc się, włókna tworzą wnęki, którymi odprowadzana jest para, co zmniejsza ciśnienie wewnątrz betonu, dzięki czemu ten nie eksploduje” – uzupełnia. Testy pożarowe dowiodły, że włókna zapobiegają również kruszeniu się betonu, zwiększając tym samym jego odporność na wybuch. „Beton oczywiście zostanie uszkodzony, ale włókna uniemożliwiają jego wykruszanie się do wewnątrz, co może potencjalnie uratować komuś życie” – podsumowuje prof. Pilakoutas. Jak dodaje, technologia ta wymaga jeszcze przeskalowania przed wprowadzeniem na rynek.

Słowa kluczowe

ANAGENNISI, recykling, budowa, beton, klęski żywiołowe, trzęsienie ziemi, wybuchy, pożar, szkody spowodowane pożarem

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania