Ugruntowanie pozycji betonu jako zrównoważonego materiału budowlanego - Laboratoryjnie.pl

Published on : 1 lipca 20221 lipca 2022 Published by : Krzysztof Wołowiec

Owocem projektu EnDurCrete jest coś więcej niż tylko bardziej ekologiczny beton – opracowane rozwiązanie wydłuża funkcjonowanie i zwiększa trwałość konstrukcji, jednocześnie ograniczając ślad węglowy tego uniwersalnego materiału budowlanego.

Mocny, wytrzymały, wydajny i bezpieczny. Beton jest bez wątpienia najchętniej stosowanym materiałem budowlanym na świecie. Według czasopisma „Nature” każdego roku na świecie wykorzystuje się 30 miliardów ton betonu. BBC szacuje, że z betonu wykonano niemal połowę wszystkich rzeczy stworzonych przez człowieka oraz że jest go tak dużo, że wkrótce przeważy całą żywą materię na Ziemi. Niestety, cały ten beton wiąże się jednocześnie z dość dużym śladem węglowym. Jak czytamy w „The Guardian”, beton odpowiada za 4–8 % rocznej światowej produkcji CO2. Duża część emisji związanych z betonem powstaje w trakcie produkcji klinkieru cementowego, jednego z głównych materiałów służących do wytwarzania cementu. „W trakcie produkcji klinkieru zużywa się znaczne ilości materiałów i energii”, opowiada Arnaud Muller, starszy naukowiec w firmie HeidelbergCement. „Z tego powodu jak dotąd większość wysiłków mających na celu ograniczenie śladu węglowego betonu koncentrowała się na zmniejszeniu ilości klinkieru w składzie”. Uzupełniające materiały cementowe stały się standardowym zamiennikiem klinkieru. „Choć zastosowanie zamienników przyczynia się do ograniczenia zużycia materiałów i energii, produkt końcowy – beton – może nie być równie trwały i wytrzymały co tradycyjne betony”, dodaje Muller. Przy wsparciu finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu EnDurCrete firma HeidelbergCement przewodziła grupowym pracom nad stworzeniem efektywnego kosztowo betonu, który jest nie tylko zrównoważony, ale i trwały. Żeby sprostać temu wyzwaniu, uczestnicy projektu postanowili wykorzystać osiągnięcia technologii.

Wydłużenie okresu użyteczności betonu

Zamiast zajmować się wyłącznie zastosowaniem materiałów, zespół projektu EnDurCrete skoncentrował się na wszystkich dostępnych sposobach wydłużenia okresu użyteczności betonów. „Wydłużając okres użyteczności betonu oraz konstrukcji, w których jest on stosowany, możemy ograniczyć ilość wytwarzanych materiałów. A to właśnie produkcja betonu jest przyczyną większości emisji”, wyjaśnia Muller. Prace nad projektem rozpoczęły się od opracowania nowatorskich cementów i betonów o niskiej zawartości klinkieru. Następnie całe konsorcjum rozszerzyło zakres badań laboratoryjnych aby lepiej zrozumieć czynniki odpowiadające za niszczenie betonu. „Chcieliśmy nie tylko opracować nowe, ekologiczne rodzaje betonu, ale też zrozumieć, jak możemy przekroczyć obecne ograniczenia i wydłużyć funkcjonalność tego materiału, dbając przy tym o jego zrównoważony charakter”, zauważa Muller. Jedną z metod, które badacze wykorzystali do zwiększenia możliwości wykrywania i śledzenia uszkodzeń, było zastosowanie dodatków na bazie węgla dla zwiększenia przewodnictwa elektrycznego. Jednakże gdy ustalono, że pierwotnie wybrany materiał nie był zgodny z wymogami zdrowotnymi i normami bezpieczeństwa obowiązującymi we wszystkich państwach członkowskich UE, zespół musiał poszukać alternatyw. „Nie możemy poświęcać zdrowia i bezpieczeństwa na rzecz zrównoważonego rozwoju, te aspekty są ze sobą połączone”, zauważa Muller. „Dzięki pełnej poświęcenia pracy partnerów projektu byliśmy w stanie ustalić odpowiednią alternatywę, która zapewniła nam pożądane wyniki”.

Trwałe i ekologiczne betony stają się normą

Na bazie tych początkowych prac zespół uzupełnił betony EnDurCrete różnymi technologiami, w tym umożliwiającymi samodzielne naprawianie się oraz monitorowanie. Przewiduje się, że ostateczne rozwiązanie EnDurCrete będzie o 40 % trwalsze niż konwencjonalny beton, a jego wpływ na globalne ocieplenie będzie blisko o połowę niższy. „Przemysł budowlany stara się stać bardziej zrównoważoną, trwałą i ekologiczną branżą, więc betony takie jak ten opracowany w ramach projektu EnDurCrete stanie się normą”, podsumowuje Muller. Rozwiązania EnDurCrete przetestowano w rzeczywistych zastosowaniach, w tym w tunelach, portach i na mostach. Niektóre z nich są dodatkowo dopracowywane na zasadach komercyjnych.

Źródło: cordis.europa.eu