Az űrkorszakbeli beton története és az, hogyan csökkenthető vele az előregyártott beton súlya, miközben nagy szilárdságú termékeket lehet előállítani.
Ez egy egyszerű koncepció, de a válasz nem egyszerű: csökkenteni a beton súlyát anélkül, hogy befolyásolnánk a szilárdságát. Bonyolítsunk tovább egy tényezőt a környezeti problémák megoldása során; nemcsak a gyártási folyamat során keletkező szén-dioxid-kibocsátást csökkentjük, hanem az útszélre dobott szemét mennyiségét is.
„Ez teljes baleset volt” – mondta Bart Rockett, a Philadelphia's polírozott beton és Rockett üvegburkolat tulajdonosa. Kezdetben megpróbálta továbbfejleszteni polírozott betonburkolati rendszerét, egy olyan padlót, amely 100%-ban újrahasznosított, fogyasztói üvegszilánkokat használ a terrazzo hatás eléréséhez. A jelentések szerint 30%-kal olcsóbb, és 20 év hosszú távú garanciát kínál. A rendszert úgy tervezték, hogy magasfényű legyen, és lábanként 8 dollárral olcsóbb, mint a hagyományos terrazzo, ami potenciálisan sok pénzt takaríthat meg a polírozó vállalkozónak, miközben kiváló minőségű padlót hoz létre.
Polírozás előtt Rockett 25 éves betonépítési tapasztalattal kezdte betonnal kapcsolatos tapasztalatait. A „zöld” újrahasznosított üveg vonzotta a polírozott betoniparhoz, majd az üvegfelületekhez. Évtizedes tapasztalat után polírozott betonnal készült munkái számos díjat nyertek (2016-ban elnyerte a Concrete World „Olvasók Díját” és az évek során 22 további díjat – eddig), célja a nyugdíjba vonulás. Olyan sok jól megtervezett terv.
Miközben tankolni parkolt, Archie Filshill meglátta Rockett teherautóját, amely újrahasznosított üveget használt. Phil Hill tudomása szerint ő volt az egyetlen, aki bármit is csinált az anyagokkal. Filshill az AeroAggregates vezérigazgatója és társalapítója, amely egy ultrakönnyű, zártcellás habüveg adalékanyagokat (FGA) gyártó cég. A cég kemencéi szintén 100%-ban újrahasznosított üveget használnak, akárcsak a Rockett Glass Overlay padlója, de az előállított építési adalékanyagok könnyűek, nem éghetőek, szigeteltek, jól vízelvezetőek, nem nedvszívóak, ellenállnak a vegyszereknek, a rothadásnak és a savaknak. Ezáltal az FGA kiváló alternatívát jelent épületek, könnyű töltések, teherelosztó platformok és szigetelt aljzatok számára, valamint a támfalak és szerkezetek mögötti oldalirányú terhelések csökkentésére.
2020 októberében „odajött hozzám, és tudni akarta, mit csinálok” – mondta Rockett. „Azt mondta: »Ha ezeket a kőzeteket (az ő adalékanyagát) betonba tudod önteni, akkor valami különlegeset kapsz.«”
Az AeroAggregates körülbelül 30 éves múltra tekint vissza Európában és 8 éves az Egyesült Államokban. Rockett szerint az üvegszál alapú habanyag-adalékanyag könnyű tömegének cementtel való kombinálása mindig is megoldatlan problémát jelentett.
Ugyanakkor Rockett fehér CSA cementet használt a padlójához, hogy biztosítsa a padló kívánt esztétikai és teljesítményminőségét. Kíváncsi volt, mi fog történni, ezért összekeverte ezt a cementet és a könnyű adalékanyagot. „Miután beletettem a cementet, [az adalékanyag] felúszott a felszínre” – mondta Rockett. Ha valaki megpróbál egy adag betont keverni, ez nem pontosan az, amit akar. Mindazonáltal a kíváncsisága arra késztette, hogy folytassa.
A fehér CSA cement a hollandiai Caltra nevű cégtől származik. A Rockett által használt forgalmazók egyike a Delta Performance, amely adalékszerekre, színezékekre és cementhatásokra specializálódott. Shawn Hays, a Delta Performance tulajdonosa és elnöke elmagyarázta, hogy bár a tipikus beton szürke, a cement fehér minősége lehetővé teszi a kivitelezők számára, hogy szinte bármilyen színt színezzenek – ez egyedülálló képesség, ha a szín fontos.
„Alig várom, hogy Joe Ginsberggel (egy ismert New York-i tervezővel, aki a Rockettel is együttműködött) együtt dolgozhassunk, hogy valami igazán egyedit alkossunk” – mondta Hayes.
A CSA használatának további előnye a csökkentett szénlábnyom kihasználása. „Alapvetően a CSA-cement egy gyorsan kötő cement, a portlandcement helyettesítője” – mondta Hayes. „A gyártási folyamatban használt CSA-cement hasonló a portlandcementhez, de valójában alacsonyabb hőmérsékleten ég, ezért környezetbarátabb cementnek tekintik – vagy értékesítik.”
Ebben az űrkorszakban, a ConcreteGreen Global Concrete Technologies-nél láthatjuk az üveg és a hab keveredését a betonban.
Egy szabadalmaztatott eljárással ő és egy kis iparági szakértői hálózat egy olyan blokk prototípust készített, amelyben a szálak gabionhatást hoztak létre, az adalékanyagot a betonban felfüggesztve, ahelyett, hogy a felszínre lebegne. „Ez a Szent Grál, amelyet az iparágunkban mindenki 30 éve keres” – mondta.
Űrkorszaki betonként ismert, előre gyártott termékekké készül. Üvegszállal erősített acélrudakkal erősítik meg, amelyek sokkal könnyebbek az acélnál (nem is beszélve arról, hogy állítólag ötször erősebbek), a betonpanelek állítólag 50%-kal könnyebbek a hagyományos betonnál, és lenyűgöző szilárdsági adatokat szolgáltatnak.
„Mire mindannyian befejeztük a különleges koktélunk összekeverését, 90 fontot nyomtunk. Összehasonlítva a 150 hagyományos betonnal köblábonként” – magyarázta Rockett. „Nemcsak a beton súlya csökkent, hanem most az egész szerkezet súlya is jelentősen csökken. Nem próbáltuk ezt kifejleszteni. Szombat este a garázsomban ültem, és csak a szerencsén múlott. Van egy kis felesleges cementem, és nem akarom kidobni. Így kezdődött minden. Ha 12 évvel ezelőtt nem nyúltam volna a polírozott betonhoz, soha nem fejlődött volna padlórendszerré, és nem fejlődött volna könnyűcementté.”
Egy hónappal később megalakult a Green Global Concrete Technology Company (GGCT), amely számos olyan konkrét partnert tömörített, akik felismerték a Rockett új előregyártott termékeiben rejlő lehetőségeket.
Súly: 2400 font. Űrkorszaki beton yardonként (a hagyományos beton súlya körülbelül 4050 font yardonként)
A PSI tesztet 2021 januárjában végezték el (az új PSI tesztadatok 2021. március 8-án érkeztek meg). Rockett szerint az űrkorszakbeli beton nem fog repedni, ahogy azt a nyomószilárdsági teszteknél várnánk. Ehelyett a betonban felhasznált nagy mennyiségű szál miatt inkább kitágul, mint a hagyományos betonnál, a nyírás miatt.
Az űrkorszakbeli beton két különböző változatát alkotta meg: egy standard szürke beton és egy fehér építészeti keverék infrastrukturális keverékét a színek és a dizájn tekintetében. A „koncepcióbizonyítás” projekt terve már készülőben van. A kezdeti munka egy háromszintes demonstrációs épület megépítését foglalta magában, amely magában foglalt egy pincét és tetőt, gyalogoshidakat, hangszigetelt falakat, hajléktalanok otthonait/menhelyeit, átereszeket stb.
A GGCT címsort Joe Ginsberg tervezte. Az Inspiration Magazine a 100 legjobb globális tervező között a 39. helyen, a Covet House Magazine pedig New York 25 legjobb belsőépítésze között rangsorolta. Ginsberg a lobby felújítása során az üveggel borított padló miatt kereste meg Rockettet.
A jelenlegi terv az, hogy minden jövőbeli projekttervet Ginsberg szemszögéből terveznek kidolgozni. Legalábbis kezdetben ő és csapata azt tervezi, hogy felügyelik és vezetik azokat a projekteket, amelyek előre gyártott űrkorszaki betontermékeket tartalmaznak, hogy biztosítsák a beépítés helyességét és a szabványoknak való megfelelést.
Az űrkorszakbeli beton felhasználásával kapcsolatos munkálatok már megkezdődtek. A Ginsberg egy 2000 négyzetméteres irodaépületet tervez, amelynek építési éve augusztusra várható. Az épület három emelettel, egy pinceszinttel és tetőtérrel rendelkezik. Minden emelet körülbelül 45 négyzetméteres. Az épületen mindent elvégeznek majd, és minden részletet a GGCT építészeti portfóliójának, a Rockett Glass Overlay-nek és a Ginsbergnek a tervei alapján alakítanak ki.
Könnyű, előregyártott betonlapokból épült hajléktalanszálló/ház vázlata. Zöld globális betontechnológia
A ClifRock és a Lurncrete munkatársa, Dave Montoya a GGCT-vel együttműködve tervez és épít egy gyorsan felépíthető lakásprojektet hajléktalanok számára. Több mint 25 éves betonipari tapasztalata során kifejlesztett egy olyan rendszert, amelyet leginkább „láthatatlan falként” lehet leírni. Leegyszerűsítve, egy vízcsökkentő adalékot lehet hozzáadni a fugához, hogy a kivitelező zsaluzat nélkül is fel tudjon állni. A kivitelező ezután egy 6 láb magas falat tud építeni. A falat ezután „kifaragják”, hogy díszítsék a tervet.
Tapasztalattal rendelkezik üvegszállal erősített acélrudak panelekben való felhasználásában dekorációs és lakossági betonmunkákhoz. Rockett hamarosan megtalálta, abban a reményben, hogy tovább fejlesztheti az Űrkorszaki Betont.
Miután Montoya csatlakozott a GGCT-hez, a csapat gyorsan új irányt és célt talált könnyű, előre gyártott paneljeik számára: menedékhelyeket és mobilházakat biztosítani hajléktalanok számára. A hagyományosabb menedékhelyeket gyakran bűncselekmények, például rézcsupaszítás vagy gyújtogatás pusztítja el. „Amikor betonból készítettem” – mondta Montoya –, „a probléma az volt, hogy nem tudják eltörni. Nem tudnak vele babrálni. Nem tudnak kárt tenni benne.” Ezek a panelek penészállóak, tűzállóak, és természetes R-értékkel (vagy szigeteléssel) rendelkeznek, hogy további környezetvédelmet nyújtsanak.
A jelentések szerint a napelemekkel működő menedékhelyek egy nap alatt felépíthetők. A károk megelőzése érdekében a közműveket, például a vezetékeket és a vízvezeték-rendszereket beépítik a betonpanelekbe.
Végül, a mobil szerkezeteket hordozhatóra és modulárisra tervezték, ami sok pénzt takaríthat meg az önkormányzatoknak a nem fenntartható épületekhez képest. Bár moduláris, a menedékhely jelenlegi kialakítása 8 x 10 láb (vagyis körülbelül 84 négyzetláb) alapterületű. A GGCT egyeztet néhány állami és helyi önkormányzattal az épületek speciális területeiről. Las Vegas és Louisiana már érdeklődést mutatott.
Montoya másik cégével, az Equip-Core-ral együttműködve a hadsereggel közös panel alapú rendszert fog használni néhány taktikai kiképző építményhez. A beton tartós és erős, a lőtt lyukak pedig manuálisan is feldolgozhatók ugyanazon beton keverésével. A javított folt 15-20 percen belül megköt.
A GGCT az űrkorszakbeli betonban rejlő lehetőségeket aknázza ki könnyebb súlya és szilárdsága révén. Célul tűzték ki az előregyártott beton alkalmazását épületekben és nem csak menedékhelyeken. A lehetséges termékek közé tartoznak a könnyűsúlyú forgalmi hangszigetelő falak, lépcsők és gyalogos hidak. Létrehoztak egy 1,2 m x 2,4 m-es hangszigetelt fal szimulációs panelt, amelynek kialakítása kőfalra hasonlít. A terv öt különböző tervet tartalmaz.
Végső soron a GGCT csapat célja a vállalkozó képességeinek fejlesztése az engedélyezési programon keresztül. Bizonyos mértékig a program világszerte való terjesztése és munkahelyteremtés. „Azt akarjuk, hogy az emberek csatlakozzanak és megvásárolják a licenceinket” – mondta Rockett. „A mi feladatunk az, hogy ezeket a dolgokat úgy fejlesszük, hogy azonnal használhassuk… A világ legjobb embereihez fordulunk, most csináljuk. Azokhoz, akik gyárakat akarnak építeni, el akarják készíteni a terveiket. A csapatban részt vevő emberek… Zöld infrastruktúrát akarunk építeni, van zöld infrastruktúránk. Olyan emberekre van szükségünk, akik most építik a zöld infrastruktúrát. Kifejlesztjük, megmutatjuk nekik, hogyan építsék meg az anyagainkkal, és ők elfogadják.”
„A nemzeti infrastruktúra süllyedése ma már komoly problémát jelent” – mondta Rockett. „Komoly szivárgások, 50-60 éves dolgok süllyednek, repednek, túlsúlyosak, és az épületek építésének módja, amivel dollármilliárdokat lehet megtakarítani, az a könnyű anyagok használata, amikor 20 000 van. Nincs szükség arra, hogy túlméretezzenek egy autót, és egy napig azzal járjanak [utalva az űrkorszaki beton hídépítésben való alkalmazási lehetőségeire]. Amíg el nem kezdtem használni az AeroAggregates-t, és meg nem hallgattam, mit tettek az infrastruktúrával és annak könnyűszerkezetével, addig igazán rájöttem mindezre. Valójában az előrelépésről van szó. Használd építésre.”
Ha az űrkorszaki beton összetevőit együttesen vesszük figyelembe, a szén-dioxid-kibocsátás is csökkenni fog. A CSA cementnek kicsi a szénlábnyoma, alacsonyabb kemencehőmérsékletet igényel, hab- és újrahasznosított üvegaggregátumokat, valamint üvegszállal erősített acélrudakat használ – ezek mindegyike szerepet játszik az űrkorszaki beton „zöld” részében.
Például az AeroAggregate könnyebb súlya miatt a vállalkozók egyszerre 100 yard anyagot tudnak szállítani, szemben egy tipikus háromtengelyes teherautó 20 yardjával. Ebből a szempontból egy nemrégiben végrehajtott projekt, amely az AeroAggregate repülőteret adalékanyagként használta, körülbelül 6000 utat takarított meg a vállalkozónak.
Az infrastruktúra helyreállításának elősegítése mellett Rockett a fenntarthatóságra is hatással van az újrahasznosítási programok révén. Az önkormányzatok és az újrahasznosító központok számára az újrahasznosított üveg eltávolítása költséges kihívást jelent. Vízióját „a második legnagyobb kék”-nek nevezi, és az önkormányzati és települési vásárlásokból összegyűjtött üvegre vonatkozik. Ez a koncepció abból fakad, hogy egyértelmű célt ad az újrahasznosításnak – hogy az emberek jobban megértsék az újrahasznosítás végeredményét a környékükön. A terv az, hogy egy külön nagy tárolódobozt (a második kék konténert) hoznak létre az üveg önkormányzati szintű gyűjtésére, ahelyett, hogy az út szélére helyezett szemeteskukát használnának.
A GGCT-t az AeroAggregate komplexumban hozzák létre Eddystone-ban, Pennsylvaniában. Green Global Concrete Technologies
„Most minden szemét szennyezett” – mondta. „Ha szét tudjuk válogatni az üveget, az több millió dollárt takaríthat meg a fogyasztóknak a nemzeti infrastruktúra-építési költségeken, mert a megtakarított pénzt vissza lehet adni az önkormányzatoknak. Van egy termékünk, amivel a szemetesbe dobott üveget az útra, az iskola padlójára, a hídra vagy az I-95 alatti kövekre lehet dobni… Legalább tudod, hogy amikor kidobsz valamit, annak van célja. Ez a kezdeményezés.”
Közzététel ideje: 2021. szeptember 3.