Recykling betonu na rzecz odbudowy

Nawet jeśli branża budowlana nie może się obejść bez betonu: materiał budowlany, który był stosowany już przez Rzymian, z pewnością ma dziś problem wizerunkowy - ze względu na swoją szkodliwość dla klimatu i ogromne zużycie zasobów. Od lat 90. ubiegłego wieku naukowcy prowadzą więc badania nad recyklingiem betonu. W porównaniu z produkcją nowego betonu, recykling nie zmniejsza emisji CO2, ale zmniejsza ilość potrzebnych materiałów budowlanych - twierdzi profesor Ueli Angst z Politechniki Federalnej (PF) w Zurychu.

Oszczędza się dostarczanie kruszywa, ponieważ są one pozyskiwane z materiałów rozbiórkowych. "A ponieważ kruszywa stanowią od 60 do 80 % betonu, ma to duże przełożenie"- mówi Angst. Duża część kruszywa może być zastąpiona przetworzonym gruzem betonowym - co jest zaletą z punktu widzenia zasobów.

Ukraiński chemik w zespole

Beton jest tak zwanym materiałem kompozytowym. Oznacza to, że składa się z cementu, kruszywa i wody. Recykling betonu oznacza ponowne wykorzystanie kamieni ze zniszczonych lub rozebranych budynków, a tym samym przyczynia się do gospodarki obiegowej.

Dlatego zespół badawczy PF, w skład którego wchodzi ukraiński wizytujący naukowiec Viacheslav Troian, badał, w jaki sposób beton z recyklingu mógłby zostać wykorzystany do odbudowy zniszczonej Ukrainy, wyjaśnia Troian. Chemik pracował przed wojną w Kijowskim Narodowym Uniwersytecie Budownictwa i Architektury. Jego specjalność: różne rodzaje betonu.

Odkrycia interesujące również dla innych krajów

Badania są nowe - i bardzo interesujące dla Ukrainy - mówi Troian. "Przede wszystkim dokładnie przebadaliśmy, jak należy przetwarzać i mieszać poszczególne składniki betonu z recyklingu, aby materiał miał dobrą i trwałą jakość. I te odkrycia są również interesujące dla innych krajów."

Ponieważ mieszanka składników betonu jest alfą i omegą betonu z recyklingu. Badacze zakładają, że nawet 50% zawartości kruszywa można zastąpić materiałem z recyklingu. To nie jest mała ilość, a znacznie odciążyłaby Ukrainę podczas odbudowy: bo dzięki wykorzystaniu części gruzu, z jednej strony trzeba kupić mniej materiałów budowlanych, a z drugiej strony materiały budowlane są już na miejscu. Nie jest to jednak tak proste, jak się wydaje - podkreśla badacz betonu Angst.

Wysiłek zależy od materiału

Wielkoformatowy materiał rozbiórkowy musi być najpierw rozbity na mniejsze kawałki i pokruszony - mówi. "A potem bierzesz ten pokruszony materiał, mieszasz go z nowym cementem i nową wodą i robisz z niego nowy beton" - mówi Angst.

Nie można ogólnie powiedzieć, jakiego nakładu pracy wymaga recykling materiału rozbiórkowego, aby optymalnie połączyć go w nowy beton - zależy to od rodzaju materiału rozbiórkowego. Bo często zawiera starą zaprawę cementową, przez co recyklingowany beton jest mniej stabilny niż beton tradycyjny. Dzieje się tak dlatego, że zaprawa cementowa wchłania więcej wody, co powoduje powstawanie pęknięć. Aby tego uniknąć, naukowcy eksperymentalnie sprawdzają, jak i który materiał budowlany musi zostać przetworzony, zanim stanie się nowym, wysokiej jakości betonem, mówi Troian.

Skuteczne i praktyczne rozwiązanie

W ostatnich latach powstały na to różne metody - na przykład z użyciem kwasu lub z użyciem ciepła - ale wszystkie one dużo kosztują. “Obecnie dowiedzieliśmy się, że całkowicie wystarczające jest zwilżenie materiału rozbiórkowego wodą przed jego przetworzeniem na nowy beton. I to jest bardzo prosty sposób, również dla zniszczonego kraju będzie to skuteczne i realne rozwiązanie” - wyjaśnia Troian.

Około 18% wszystkich betonowych budynków w Szwajcarii, gdzie naukowcy badają ten temat, jest wykonanych z betonu pochodzącego z recyklingu. Dzięki temu Szwajcaria jest europejskim liderem w tej dziedzinie. Naukowcy z PF cieszą się, że mogą wspierać swojego ukraińskiego kolegę Troiana poprzez wspólne badania. I mają nadzieję, że wiedza o recyklingowanym betonie pomoże Ukrainie w odbudowie po wojnie.