ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНЫЙ БЕТОН — ОСНОВНОЙ ПЕРСПЕКТИВНЫЙ МАТЕРИАЛ

Изменения климата вполне реальны, и необходимые для их прекращения меры не вызывают сомнения: В первую очередь необходимо сократить выбросы CO₂. В частности, на промышленности лежит огромная ответственность за эффективное сокращение выбросов самого распространенного парникового газа. За последние годы в строительной отрасли уже много сделано в этом отношении под эгидой «зеленое строительство», однако, остается еще множество возможностей для намного большего сокращения этих выбросов. В настоящее время в строительстве чрезвычайно широко используется бетон. И одним из его основных компонентов является цемент. По данным различных источников, на производство цемента во всех странах приходится от пяти до восьми процентов всех мировых выбросов CO₂. В настоящее время в процессе производства одной тонны цемента в атмосферу выбрасывается около одной тонны парниковых газов. Указанный баланс CO₂ возникает в результате неизбежной с технической точки зрения необходимости раскисления известняка, обжига (кальцинирования) цементного клинкера и использования в процессе размола энергии.

Весь мир испытывает потребность в бетоне

Безусловно, в современном мире мы не можем обойтись без бетона, ведь постоянно требуется строить новые здания и сооружать инфраструктуру, а бетонные конструкции долговечны. Бетон, как строительный материал, имеет множество преимуществ: Он податлив, структурно устойчив и недорог, поэтому такого же другого строительного материала общего назначения попросту нет.

Поэтому во всем мире предпринимаются огромные усилия по дальнейшему сокращению выбросов парниковых газов при производстве бетона. Использование вторичного топлива для вращающейся печи является одним из основных усовершенствований в этом отношении. Кроме того, можно достичь большего, уменьшив содержание клинкера в цементе, например, за счет использования гранулированного доменного шлака и известняковой муки. Однако использование других составов вызывает новые сложности.

Не оказывающий влияния на климат бетон

Компания Holcim предлагает в качестве строительного материала бетонную смесь, использование которой может значительно снизить выбросы парниковых газов. В конце апреля компания Holcim Beton und Betonwaren GmbH поставила на рынок первую партию разработанного ею не оказывающего влияния на климат бетона Holcim EcoPact Zero, важным компонентом которого являются добавки к бетону производства MC. Holcim EcoPact подходит для сооружения любых элементов строительных конструкций — от фундаментов и наружных и внутренних стен до лестниц, крыш и потолков. Для строительства нового природоохранного центра Rheinauen NABU в Бингене (земля Рейнланд-Пфальц) автобетоносмесители компании Holcim доставили около 280 кубометров строительного материала на объект на берегу Рейна. Благодаря оптимизированному составу удалось значительно снизить баланс CO₂ смеси EcoPact производства Holcim.  

Переработка в производстве бетона

Holcim — не единственная компания, для которой охрана окружающей среды и меры по защите климата играют все возрастающую роль при принятии решений. Почти на всех заводах по производству товарного бетона и сборных железобетонных изделий в Германии остаточные бетон и вода восстанавливаются, обрабатываются и используются повторно. Законодатели также требуют использовать переработанные заполнители, что задет направление, которое, несомненно, будет и далее развиваться в ближайшие десятилетия. В конечном итоге доступность первичного сырья, такого как гравий и песок, ограничена, а количество золы-уноса, например, в Германии также неуклонно снижается из-за отказа от угольной генерации электроэнергии. Производящие бетон промышленные предприятия ясно осознают эти изменения экономического и экологического ландшафта и изыскивают альтернативное сырье для производства бетона. Поэтому пластификаторы, которые также подходят для использования с этими новыми материалами, приобретают все большее значение.

MC-PowerFlow evo для сложных с технологической точки зрения задач разработки бетона

Компания MC-Bauchemie представила линейку MC-PowerFlow evo — суперпластификаторы нового поколения, устраняющие технологические сложности, связанные с использованием этого вида экологически безопасного бетона. Эти синтетические разжижители бетонных смесей производятся на производственных предприятиях компании MC по запатентованному технологическому процессу на основе нашей отлично зарекомендовавшей себя технологии производства ПКЭ-полимеров. Эти высокоэффективные суперпластификаторы идеально подходят для производства товарного бетона и сборных элементов, суперпластифицированных бетонных смесей и самоуплотняющихся бетонов, а также в сочетании с цементами с оптимизированным содержанием клинкера. Они способствуют разжижению, что обеспечивает быстрое и экономически выгодное производство бетона. Так как их также можно комбинировать с альтернативными исходными материалами, например, связующими веществами с оптимизированным содержанием клинкера, переработанными материалами и водой или сырьем более низкого качества, использование таких суперпластификаторов также способствует охране окружающей среды и защите климата.

Бесцементный бетон на основе геополимеров

Геополимеры являются оптимальной альтернативой цементу. Они содержат доменный шлак, золу-унос и другие скрытые затвердевающие в воде и пуццолановые добавки в качестве связующих компонентов. Как и обычный бетон, полимербетон также содержит заполнители. Связующие компоненты активируются определенными добавками. Прежде было невозможно укладывать большие объемы таких бетонов из-за малого времени реакции в ходе этого процесса. Совместно с австралийской компанией WAGNERS MC-Bauchemie разработала добавки к бетону, обеспечивающие сохранение требуемых технологических свойств материала, что является важным этапом развития технологии производства бетона!

Экологически безопасный бетон: успех, подтвержденный на практике

Полученный в результате исследований экологически безопасный бетон (EFC) был успешно использован при строительстве аэропорта Брисбен-Вэст-Уэллкемп в Австралии. Процесс разработки этого геополимерного бетона до момента его промышленного применения занял 10 лет. На протяжении последних четырех лет этого этапа компания WAGNERS тесно сотрудничала с MC-Bauchemie в сфере создания суперпластификаторов, обеспечивающих свойства материала, необходимые для эффективной укладки EFC. Обычные добавки к бетону абсолютно неэффективны в таких связующих составах, поэтому необходимо было разработать совершенно новую технологию производства добавок. Геополимерный бетон обладает рядом существенных преимуществ с технической точки зрения: Он абсолютно устойчив к воздействию сульфатов, обладает высокой стойкостью к кислотам, имеет минимальную усадку и низкое тепловое расширение. Любое воздействие сульфатов в действительности только дополнительно укрепляет геополимерный бетон, что способствует еще большему увеличению его устойчивости и эластичности. Поэтому он отлично подходит для сооружения подверженных воздействию агрессивных химических веществ конструкций, например, очистных сооружений или химических производств, а также, безусловно, для инфраструктурных проектов. После проведения всесторонних испытаний проверки пригодности и долговечности EFC использовался для строительства рулежных дорожек аэропорта BWWA, разворотных площадок и приангарных площадок на площади более 50 000 м². Бетон производился рядом со строительной площадкой на передвижной бетоносмесительной установке и укладывался с помощью обычного бетоноукладчика со скользящей опалубкой. Конструкция дорожного покрытия впечатляет как с технической точки зрения, так и тем, что благодаря использованию EFC выбросы CO₂ удалось сократить на 6 600 тонн. Опыт компании MC и технологии производства добавок к бетону стали основой в разработке этого инновационного материала.

Первый в мире бесцементный раствор для обратной засыпки для сооружения тоннелей

Уникальная технология с использованием геополимеров, запатентованная компаниями MC и PORR GmbH в Германии, уже применялась при реализации мегапроекта «Штутгарт-21». Консорциум ATCOST21, в задачи которого входило сооружение железнодорожного тоннеля в рамках этого проекта, обратился к компании MC, и в результате совместными усилиями был разработан специальный геополимер для использования в содержащих ангидрит горных породах — инновационный раствор для обратной засыпки MC-Montan Grout AA 03. Его уникальность заключается в том, что этот раствор сочетает в себе преимущества однокомпонентного (1C) и двухкомпонентного (2C) растворов благодаря адаптивному применению активатора. В состав этого раствора также входят комплексные фосфаты, влияющие на равновесное состояние раствора ангидрита, что, в свою очередь, предотвращает набухание. Поэтому он обладает свойствами, обеспечивающими создание оптимальной подушки для укладки колец тоннеля. Кроме того, он исключительно устойчив к воздействию сульфатов.

Обширные перспективы использования геополимеров

Геополимеры обладают множеством преимуществом и уже используются в различных областях. Они отличаются от обычного бетона большей термостабильностью из-за того, что связанная в геополимерах вода создает давление пара в случае возгорания, что сопровождается неизбежным растрескиванием и выкрашиванием. Геополимеры более устойчивы к воздействию химических веществ, так как не содержат известь, которая растворяется при контакте с кислотами и другими агрессивными веществами. Уже через сутки геополимеры приобретают такую ​​же прочность на сжатие, что и высокопрочный бетон. Они быстро снимаются с опалубки и подходят для массового производства стандартных готовых элементов. Геополимеры особенно подходят для армированных сталью железобетонных элементов, которые могут подвергаться агрессивному воздействию кислот или сульфатов, например, в конструкциях очистных сооружений, канализационных трубах или веществ, содержащихся в сульфатосодержащих (грунтовых) водах. Благодаря использованию вторичного сырья, например, гранулированного доменного шлака или золы-уноса, их применение также значительно снижают негативное воздействие на окружающую среду.