Klimaticky šetrný beton – Budoucnost stavebnictví

Změna klimatu je realitou a opatření potřebná k zastavení jejího pokroku jsou nesporná: V první řadě jde o snižování emisí CO₂. Zejména je zde obrovské břemeno na průmyslu, aby účinně snížil produkci tohoto skleníkového plynu číslo jedna. V posledních letech se v tomto ohledu ve stavebnictví pod hlavičkou „udržitelného budování“ událo mnoho – a stále je zde spousta prostoru pro exponenciální pokrok. Stavebnictví dnes hodně spoléhá na beton. A jednou z jeho hlavních složek je cement. V závislosti na tom, které zdroje dat čtete, představuje celosvětová výroba cementu pět až osm procent světových emisí CO₂. V současné době se na tunu cementu uvolňuje přibližně jedna tuna skleníkových plynů. Tato bilance CO₂ vyplývá z technicky nevyhnutelného odkyselení vápence, vypalování (kalcinace) cementového slínku a energie použité při procesu mletí.

Svět potřebuje beton

Náš moderní svět je samozřejmě nemyslitelný bez betonu, protože potřeba budov a infrastruktury je neustálá a betonové konstrukce jsou odolné. Beton jako materiál nabízí mnoho výhod: Je tvárný, strukturálně stabilní a levný, takže k němu jako k obecnému stavebnímu materiálu skutečně neexistuje žádná alternativa.

Celosvětově se proto intenzivně vyvíjí úsilí o další snížení uhlíkové stopy betonu. Používání sekundárních paliv pro rotační pec je v tomto ohledu jedním z hlavních zlepšení. A nyní lze dosáhnout dalšího snížením obsahu slínku v cementu, například použitím granulované vysokopecní strusky a vápencového prášku. Nové skladby, jako je tato, s sebou však přinášejí nové výzvy.

Klimaticky neutrální beton

Společnost Holcim je schopna dodat betonovou směs, která dokáže výrazně snížit její uhlíkovou stopu jako stavební materiál. Na konci dubna Holcim Beton und Betonwaren GmbH dodal svůj první klimaticky neutrální beton v podobě Holcim EcoPact Zero, ve kterém jsou klíčovou složkou přísady do betonu MC. Holcim EcoPact je vhodný pro všechny komponenty ve stavebnictví, od základů a vnějších a vnitřních stěn až po schodiště, střechy a stropy. Při výstavbě nového centra ochrany přírody NABU Rheinauen v Bingenu (Porýní-Falc) dodaly autodomíchávače Holcim přibližně 280 metrů krychlových stavebního materiálu na pozemek u řeky Rýn. Optimalizované složení znamená, že bilance CO₂ Holcim EcoPact je výrazně snížena.

Recyklace při výrobě betonu

Holcim není jedinou společností, pro kterou hraje ochrana životního prostředí a klimatu stále větší roli při rozhodování. Téměř ve všech závodech na výrobu transportbetonu a prefabrikátů v Německu se zbytkový beton a zbytková voda regenerují, zpracovávají a znovu používají. Zákonodárci také požadují používání recyklovaného kameniva, což pomáhá řídit trend, který v nadcházejících desetiletích nepochybně získá další na síle. V konečném důsledku je dostupnost primárních surovin, jako je štěrk a písek, omezená a množství popílku například v Německu také neustále klesá s opuštěním výroby elektřiny na bázi uhlí. Betonářský průmysl si je velmi dobře vědom těchto změn v ekonomické a environmentální krajině a hledá alternativní suroviny pro výrobu betonu. Změkčovadla, která také fungují s těmito novými materiály, jsou tedy předurčena k tomu, aby nabývala na významu.

MC-PowerFlow evo pro technologické výzvy ve vývoji betonu

Společnost MC-Bauchemie uvedla na trh MC-PowerFlow evo, novou generaci superplastifikátorů, které umožňují překonat technologické výzvy spojené s tímto druhem ekologicky šetrného betonu. Jedná se o syntetické zesilovače toku vyráběné ve vlastních výrobních závodech společnosti MC na základě patentovaného procesu odvozeného z naší osvědčené polymerní technologie PCE. Jsou klasifikovány jako vysoce výkonné superplastifikátory a jsou ideálně vhodné pro výrobu transportbetonu a prefabrikátů, sypkých a samozhutnitelných betonů a také pro kombinaci s cementy optimalizovanými pro slínek. Vykazují ztekucovací efekt, který zajišťuje rychlou a hospodárnou výrobu betonu. A protože je lze kombinovat i s alternativními výchozími materiály, jako jsou pojiva optimalizovaná pro slínek, recyklovaný materiál a voda nebo méně kvalitní suroviny, přispívají i k ochraně životního prostředí a klimatu.

Bezcementový beton na bázi geopolymerů

Geopolymery jsou životaschopnou alternativou cementu. Jako pojiva obsahují vysokopecní strusku, popílek a další latentní hydraulické a pucolánové látky. Stejně jako normální beton obsahuje polymerbeton také kamenivo. Pojivo je aktivováno určitými přísadami. Dříve nebylo možné instalovat takové betony ve velkém množství kvůli krátké reakční době v tomto procesu. Společně s WAGNERS z Austrálie vyvinula MC-Bauchemie přísady do betonu, které zajišťují zachování požadovaných zpracovatelských vlastností – což představuje skutečný milník v technologii betonu!

Earth Friendly Concrete - osvědčený úspěch

Výsledný „Earth Friendly Concrete“ (EFC) byl úspěšně použit při výstavbě letiště Brisbane West Wellenkamp Australia (BWWA). Vývoj tohoto geopolymerního betonu do vyzrálého použití trval 10 let. Během posledních čtyř let této fáze WAGNERS úzce spolupracovala s MC-Bauchemie na vývoji superplastifikátorů pro vytvoření aplikačních vlastností požadovaných pro efektivní instalaci EFC. Běžné přísady do betonu jsou v takových pojivových systémech zcela neúčinné, takže musela být vyvinuta zcela nová technologie přísad. Geopolymerní beton nabízí řadu významných technických výhod: Je plně odolný vůči síranům a vysoce odolný vůči kyselinám, má minimální smršťování a nízkou tepelnou roztažnost. Jakékoli vystavení síranům má ve skutečnosti další zpevňující účinek na tento geopolymerní beton, který slouží k dalšímu zvýšení jeho odolnosti a pružnosti. Je proto ideální pro použití v konstrukcích vystavených agresivnímu chemickému napadení, jako jsou čistírny odpadních vod nebo chemická výrobní zařízení, plus – samozřejmě – infrastrukturní projekty. Po rozsáhlém testování pro ověření vhodnosti a životnosti byl EFC použit ke konstrukci pojezdových drah, otočných uzlů a hangárových odbavovacích ploch BWWA na ploše více než 50000 m². Beton byl vyroben v blízkosti staveniště v mobilní míchačce a instalován pomocí konvenčního stroje na pokládku betonové dlažby. Struktura vozovky je působivá jak po technické stránce, tak i díky tomu, že použití EFC znamenalo eliminaci 6 600 tun emisí CO₂. Odborné znalosti společnosti MC a technologie přísad do betonu byly hlavní hnací silou při vývoji tohoto inovativního materiálu.

První bezcementová zásypová zálivka na světě pro výstavbu tunelů

V megaprojektu Stuttgart 21 již byla použita unikátní technologie na bázi geopolymeru, kterou společně patentovaly společnosti MC a PORR GmbH v Německu. Konsorcium ATCOST21 odpovědné za výstavbu železničního tunelu pro tento projekt oslovilo MC a společně jsme vyvinuli speciální geopolymer pro použití v horninových formacích obsahujících anhydrit: novou zásypovou maltu MC-Montan Grout AA 03. Její unikátní prodejní nabídka spočívá v tom, že kombinuje výhody jednosložkové (1C) spárovací hmoty s výhodami dvousložkové (2C) spárovací hmoty díky flexibilnímu použití aktivátoru. Spárovací hmota dále obsahuje komplexní fosforečnany, které ovlivňují rozpouštěcí rovnováhu anhydritu tak, že je inhibováno bobtnání. Zajišťuje tak optimální vlastnosti uložení tunelových trubek spolu s mimořádnou odolností vůči síranům.

Světlá budoucnost pro geopolymery

Geopolymery nabízejí mnoho výhod a již se používají v různých aplikacích. Jsou tepelně stabilnější než běžný beton, protože voda v něm vázaná vyvolává v případě požáru tlak páry s nevyhnutelným důsledkem praskání a odlupování. Geopolymery jsou odolnější vůči chemikáliím, protože neobsahují vápno, které se při kontaktu s kyselinami a jinými agresivními látkami rozpouští. Již po jednom dni geopolymery vyvinou podobnou pevnost v tlaku jako vysokopevnostní beton. Lze je rychle vyjmout z jejich tvarové úpravy a jsou vhodné pro hromadnou výrobu prefabrikátů. Jsou zvláště ideální pro (oceli vyztužené) betonové součásti, které mohou být vystaveny agresivnímu působení kyselin nebo síranů, jako jsou čističky odpadních vod, kanalizační potrubí nebo součásti v (spodní) vodě obsahující sírany. Využitím druhotných surovin jako je granulovaná vysokopecní struska nebo popílek také výrazně snižují zátěž životního prostředí.