Kosmoseajastu betooni taga peituv lugu ja see, kuidas see aitab vähendada monteeritava betooni kaalu, samal ajal tootes kõrgtugevaid tooteid.
See on lihtne kontseptsioon, aga vastus pole lihtne: vähendada betooni kaalu ilma selle tugevust mõjutamata. Liigume keskkonnaprobleemide lahendamisel veelgi keerulisemaks: mitte ainult ei vähenda süsinikuheidet tootmisprotsessis, vaid ka tee äärde visatava prügi hulka.
„See oli täielik õnnetus,“ ütles Bart Rockett, Philadelphia poleeritud betooni ja Rocketti klaasfassaadi omanik. Algselt püüdis ta oma poleeritud betoonkattesüsteemi edasi arendada – põrandat, mis kasutab terrazzo efekti loomiseks 100% taaskasutatud tarbimisjärgseid klaasikilde. Aruannete kohaselt on see 30% odavam ja pakub 20-aastast pikaajalist garantiid. Süsteem on loodud olema kõrgpoleeritud ja maksab 8 dollarit jala kohta vähem kui traditsiooniline terrazzo, mis võib poleerimistöövõtjale palju raha kokku hoida ja samal ajal kvaliteetseid põrandaid toota.
Enne poleerimist alustas Rockett oma betoonikogemust 25-aastase ehitusbetooni kogemusega. „Roheline“ taaskasutatud klaas köitis teda poleeritud betooni tööstuse ja seejärel klaaskatte poole. Pärast aastakümnete pikkust kogemust on tema poleeritud betoonitööd võitnud arvukalt auhindu (2016. aastal võitis ta ajakirja Concrete Worldi „Lugejate valiku auhinna“ ja aastate jooksul veel 22 auhinda – seni), tema eesmärk on pensionile jääda. Nii palju hästi planeeritud plaane.
Tankimiseks parkides nägi Archie Filshill Rocketti veoautot, kus too kasutas taaskasutatud klaasi. Phil Hilli teada oli tema ainus, kes materjalidega midagi ette võttis. Filshill on ülikergete suletud pooridega vahtklaasagregaatide (FGA) tootja AeroAggregates tegevjuht ja kaasasutaja. Ettevõtte ahjud kasutavad samuti 100% tarbimisjärgselt taaskasutatud klaasi, nagu ka Rocketti klaasist põrandakatted, kuid toodetud ehitusagregaadid on kerged, mittesüttivad, isoleeritud, hästi vett läbilaskvad, mitteimavad, vastupidavad kemikaalidele, mädanemisele ja hapetele. See teeb FGA-st suurepärase alternatiivi hoonetele, kergkonstruktsioonidele, koormusjaotusplatvormidele ja isoleeritud aluspindadele ning tugiseinte ja konstruktsioonide taga olevate külgkoormuste vähendamiseks.
2020. aasta oktoobris ütles Rockett: „Ta tuli minu juurde ja tahtis teada, mida ma teen. Ta ütles: „Kui sa suudad need kivid (tema täitematerjal) betooni panna, on sul midagi erilist.““
AeroAggregatesil on Euroopas umbes 30-aastane ja Ameerika Ühendriikides 8-aastane ajalugu. Rocketti sõnul on klaasipõhise vahutäitematerjali kerge massi ja tsemendi kombineerimine alati olnud lahenduseta probleem.
Samal ajal on Rockett oma põrandas kasutanud valget CSA-tsementi, et tagada põranda soovitud esteetiline ja toimiv kvaliteet. Ta oli uudishimulik, mis juhtub, ning segas tsemendi ja kergtäitematerjali kokku. „Kui ma tsemendi sisse panen, tõuseb [täitematerjal] pinnale,“ ütles Rockett. Kui keegi proovib betoonisegu segada, siis see pole just see, mida sa tahad. Sellegipoolest ajendas teda uudishimu jätkama.
Valge CSA tsement pärineb Hollandis asuvast ettevõttest Caltra. Üks Rocketti kasutatavatest turustajatest on Delta Performance, mis on spetsialiseerunud lisanditele, värvimisele ja tsemendi eriefektidele. Delta Performance'i omanik ja president Shawn Hays selgitas, et kuigi tüüpiline betoon on hall, võimaldab tsemendi valge omadus töövõtjatel värvida peaaegu igat värvi – ainulaadne võime, kui värv on oluline.
„Ootan põnevusega koostööd Joe Ginsbergiga (tuntud New Yorgi disainer, kes tegi koostööd ka Rockettiga), et luua midagi väga ainulaadset,“ ütles Hayes.
Teine CSA kasutamise eelis on vähenenud süsiniku jalajälg. „Põhimõtteliselt on CSA-tsement kiirkivinev tsement, portlandtsemendi asendaja,“ ütles Hayes. „Tootmisprotsessis kasutatav CSA-tsement on sarnane portlandtsemendiga, kuid see põleb tegelikult madalamal temperatuuril, seega peetakse seda keskkonnasõbralikumaks tsemendiks või müüakse seda sellisena.“
Selles kosmoseajastul, ConcreteGreen Global Concrete Technologies'is, näete klaasi ja vahtu segatuna betoonis.
Patenteeritud protsessi abil valmistas ta koos väikese valdkonna ekspertide võrgustikuga ploki prototüübi, milles kiud tekitasid gabiooniefekti, hõljudes täitematerjali betoonis, selle asemel et see pinnale hõljuks. „See on Püha Graal, mida kõik meie valdkonnas on 30 aastat otsinud,“ ütles ta.
Kosmoseajastu betoonina tuntud betoonist tehakse tehases valmistatud tooteid. Klaaskiuga tugevdatud terasvarrastega, mis on terasest palju kergemad (rääkimata väidetavalt viis korda tugevamad), on betoonpaneelid väidetavalt 50% kergemad kui traditsiooniline betoon ja pakuvad muljetavaldavaid tugevusandmeid.
„Kui me kõik oma erilise kokteili segamise lõpetasime, kaalusime 90 naela. Võrreldes 150 tavalise betooniga kuupjala kohta,“ selgitas Rockett. „Lisaks betooni kaalule väheneb nüüd oluliselt ka kogu konstruktsiooni kaal. Me ei püüdnud seda arendada. Seisin laupäeva õhtul oma garaažis ja see oli lihtsalt õnn. Mul on natuke tsementi üle ja ma ei taha seda raisata. Nii see kõik algas. Kui ma poleks 12 aastat tagasi poleeritud betooni puudutanud, poleks see kunagi põrandasüsteemiks arenenud ega kergtsemendiks.“
Kuu aega hiljem asutati Green Global Concrete Technology Company (GGCT), kuhu kuulus mitu konkreetset partnerit, kes nägid Rocketti uute monteeritavate toodete potentsiaali.
Kaal: 2400 naela. Kosmoseaegne betoon jardi kohta (tavaline betoon kaalub umbes 4050 naela jardi kohta)
PSI-test viidi läbi jaanuaris 2021 (uued PSI-testi andmed saadi 8. märtsil 2021). Rocketti sõnul ei pragune kosmoseajastu betoon nii, nagu survetugevustestides oodata võiks. Selle asemel on see betoonis kasutatavate kiudude suure hulga tõttu paisunud, mitte nihkunud nagu traditsiooniline betoon.
Ta lõi kaks erinevat kosmoseajastu betooni versiooni: taristu segu tavalisest hallist betoonist ja valgest arhitektuurilisest segust värvide ja disaini jaoks. „Kontseptsiooni tõestuse“ projekti plaan on juba valmimas. Esialgne töö hõlmas kolmekorruselise demonstratsioonehitise ehitamist, mis hõlmas keldrit ja katust, jalakäijate sildu, helikindlaid seinu, kodutute kodusid/varjupaiku, truupe jne.
Pealkirja GGCT kujundas Joe Ginsberg. Inspiration Magazine hindas Ginsbergi 100 parima globaalse disaineri edetabelis 39. kohale ja Covet House Magazine New Yorgi 25 parima sisekujundaja hulka. Ginsberg võttis fuajee restaureerimise ajal Rockettiga ühendust oma klaasist põranda pärast.
Praegu on plaanis kõik tulevased projektid Ginsbergi silmis kujundada. Vähemalt esialgu plaanib tema ja ta meeskond juhtida ja juhendada projekte, mis sisaldavad kosmoseajastu betoontooteid, et tagada paigalduse korrektsus ja vastavus standarditele.
Töö kosmoseajastu betooni kasutamisega on juba alanud. Ginsberg loodab augustis ehitustöid alustada ja projekteerib 2000 ruutjalga suurust büroohoonet: kolm korrust, üks keldrikorrus ja katus. Iga korrus on umbes 500 ruutjalga suurune. Hoonel tehakse kõik vajalik ja iga detail ehitatakse GGCT arhitektuuriportfelli, Rockett Glass Overlay ja Ginsbergi disainilahendusi kasutades.
Kergbetoonplaatidest ehitatud kodutute varjupaiga/maja visand. Roheline globaalne betoonitehnoloogia
ClifRocki ja Lurncrete'i Dave Montoya teevad GGCT-ga koostööd, et projekteerida ja ehitada kodututele kiirehitusega elamuprojekt. Oma enam kui 25-aastase kogemuse jooksul betoonitööstuses on ta välja töötanud süsteemi, mida saab kõige paremini kirjeldada kui „nähtamatut seina“. Lihtsustatult öeldes saab vuugitäitele lisada vett vähendavat lisandit, mis võimaldab töövõtjal ilma raketiseta püsti seista. Seejärel saab töövõtja ehitada 6-jalase seina. Seejärel „nikerdatakse“ sein kujunduse kaunistamiseks.
Tal on kogemusi ka klaaskiuga tugevdatud terasvarraste kasutamisega paneelides dekoratiivesemetes ja elamute betoontöödel. Rockett leidis ta peagi üles, lootes kosmoseajastu betooni edasi arendada.
Kui Montoya liitus GGCT-ga, leidis meeskond oma kergetele monteeritavatele paneelidele kiiresti uue suuna ja otstarbe: pakkuda kodututele varjualuseid ja mobiilseid kodusid. Tihti hävivad traditsioonilisemad varjualused kuritegeliku tegevuse, näiteks vase eemaldamise või süütamise tagajärjel. „Kui ma selle betoonist tegin,“ ütles Montoya, „on probleem selles, et nad ei saa seda lõhkuda. Nad ei saa sellega midagi ette võtta. Nad ei saa seda kahjustada.“ Need paneelid on hallituskindlad, tulekindlad ja pakuvad loomulikku R-väärtust (või isolatsiooni), et pakkuda täiendavat keskkonnakaitset.
Aruannete kohaselt saab päikesepaneelidel töötavaid varjualuseid ehitada ühe päevaga. Kahjustuste vältimiseks integreeritakse betoonpaneelidesse sellised kommunaalteenused nagu juhtmestik ja torustik.
Lõpuks on mobiilsed ehitised projekteeritud kaasaskantavateks ja modulaarseteks, mis võib omavalitsustele võrreldes mittesäästvate hoonetega palju raha kokku hoida. Kuigi varjualune on modulaarne, on selle praegune kujundus 8 x 10 jalga (ehk umbes 84 ruutjalga) põrandapinda. GGCT suhtleb mõnede osariikide ja kohalike omavalitsustega hoonete eripiirkondade osas. Las Vegas ja Louisiana on juba huvi üles näidanud.
Montoya on oma teise ettevõtte Equip-Core'iga koostööd teinud, et kasutada sama paneelipõhist süsteemi mõnede taktikaliste väljaõppestruktuuride jaoks. Betoon on vastupidav ja tugev ning haavelauke saab käsitsi töödelda sama betooni segades. Parandatud laik kõveneb 15–20 minuti jooksul.
GGCT kasutab kosmoseajastu betooni potentsiaali selle kergema kaalu ja tugevuse kaudu. Nad on seadnud sihiks monteeritava betooni kasutamise hoonete ja muude ehitiste puhul peale varjualuste. Potentsiaalsete toodete hulka kuuluvad kergliiklusele mõeldud helikindlad seinad, trepid ja jalakäijate sillad. Nad lõid 4 jala x 8 jala suuruse helikindla seina simulatsioonipaneeli, mille disain näeb välja nagu kivimüür. Plaan pakub viit erinevat disaini.
Lõppkokkuvõttes on GGCT meeskonna eesmärk litsentsimisprogrammi kaudu töövõtja võimekust parandada. Teatud määral levitada seda kogu maailmas ja luua töökohti. „Me tahame, et inimesed liituksid ja ostaksid meie litsentse,“ ütles Rockett. „Meie ülesanne on neid asju arendada, et saaksime neid kohe kasutada... Me pöördume maailma parimate inimeste poole, me teeme seda praegu. Inimesed, kes tahavad tehaseid ehitama hakata, tahavad oma disainilahendusi luua. Meeskonnas osalevad inimesed... Me tahame ehitada rohelist taristut, meil on roheline taristu. Me vajame inimesi, kes ehitaksid rohelist taristut kohe. Me arendame seda, me näitame neile, kuidas seda meie materjalidega ehitada, ja nad võtavad selle vastu.“
„Riikliku taristu vajumine on nüüd suur probleem,“ ütles Rockett. „Tõsised lekked, 50–60 aastat vanad asjad, vajumine, pragunemine, ülekaalulisus ja viis, kuidas hooneid sel viisil ehitada ja miljardeid dollareid kokku hoida, on kasutada kergeid materjale, kui teil on 20 000. Pole vaja autot üle konstrueerida ja sellega päev otsa sõita [viidates kosmoseajastu betooni rakenduspotentsiaalile sillaehituses]. Kuni ma hakkasin kasutama AeroAggregates'i ja kuulasin, mida nad kogu taristu ja selle kergkonstruktsiooniga tegid. Enne seda sain ma sellest kõigest tõeliselt aru. Asi on tegelikult edasiliikumises. Kasutage seda ehitamiseks.“
Kui arvestada kõiki kosmoseajastu betooni komponente, siis väheneb ka süsinikuheide. CSA-tsemendil on väike süsiniku jalajälg, see vajab madalamaid ahju temperatuure, kasutab vahtu ja taaskasutatud klaasist täitematerjale ning klaaskiuga tugevdatud terasvardaid – millest igaühel on roll GGCT „rohelises“ osas.
Näiteks saavad AeroAggregate'i kergema kaalu tõttu töövõtjad korraga transportida 100 jardi materjali, võrreldes tüüpilise kolmeteljelise veoautoga, mis transpordib 20 jardi. Sellest vaatenurgast säästis hiljutine projekt, milles kasutati AeroAggregate'i lennujaama täitematerjalina, töövõtjale umbes 6000 reisi.
Lisaks meie infrastruktuuri taastamisele mõjutab Rockett ka jätkusuutlikkust ringlussevõtuprogrammide kaudu. Omavalitsuste ja ringlussevõtukeskuste jaoks on ringlussevõetud klaasi eemaldamine kulukas väljakutse. Tema visiooni nimetatakse "teiseks suurimaks siniseks" ja see hõlmab klaasi, mis kogutakse munitsipaal- ja valdade ostudest. See kontseptsioon tuleneb selgest ringlussevõtu eesmärgist – et inimesed saaksid paremini aru ringlussevõtu lõpptulemusest oma piirkonnas. Plaan on luua klaasi kogumiseks munitsipaaltasandil eraldi suur hoiukast (teine sinine konteiner), mitte prügikast, mida tee äärde pannakse.
GGCT rajatakse AeroAggregate'i kompleksi Eddystone'is Pennsylvanias. Green Global Concrete Technologies
„Nüüd on kogu prügi saastunud,“ ütles ta. „Kui me suudame klaasi eraldada, säästab see tarbijatele miljoneid dollareid riikliku taristu ehituskulude pealt, sest säästetud raha saab anda tagasi omavalitsustele. Meil on toode, mis suudab prügikasti visatud klaasi teele, koolipõrandale, sillale või I-95 all olevatele kividele visata... Vähemalt tead, et kui midagi ära viskad, siis sellel on eesmärk. See on algatus.“
Postituse aeg: 03.09.2021