Forsker fra USP São Carlos arbejder for at reducere miljøskader på cement, der er ansvarlig for 5% af CO2-udledningen i verden
Billede: annawaldl via Pixabay / CC0
Cement er ansvarlig for 5% af kuldioxid (CO2) emissioner i verden. Det er også det næstmest forbrugte materiale på planeten, kun andet efter vand. På trods af fordelene indebærer dens massive tilstedeværelse i civil byggeri høje miljøskader. Professor Bruno Luís Damineli, fra USP's Institute of Architecture and Urbanism (IAU), i São Carlos, har arbejdet med bæredygtige konkrete former siden sin doktorgrad, der blev afholdt på USP's Polytechnic School (Poli), med en praktikplads ved Royal Institute of Technology (Sverige).
- Cement: kender dets oprindelse, betydning, risici og alternativer
I doktorgraden udviklede forskeren blandinger af beton med et lavt cementindhold. Det vil sige, han skabte blødere kompositioner til beton - grundlæggende sammensat af vand, cement, sand og grus - uden at gå på kompromis med dets ydeevne. Forskeren studerede, hvordan man reducerer hullerne mellem aggregaterne, der går ind i blandingen. Jo flere tomrum der er mellem dem, jo mere cement skal bruges til at fylde dem. Jo færre hulrum, jo mindre er der brug for cement.
Ved hjælp af to forskellige teknikker (emballering og spredning af partikler) reducerede Damineli tomrummet mellem aggregaterne og reducerede mængden af cement, der blev brugt i betonen, med 75% sammenlignet med beton af god kvalitet produceret på markedet. ”I laboratorietests er denne reduktion meget høj, da kontrollen med testene og de anvendte materialer er større. Alligevel synes vi i praksis, at det er muligt at reducere 50% uden at mindske betonstyrken, ”siger han. Resultaterne gav forskeren 1. pladsen i Starkast Betong i 2012 ud over USP Outstanding Tese Award 2015.
Illustrativt skema for: a) hulrum mellem aggregater i konventionel beton, der indeholder grus (grå cirkler) og sand (gul); b) reducerede hulrum i beton med en højere grad af emballage (Credits: Bruno Damineli)
Ingen grus: prototypehus med genbrugsaggregat
Det andet aspekt af konkret bæredygtighed, som Damineli arbejder med, består i at erstatte grus med genbrugsaggregater. ”Problemet er, at det genanvendte tilslag er svagere end det naturlige, og for at kompensere for dette er det almindeligt at øge cementindholdet i blandingen, hvilket også øger miljøpåvirkningen endnu mere”, kritiserer professoren.
Derfor er din nuværende bekymring at tænke over, hvordan man opretholder modstanden fra "bæredygtig beton". Til dette formål har det allerede underskrevet en aftale med et nationalt selskab om at bygge et prototypehus, der er planlagt til at starte i august 2019 ved hjælp af genanvendt tilslag. Ideen er at analysere, i hvilket omfang det er muligt at bruge dette materiale, ved at opretholde et godt forhold mellem mængden af cement i blandingen og den mekaniske ydeevne, dvs. uden at kompromittere dets modstand.
Damineli offentliggjorde allerede en artikel i 2017, hvor brugen af genbrugsaggregater med en lav dosis cementindhold er beskrevet. I prototypehuset er der flere tests i gang for at opnå den bedst mulige sammenhæng mellem cementindhold og ydeevne. Hvis testene er vellykkede, vil det vigtigste materiale, der anvendes i byggeri verden over, få sin miljøpåvirkning drastisk reduceret.
