Avaruusajan betonin tarina ja miten se voi vähentää elementtibetonin painoa ja samalla tuottaa erittäin lujia tuotteita.
Tämä on yksinkertainen käsite, mutta vastaus ei ole yksinkertainen: vähentää betonin painoa vaikuttamatta sen lujuuteen. Monimutkaistakaamme asiaa entisestään ratkaisemalla ympäristöongelmia; ei ainoastaan vähennetä hiilidioksidipäästöjä tuotantoprosessissa, vaan myös vähentää tienvarteen heitettävää jätettä.
”Tämä oli täydellinen vahinko”, sanoi Bart Rockett, Philadelphian kiillotetun betonin ja Rockett-lasiverhouksen omistaja. Aluksi hän yritti kehittää edelleen kiillotetun betonin pinnoitejärjestelmäänsä, lattiaa, jossa käytetään 100 % kierrätettyjä kuluttajilta kerättyjä lasinsirpaleita terrazzo-efektin luomiseksi. Raporttien mukaan se on 30 % halvempi ja tarjoaa 20 vuoden pitkäaikaisen takuun. Järjestelmä on suunniteltu erittäin kiillotettavaksi ja maksaa 8 dollaria jalkaa kohden vähemmän kuin perinteinen terrazzo, mikä voi säästää kiillotusurakoitsijalle paljon rahaa ja tuottaa samalla korkealaatuisia lattioita.
Ennen kiillotusta Rockett aloitti betonityökokemuksensa 25 vuoden ajan rakennusbetonista. "Vihreä" kierrätyslasi houkutteli hänet kiillotetun betonin teollisuuteen ja sitten lasipinnoitteisiin. Vuosikymmenten kokemuksen jälkeen hänen kiillotetut betonityönsä ovat voittaneet lukuisia palkintoja (vuonna 2016 hän voitti Concrete Worldin "Reader's Choice Award" -palkinnon ja 22 muuta palkintoa vuosien varrella – tähän mennessä), ja hänen tavoitteenaan on jäädä eläkkeelle. Niin paljon hyvin suunniteltuja suunnitelmia.
Tankkaamaan pysäköidessään Archie Filshill näki Rockettin kuorma-auton, jossa hän käytti kierrätyslasia. Phil Hillin tietämyksen mukaan hän oli ainoa, joka teki mitään materiaalien kanssa. Filshill on AeroAggregatesin, erittäin kevyiden umpisoluisten vaahtolasimurskeiden (FGA) valmistajan, toimitusjohtaja ja yksi perustajista. Yrityksen uunit käyttävät myös 100 % kuluttajien kierrättämää lasia, aivan kuten Rockettin Glass Overlay -lattia, mutta tuotetut rakennusmurskeet ovat kevyitä, palamattomia, eristettyjä, hyvin valuvia, imemättömiä ja kestäviä kemikaaleja, lahoa ja happoja vastaan. Tämä tekee FGA:sta erinomaisen vaihtoehdon rakennuksille, kevyille pengerryksille, kuormanjakoalustoille ja eristetyille alustoille sekä tukimuurien ja rakenteiden takana olevien sivuttaiskuormien vähentämiseksi.
Lokakuussa 2020 Rockett sanoi: ”Hän tuli luokseni ja halusi tietää, mitä tein. Hän sanoi: ’Jos pystyt laittamaan nämä kivet (hänen kiviaineksensa) betoniin, saat aikaan jotain erityistä.’”
AeroAggregatesilla on noin 30 vuoden historia Euroopassa ja 8 vuoden historia Yhdysvalloissa. Rockettin mukaan lasipohjaisen vaahtomurskeen ja sementin yhdistäminen kevyeen massaan on aina ollut ratkaisua vailla oleva ongelma.
Samaan aikaan Rockett on käyttänyt lattiassaan valkoista CSA-sementtiä varmistaakseen, että lattia saa haluamansa esteettisen ja suorituskykyisen laadun. Hän oli utelias, mitä tapahtuisi, ja sekoitti sementtiä ja kevytsoraa. "Kun lisään sementtiä, [sora] nousee pinnalle", Rockett sanoi. Jos joku yrittää sekoittaa betoni-erän, se ei ole aivan sitä, mitä haluat. Siitä huolimatta hänen uteliaisuutensa sai hänet jatkamaan.
Valkoinen CSA-sementti on peräisin hollantilaiselta Caltra-nimiseltä yritykseltä. Yksi Rockettin käyttämistä jakelijoista on Delta Performance, joka on erikoistunut lisäaineisiin, väriaineisiin ja sementtitehosteihin. Delta Performancen omistaja ja toimitusjohtaja Shawn Hays selitti, että vaikka tyypillinen betoni on harmaata, sementin valkoinen ominaisuus antaa urakoitsijoille mahdollisuuden värjätä lähes minkä tahansa värin – ainutlaatuinen kyky, kun värillä on tärkeä merkitys.
”Odotan innolla yhteistyötä Joe Ginsbergin (tunnetun newyorkilaisen suunnittelijan, joka on myös tehnyt yhteistyötä Rockettin kanssa) kanssa ja luoda jotain hyvin ainutlaatuista”, Hayes sanoi.
Toinen CSA:n käytön etu on pienemmän hiilijalanjäljen hyödyntäminen. ”Pohjimmiltaan CSA-sementti on nopeasti kovettuva sementti, portlandsementin korvike”, Hayes sanoi. ”Valmistusprosessissa CSA-sementti on samanlaista kuin portlandsementti, mutta se palaa alhaisemmassa lämpötilassa, joten sitä pidetään – tai myydään – ympäristöystävällisempänä sementtinä.”
Tässä avaruusaikakaudessa ConcreteGreen Global Concrete Technologiesissa voit nähdä lasin ja vaahdon sekoittuvan betoniin.
Patentoidun prosessin avulla hän ja pieni alan asiantuntijoiden verkosto valmistivat prototyypin harkosta, jossa kuidut loivat gabion-efektin ja pidättivät kiviaineksen betonissa sen sijaan, että se leijuisi pinnalle. ”Tämä on se Graalin malja, jota kaikki alallamme ovat etsineet 30 vuoden ajan”, hän sanoi.
Avaruusajan betonina tunnettua materiaalia valmistetaan parhaillaan esivalmisteisina tuotteina. Lasikuituvahvisteisilla terästangoilla vahvistettujen betonipaneelien, jotka ovat paljon kevyempiä kuin teräs (puhumattakaan siitä, että niiden kerrotaan olevan viisi kertaa vahvempia), kerrotaan olevan 50 % kevyempiä kuin perinteinen betoni ja niiden lujuustiedot ovat vaikuttavia.
”Kun olimme kaikki sekoittaneet erikoiscocktailimme, painoimme 40 kiloa. Verrattuna 150 paunaan tavallista betonia kuutiojalkaa kohden”, Rockett selitti. ”Betonin paino ei ainoastaan pienene, vaan nyt myös koko rakenteen paino pienenee huomattavasti. Emme yrittäneet kehittää tätä. Seisoessani autotallissani lauantai-iltana, se oli vain tuuria. Minulla on ylimääräistä sementtiä, enkä halua heittää sitä hukkaan. Siitä kaikki alkoi. Jos en olisi koskenut kiillotettuun betoniin 12 vuotta sitten, siitä ei olisi koskaan kehittynyt lattiajärjestelmää eikä kevytsementtiä.”
Kuukautta myöhemmin perustettiin Green Global Concrete Technology Company (GGCT), johon kuului useita yhteistyökumppaneita, jotka näkivät Rockettin uusien elementtituotteiden potentiaalin.
Paino: 2 400 paunaa. Avaruuskauden betoni jaardia kohden (tavallinen betoni painaa noin 4 050 paunaa jaardia kohden)
PSI-testi tehtiin tammikuussa 2021 (uudet PSI-testitiedot saatiin 8. maaliskuuta 2021). Rockettin mukaan avaruusajan betoni ei halkeile, kuten puristuslujuustesteissä voisi odottaa. Sen sijaan se on laajentunut perinteisen betonin tavoin, koska siinä käytetään paljon kuituja.
Hän loi kaksi erilaista versiota avaruusajan betonista: infrastruktuurisekoituksen, jossa oli harmaata tavallista betonia ja valkoista arkkitehtonista sekoitus väritystä ja suunnittelua varten. ”Proof of concept” -projektin suunnitelma on jo tekeillä. Alkuperäisiin töihin kuului kolmikerroksisen demonstraatiorakenteen rakentaminen, johon kuuluivat kellari ja katto, jalankulkusillat, äänieristetyt seinät, kodittomien kodit/suojat, rummut jne.
Heading GGCT:n on suunnitellut Joe Ginsberg. Inspiration Magazine sijoitti Ginsbergin sijalle 39 sadan parhaan globaalin suunnittelijan joukossa ja Covet House Magazine New Yorkin 25 parhaan sisustussuunnittelijan joukossa. Ginsberg otti yhteyttä Rockettiin aulaa entisöidessään lasipintaisen lattiansa vuoksi.
Tällä hetkellä suunnitelmana on tehdä kaikki tulevat projektisuunnitelmat Ginsbergin näkökulmasta. Ainakin aluksi hän ja hänen tiiminsä aikovat valvoa ja johtaa projekteja, joissa käytetään avaruuskauden elementtibetonituotteita varmistaakseen, että asennus on oikein ja standardien mukainen.
Avaruusajan betonin käyttötyö on jo aloitettu. Ginsberg suunnittelee 2 000 neliöjalan toimistorakennusta, jonka tavoitteena on aloittaa rakennustyöt elokuussa. Rakennus sisältää kolme kerrosta, yhden kellarikerroksen ja katon. Jokainen kerros on kooltaan noin 45 neliömetriä. Kaikki rakennuksessa tehdään, ja jokainen yksityiskohta toteutetaan GGCT:n arkkitehtiportfolion, Rockett Glass Overlayn ja Ginsbergin suunnitelmien pohjalta.
Kevyistä betonielementtilaatoista rakennetun kodittomien suojan/talon luonnos. Vihreä globaali betoniteknologia
ClifRockin ja Lurncreten Dave Montoya työskentelee GGCT:n kanssa suunnitellakseen ja rakentaakseen nopeasti rakennettavan asuntohankkeen kodittomille. Yli 25 vuoden kokemuksellaan betoniteollisuudessa hän on kehittänyt järjestelmän, jota voidaan parhaiten kuvailla "näkymättömäksi seinäksi". Yksinkertaistettuna laastiin voidaan lisätä vettä vähentävää lisäainetta, jotta urakoitsija voi seistä pystyssä ilman muottia. Tämän jälkeen urakoitsija voi rakentaa 6 jalan (noin 1,8 metrin) korkuisen seinän. Seinään "kaiverretaan" sitten koristelu kuvion mukaan.
Hänellä on myös kokemusta lasikuituvahvisteisten terästankojen käytöstä koristepaneeleissa ja asuinrakennusten betonitöissä. Rockett löysi hänet pian toivoen voivansa viedä avaruusajan betonia eteenpäin.
Montoyan liityttyä GGCT:hen tiimi löysi nopeasti uuden suunnan ja käyttötarkoituksen kevyille esivalmistetuille paneeleilleen: tarjota suojia ja siirrettäviä koteja kodittomille. Usein perinteisemmät suojat tuhoutuvat rikollisen toiminnan, kuten kuparin poistamisen tai tuhopolton, seurauksena. "Kun tein sen betonista", Montoya sanoi, "ongelmana oli, etteivät he voi rikkoa sitä. He eivät voi sotkea sitä. He eivät voi vahingoittaa sitä." Nämä paneelit ovat homeenkestäviä, palonkestäviä ja niillä on luonnollinen R-arvo (tai eristyskyky), joka tarjoaa lisäsuojaa ympäristölle.
Raporttien mukaan aurinkopaneeleilla toimivia suojia voidaan rakentaa yhdessä päivässä. Betonipaneeleihin integroidaan esimerkiksi sähkö- ja putkityöt vaurioiden välttämiseksi.
Lopuksi, liikuteltavat rakenteet on suunniteltu kannettaviksi ja modulaarisiksi, mikä voi säästää kunnille paljon rahaa kestämättömiin rakennuksiin verrattuna. Vaikka ne ovat modulaarisia, suojan nykyinen suunnittelu on 8 x 10 jalkaa (tai noin 84 neliöjalkaa) lattiapinta-alaa. GGCT on yhteydessä joidenkin osavaltioiden ja paikallishallintojen kanssa rakennusten erityisalueista. Las Vegas ja Louisiana ovat jo osoittaneet kiinnostusta.
Montoya on solminut yhteistyön toisen yrityksensä, Equip-Coren, kanssa armeijan kanssa käyttääkseen samaa paneelipohjaista järjestelmää joissakin taktisissa harjoitusrakenteissa. Betoni on kestävää ja vahvaa, ja ammusreiät voidaan työstää manuaalisesti sekoittamalla samaa betonia. Korjattu paikka kovettuu 15–20 minuutissa.
GGCT hyödyntää avaruusajan betonin potentiaalia sen kevyemmän painon ja lujuuden ansiosta. He ovat asettaneet tähtäimeensä elementtibetonin käytön rakennuksissa ja muissa rakennuksissa kuin suojarakennuksissa. Mahdollisia tuotteita ovat kevyet liikenteen äänieristysseinät, portaat ja jalankulkusillat. He loivat 1,2 m x 2,4 m kokoisen äänieristysseinäsimulaatiopaneelin, jonka suunnittelu näyttää kivimuurilta. Suunnitelmassa on viisi erilaista suunnittelua.
Viime kädessä GGCT-tiimin tavoitteena on parantaa urakoitsijan valmiuksia lisensointiohjelman avulla. Jossain määrin levittää sitä maailmalle ja luoda työpaikkoja. ”Haluamme ihmisten liittyvän mukaan ja ostavan lisenssejämme”, Rockett sanoi. ”Tehtävämme on kehittää näitä asioita, jotta voimme käyttää niitä heti… Menemme maailman parhaiden ihmisten luo, teemme sitä nyt. Ihmiset, jotka haluavat aloittaa tehtaiden rakentamisen, haluavat tehdä omia suunnitelmiaan. Tiimiin osallistuvat ihmiset… Haluamme rakentaa vihreää infrastruktuuria, meillä on vihreä infrastruktuuri. Tarvitsemme ihmisiä rakentamaan vihreää infrastruktuuria nyt. Kehitämme sitä, näytämme heille, miten se rakennetaan materiaaleillamme, ja he hyväksyvät sen.”
”Kansallisen infrastruktuurin vajoaminen on nyt suuri ongelma”, Rockett sanoi. ”Vakavia vuotoja, 50–60 vuotta vanhoja esineitä, vajoamista, halkeilua, ylipainoa, ja tapa rakentaa rakennuksia tällä tavalla ja säästää miljardeja dollareita on käyttää kevyitä materiaaleja, kun sinulla on 20 000 dollaria. Autoa ei tarvitse ylimitoittaa ja ajaa sillä päivän ajan [viitaten avaruusajan betonin sovelluspotentiaaliin sillanrakentamisessa]. Ennen kuin aloin käyttää AeroAggregatesia ja kuuntelin, mitä he tekivät kaikelle infrastruktuurille ja sen kevyelle rakenteelle. Ennen sitä todella tajusin kaiken tämän. Kyse on todella eteenpäin menemisestä. Käyttää sitä rakentamiseen.”
Kun avaruusajan betonin komponentteja tarkastellaan yhdessä, myös hiilidioksidipäästöt vähenevät. CSA-sementillä on pieni hiilijalanjälki, se vaatii alhaisempia uunin lämpötiloja, siinä käytetään vaahtomuovia ja kierrätettyä lasimursketta sekä lasikuitulujitettuja terästankoja – joista jokaisella on rooli GGCT:n "vihreässä" osassa.
Esimerkiksi AeroAggregaten kevyemmän painon ansiosta urakoitsijat voivat kuljettaa kerrallaan 100 jaardia materiaalia, kun taas tyypillisellä kolmiakselisella kuorma-autolla se kulkee 20 jaardia. Tästä näkökulmasta katsottuna hiljattain toteutettu AeroAggregaten lentokenttää murskeena käyttänyt projekti säästi urakoitsijalta noin 6 000 matkaa.
Infrastruktuurimme ennallistamisen lisäksi Rockett vaikuttaa kestävään kehitykseen myös kierrätysohjelmien kautta. Kunnille ja kierrätyskeskuksille kierrätetyn lasin poistaminen on kallis haaste. Hänen visionsa on nimeltään "toiseksi suurin sininen", ja se koskee kuntien ja kuntien hankinnoista kerättyä lasia. Tämä konsepti syntyy selkeän tarkoituksen tarjoamisesta kierrätykselle – jotta ihmiset ymmärtäisivät paremmin kierrätyksen lopputuloksen alueellaan. Suunnitelmana on luoda erillinen suuri säilytyslaatikko (toinen sininen astia) lasinkeräykseen kunnallisella tasolla tien varteen sijoitetun roskiksen sijaan.
GGCT perustetaan AeroAggregate-kompleksiin Eddystoneen, Pennsylvaniaan. Green Global Concrete Technologies
”Nyt kaikki roskat ovat saastuneet”, hän sanoi. ”Jos pystymme erottelemaan lasin, se säästää kuluttajilta miljoonia dollareita kansallisissa infrastruktuurin rakennuskustannuksissa, koska säästyneet rahat voidaan antaa takaisin kunnille. Meillä on tuote, jolla voi heittää roskikseen heittämäsi lasin tielle, koulun lattialle, sillalle tai I-95-tien alla oleville kiville… Ainakin tiedät, että kun heität jotain pois, sillä on tarkoitus. Tämä on aloite.”
Julkaisun aika: 03.09.2021