Historia betonu ery kosmicznej i tego, jak może on zmniejszyć wagę prefabrykatów betonowych przy jednoczesnym wytwarzaniu produktów o wysokiej wytrzymałości.
To prosta koncepcja, ale odpowiedź nie jest prosta: zmniejszyć ciężar betonu bez wpływu na jego wytrzymałość. Skomplikujmy jeszcze bardziej pewien czynnik podczas rozwiązywania problemów środowiskowych; nie tylko zmniejsz emisję dwutlenku węgla w procesie produkcyjnym, ale także zmniejsz ilość śmieci wyrzucanych na pobocze.
„To był całkowity wypadek” – powiedział Bart Rockett, właściciel polerowanego betonu i okładzin szklanych Rockett w Filadelfii. Początkowo próbował dalej udoskonalać swój system polerowanego betonu, podłogę, w której wykorzystano w 100% pochodzące z recyklingu fragmenty szkła poużytkowego, aby uzyskać efekt lastryko. Według doniesień jest o 30% tańszy i oferuje 20-letnią wieloletnią gwarancję. System został zaprojektowany tak, aby zapewniał wysoki połysk i kosztował o 8 dolarów za stopę mniej niż tradycyjne lastryko, co potencjalnie pozwala wykonawcy polerowania zaoszczędzić dużo pieniędzy przy jednoczesnej produkcji wysokiej jakości podłóg.
Przed polerowaniem Rockett rozpoczął swoje doświadczenie w betonie od 25 lat produkcji betonu konstrukcyjnego. „Zielone” szkło z recyklingu przyciągnęło go do branży polerowanego betonu, a następnie nakładek szklanych. Po kilkudziesięciu latach doświadczenia jego prace z polerowanego betonu zdobyły wiele nagród (w 2016 roku zdobył nagrodę „Reader's Choice Award” magazynu Concrete World i 22 inne nagrody na przestrzeni lat), jego celem jest przejście na emeryturę. Tyle dobrze zaplanowanych planów.
Parkując w celu zatankowania Archie Filshill zobaczył ciężarówkę Rocketta. Używał szkła pochodzącego z recyklingu. O ile Phil Hill wiedział, był jedynym, który zrobił cokolwiek z materiałami. Filshill jest dyrektorem generalnym i współzałożycielem firmy AeroAggregates, producenta ultralekkich kruszyw ze szkła piankowego o zamkniętych komórkach (FGA). W piecach firmy zastosowano również szkło w 100% pochodzące z recyklingu poużytkowego, podobnie jak podłoga Rockett Glass Overlay, ale produkowane kruszywo budowlane jest lekkie, niepalne, izolowane, swobodnie odprowadzające wodę, niechłonne, odporne na chemikalia, gnicie i kwasy. To sprawia, że FGA jest doskonałą alternatywą dla budynków, lekkich nasypów, platform rozkładu obciążenia i izolowanych podtorzów, a także do zmniejszania obciążeń bocznych za ścianami oporowymi i konstrukcjami.
W październiku 2020 r. „Przyszedł do mnie i chciał wiedzieć, co robię” – powiedział Rockett. „Powiedział: «Jeśli uda ci się umieścić te skały (jego kruszywo) w betonie, otrzymasz coś wyjątkowego”.
AeroAggregates ma historię około 30 lat w Europie i 8 lat w Stanach Zjednoczonych. Według Rocketta połączenie lekkiej masy kruszywa piankowego na bazie szkła z cementem zawsze było problemem bez rozwiązania.
Jednocześnie Rockett zastosował w swojej posadzce biały cement csa, aby zapewnić jej oczekiwaną jakość estetyczną i użytkową. Ciekawy był co się stanie, zmieszał ten cement z lekkim kruszywem. „Kiedy włożę cement, [kruszywo] wypłynie na górę” – powiedział Rockett. Jeśli ktoś próbuje wymieszać partię betonu, nie jest to dokładnie to, czego chcesz. Niemniej jednak ciekawość skłoniła go do kontynuowania.
Biały cement csa pochodzi od firmy Caltra z Holandii. Jednym z dystrybutorów, z którego korzysta Rockett jest Delta Performance, która specjalizuje się w domieszkach, barwnikach i efektach specjalnych cementu. Shawn Hays, właściciel i prezes Delta Performance, wyjaśnił, że chociaż typowy beton jest szary, biała jakość cementu pozwala wykonawcom pokolorować niemal każdy kolor – jest to wyjątkowa umiejętność, gdy kolor jest ważny. .
„Nie mogę się doczekać współpracy z Joe Ginsbergiem (znanym projektantem z Nowego Jorku, który współpracował także z Rockettem), aby stworzyć coś bardzo wyjątkowego” – powiedział Hayes.
Kolejną korzyścią wynikającą ze stosowania csa jest zmniejszenie śladu węglowego. „Zasadniczo cement csa jest cementem szybkowiążącym, substytutem cementu portlandzkiego” – powiedział Hayes. „Csa cement w procesie produkcyjnym jest podobny do cementu portlandzkiego, ale w rzeczywistości pali się w niższej temperaturze, dlatego jest uważany lub sprzedawany jako cement bardziej przyjazny dla środowiska”.
W tej epoce kosmicznej ConcreteGreen Global Concrete Technologies można zobaczyć szkło i piankę zmieszane w betonie
Korzystając z opatentowanego procesu, wraz z małą siecią ekspertów branżowych stworzył prototyp bloku, w którym włókna utworzyły efekt gabionu, zawieszając kruszywo w betonie zamiast unosić się na powierzchni. „To Święty Graal, którego wszyscy w naszej branży szukali od 30 lat” – powiedział.
Znany jako beton ery kosmicznej, jest przetwarzany w produkty prefabrykowane. Wzmocnione prętami stalowymi wzmocnionymi włóknem szklanym, które są znacznie lżejsze od stali (nie wspominając o pięciokrotnie większej wytrzymałości), panele betonowe są według doniesień o 50% lżejsze od tradycyjnego betonu i zapewniają imponujące dane dotyczące wytrzymałości.
„Kiedy wszyscy skończyliśmy mieszać nasz specjalny koktajl, ważyliśmy 90 funtów. W porównaniu ze 150 zwykłym betonem na stopę sześcienną” – wyjaśnił Rockett. „Nie tylko zmniejszono ciężar betonu, ale teraz znacznie zmniejszy się także ciężar całej konstrukcji. Nie próbowaliśmy tego rozwijać. Siedząc w garażu w sobotni wieczór, po prostu miałem szczęście. Mam trochę cementu i nie chcę go marnować. Tak to się wszystko zaczęło. Gdybym nie dotknął polerowanego betonu 12 lat temu, nigdy nie przekształciłby się on w system podłogowy ani w lekki cement”.
Miesiąc później powstała firma Green Global Concrete Technology Company (GGCT), w skład której wchodziło kilku konkretnych partnerów, którzy dostrzegli potencjał nowych prefabrykatów Rockett.
Waga: 2400 funtów. Beton z epoki kosmicznej na metr (zwykły beton waży około 4050 funtów na metr)
Test PSI przeprowadzono w styczniu 2021 r. (nowe dane z testu PSI otrzymano 8 marca 2021 r.). Według Rocketta beton ery kosmicznej nie pęka, jak można by się spodziewać w testach wytrzymałości na ściskanie. Zamiast tego, ze względu na dużą ilość włókien stosowanych w betonie, rozszerzył się on, a nie został ścinany jak tradycyjny beton.
Stworzył dwie różne wersje betonu z epoki kosmicznej: mieszankę infrastrukturalną standardowej szarości betonu i białą mieszankę architektoniczną do kolorowania i projektowania. Plan projektu „weryfikacji koncepcji” jest już w przygotowaniu. Początkowe prace obejmowały budowę trzykondygnacyjnego obiektu demonstracyjnego, który obejmował piwnicę i dach, kładki dla pieszych, ściany dźwiękoszczelne, domy/schroniska dla bezdomnych, przepusty itp.
Nagłówek GGCT został zaprojektowany przez Joe Ginsberga. Ginsberg znalazł się na 39. miejscu wśród 100 najlepszych światowych projektantów według magazynu Inspiration i na 25 najlepszych projektantów wnętrz w Nowym Jorku według magazynu Covet House. Ginsberg skontaktował się z Rockettem podczas odnawiania holu ze względu na jego szklaną podłogę.
Obecnie plan jest taki, aby wszystkie przyszłe projekty skupiały się na oczach Ginsberga. Przynajmniej początkowo on i jego zespół planują nadzorować i prowadzić projekty obejmujące prefabrykowane produkty z betonu kosmicznego, aby mieć pewność, że instalacja będzie prawidłowa i zgodna ze standardami.
Prace nad wykorzystaniem betonu ery kosmicznej już się rozpoczęły. Mając nadzieję na rozpoczęcie działalności w sierpniu, Ginsberg projektuje obiekt o powierzchni 2000 stóp kwadratowych. Budynek biurowy: trzy kondygnacje, jedna piwnica, dach. Każde piętro ma powierzchnię około 500 metrów kwadratowych. Na budynku zostanie wykonane wszystko, a każdy szczegół zostanie wykonany w oparciu o projekt portfolio architektonicznego GGCT, Rockett Glass Overlay i Ginsberg.
Szkic schroniska/domu dla bezdomnych zbudowanego z lekkich prefabrykowanych płyt betonowych. Globalna ekologiczna technologia betonu
Dave Montoya z ClifRock i Lurncrete współpracują z GGCT przy projektowaniu i budowie szybkiego projektu mieszkaniowego dla bezdomnych. W ciągu ponad 25 lat pracy w branży betoniarskiej opracował system, który najlepiej można opisać jako „niewidzialną ścianę”. W uproszczeniu do spoin można dodać domieszkę redukującą wodę, aby wykonawca mógł stanąć bez szalunku. Następnie wykonawca będzie mógł wybudować 6-metrowy obiekt. Następnie ściana jest „rzeźbiona” w celu dekoracji projektu.
Ma również doświadczenie w stosowaniu prętów stalowych wzmocnionych włóknem szklanym w panelach do dekoracji i betoniarstwa mieszkaniowego. Rockett wkrótce go znalazł, mając nadzieję na dalszy rozwój Space Age Concrete.
Gdy Montoya dołączyła do GGCT, zespół szybko znalazł nowy kierunek i cel dla swoich lekkich prefabrykowanych paneli: zapewnienie schronień i domów mobilnych dla bezdomnych. Często bardziej tradycyjne schroniska są niszczone w wyniku działań przestępczych, takich jak usuwanie miedzi lub podpalenia. „Kiedy zrobiłem to z betonu” – powiedział Montoya – „problem polega na tym, że nie można go złamać. Nie mogą z tym mieszać. Nie mogą mu zaszkodzić. Panele te są odporne na pleśń, ognioodporne i zapewniają naturalną wartość R (lub izolację), aby zapewnić dodatkową ochronę środowiska.
Według doniesień schroniska zasilane panelami słonecznymi można zbudować w ciągu jednego dnia. Instalacje takie jak okablowanie i hydraulika zostaną zintegrowane z betonowymi panelami, aby zapobiec uszkodzeniom.
Wreszcie konstrukcje mobilne są zaprojektowane tak, aby były przenośne i modułowe, co może zaoszczędzić gminom dużo pieniędzy w porównaniu z budynkami niezrównoważonymi. Choć modułowy, obecny projekt schronu ma wymiary 8 x 10 stóp. (Lub około 84 stóp kwadratowych) powierzchni. GGCT komunikuje się z niektórymi władzami stanowymi i lokalnymi w sprawie specjalnych obszarów budynków. Zainteresowanie wykazały już Las Vegas i Luizjana.
Montoya nawiązał współpracę ze swoją inną firmą, Equip-Core, z wojskiem w celu wykorzystania tego samego systemu panelowego w niektórych strukturach szkolenia taktycznego. Beton jest trwały i mocny, a otwory po śrucie można obrabiać ręcznie, mieszając ten sam beton. Naprawiona łata zostanie utwardzona w ciągu 15 do 20 minut.
GGCT wykorzystuje potencjał betonu ery kosmicznej dzięki jego mniejszej wadze i wytrzymałości. Skupili się na zastosowaniu prefabrykatów betonowych do budynków i budynków innych niż schrony. Potencjalne produkty obejmują lekkie dźwiękoszczelne ściany, stopnie i kładki dla pieszych. Stworzyli dźwiękoszczelny panel symulujący ścianę o wymiarach 4 x 8 stóp, którego konstrukcja wygląda jak kamienna ściana. Plan przewiduje pięć różnych projektów.
Ostatecznie celem zespołu GGCT jest zwiększenie możliwości wykonawcy poprzez program licencjonowania. W pewnym stopniu roześlijcie to światu i twórzcie miejsca pracy. „Chcemy, aby ludzie dołączyli i kupili nasze licencje” – powiedział Rockett. „Naszym zadaniem jest opracowanie tych rzeczy, abyśmy mogli od razu z nich skorzystać… Jedziemy do najlepszych ludzi na świecie, robimy to teraz. Ludzie, którzy chcą zacząć budować fabryki, chcą robić swoje projekty. Osoby tworzące zespół… Chcemy budować zieloną infrastrukturę, mamy zieloną infrastrukturę. Potrzebujemy ludzi do budowy zielonej infrastruktury już teraz. Opracujemy to, pokażemy im, jak zbudować z naszych materiałów, a oni to zaakceptują.
„Zatopienie infrastruktury krajowej jest obecnie poważnym problemem” – powiedział Rockett. „Poważne wycieki, rzeczy mające 50–60 lat, tonące, pękające, nadwaga, a sposobem, w jaki można budować budynki w ten sposób i oszczędzać miliardy dolarów, jest użycie lekkich materiałów, gdy ma się 20 000. Nie ma potrzeby nadmiernego projektowania samochód i jeździć nim przez jeden dzień [odnosząc się do potencjału zastosowania betonu z epoki kosmicznej w budowie mostów]. Dopóki nie zacząłem używać AeroAggregates i nie posłuchałem, co zrobili z całą infrastrukturą i jej lekkością. Wcześniej naprawdę zdałem sobie z tego sprawę. Tak naprawdę chodzi o to, żeby iść do przodu. Użyj go do budowania.”
Gdy weźmie się pod uwagę wszystkie składniki betonu ery kosmicznej, zawartość węgla również się zmniejszy. Cement csa ma niewielki ślad węglowy, wymaga niższych temperatur pieca, wykorzystuje piankę i kruszywa szklane z recyklingu oraz pręty stalowe wzmocnione włóknem szklanym – z których każdy odgrywa rolę w „zielonej” części GGCT.
Na przykład, dzięki mniejszej masie AeroAggregate, wykonawcy mogą przewieźć jednorazowo 100 metrów materiału w porównaniu do 20 metrów w przypadku typowej trzyosiowej ciężarówki. Z tej perspektywy niedawny projekt wykorzystujący lotnisko AeroAggregate jako kruszywo pozwolił wykonawcy zaoszczędzić około 6000 podróży.
Oprócz pomocy w przywracaniu naszej infrastruktury, Rockett wpływa również na zrównoważony rozwój poprzez programy recyklingu. Dla gmin i ośrodków recyklingu usuwanie szkła pochodzącego z recyklingu jest kosztownym wyzwaniem. Jego wizja nazywa się „drugim co do wielkości błękitem” i dotyczy szkła zebranego z zakupów miejskich i gminnych. Koncepcja ta wywodzi się z jasnego celu recyklingu – umożliwienia ludziom lepszego zrozumienia końcowego rezultatu recyklingu na ich obszarze. Plan zakłada utworzenie osobnego, dużego pojemnika do przechowywania (drugi niebieski pojemnik) do zbierania szkła na poziomie gminy, a nie kosza na śmieci stawianego na poboczu drogi.
GGCT powstaje w kompleksie AeroAggregate w Eddystone w Pensylwanii. Zielone globalne technologie betonowe
„Teraz wszystkie śmieci są skażone” – powiedział. „Jeśli uda nam się oddzielić szkło, konsumenci zaoszczędzą miliony dolarów na kosztach budowy infrastruktury krajowej, ponieważ zaoszczędzone pieniądze będą mogli zwrócić władzom miejskim. Mamy produkt, który wyrzuci wyrzuconą do kosza szklankę na drogę, podłogę szkoły, most czy skały pod I-95… Przynajmniej wiesz, że jeśli coś wyrzucisz, ma to jakiś sens. To jest inicjatywa.
Czas publikacji: 03 września 2021 r