Η ιστορία πίσω από το σκυρόδεμα της διαστημικής εποχής και πώς μπορεί να μειώσει το βάρος του προκατασκευασμένου σκυροδέματος, παράγοντας παράλληλα προϊόντα υψηλής αντοχής.
Αυτή είναι μια απλή ιδέα, αλλά η απάντηση δεν είναι απλή: μείωση του βάρους του σκυροδέματος χωρίς να επηρεαστεί η αντοχή του. Ας περιπλέξουμε περαιτέρω έναν παράγοντα, επιλύοντας παράλληλα περιβαλλοντικά προβλήματα. Όχι μόνο μείωση του άνθρακα στη διαδικασία παραγωγής, αλλά και μείωση των σκουπιδιών που πετάτε στην άκρη του δρόμου.
«Ήταν ένα εντελώς ατύχημα», δήλωσε ο Bart Rockett, ιδιοκτήτης της επένδυσης γυαλισμένου σκυροδέματος και γυαλιού Rockett στη Φιλαδέλφεια. Αρχικά προσπάθησε να αναπτύξει περαιτέρω το σύστημα κάλυψης γυαλισμένου σκυροδέματος, ένα δάπεδο που χρησιμοποιεί 100% ανακυκλωμένα θραύσματα γυαλιού μετά την κατανάλωση για να δημιουργήσει ένα εφέ μωσαϊκό. Σύμφωνα με αναφορές, είναι 30% φθηνότερο και προσφέρει 20ετή μακροπρόθεσμη εγγύηση. Το σύστημα έχει σχεδιαστεί για να είναι εξαιρετικά γυαλισμένο και κοστίζει 8 δολάρια ανά πόδι λιγότερο από το παραδοσιακό μωσαϊκό, εξοικονομώντας ενδεχομένως πολλά χρήματα στον εργολάβο γυαλίσματος, ενώ παράλληλα παράγει δάπεδα υψηλής ποιότητας.
Πριν από το γυάλισμα, ο Rockett ξεκίνησε την εμπειρία του στο σκυρόδεμα με 25 χρόνια εμπειρίας στον κατασκευαστικό κλάδο. Το «πράσινο» ανακυκλωμένο γυαλί τον προσέλκυσε στη βιομηχανία γυαλισμένου σκυροδέματος και στη συνέχεια στην επικάλυψη γυαλιού. Μετά από δεκαετίες εμπειρίας, τα έργα του από γυαλισμένο σκυρόδεμα έχουν κερδίσει πολλά βραβεία (το 2016, κέρδισε το «Βραβείο Επιλογής Αναγνωστών» του Concrete World και 22 άλλα βραβεία όλα αυτά τα χρόνια - μέχρι στιγμής), ο στόχος του είναι η συνταξιοδότηση. Τόσα πολλά καλά σχεδιασμένα σχέδια.
Ενώ παρκάρει για ανεφοδιασμό, ο Archie Filshill είδε το φορτηγό του Rockett να χρησιμοποιεί ανακυκλωμένο γυαλί. Από όσο γνώριζε ο Phil Hill, ήταν ο μόνος που έκανε κάτι με υλικά. Ο Filshill είναι ο Διευθύνων Σύμβουλος και συνιδρυτής της AeroAggregates, μιας εταιρείας κατασκευής εξαιρετικά ελαφρών αδρανών υλικών αφρώδους γυαλιού κλειστών κυψελών (FGA). Οι κλίβανοι της εταιρείας χρησιμοποιούν επίσης 100% ανακυκλωμένο γυαλί μετά την κατανάλωση, όπως ακριβώς και το δάπεδο Glass Overlay της Rockett, αλλά τα αδρανή υλικά κατασκευής που παράγονται είναι ελαφριά, άκαυστα, μονωμένα, με ελεύθερη αποστράγγιση, μη απορροφητικά, ανθεκτικά σε χημικές ουσίες, σήψη και οξέα. Αυτό καθιστά το FGA μια εξαιρετική εναλλακτική λύση σε κτίρια, ελαφριά αναχώματα, πλατφόρμες κατανομής φορτίου και μονωμένα υποστρώματα, καθώς και για τη μείωση των πλευρικών φορτίων πίσω από τοίχους αντιστήριξης και κατασκευές.
Τον Οκτώβριο του 2020, «ήρθε σε μένα και ήθελε να μάθει τι έκανα», είπε ο Ρόκετ. «Είπε: "Αν μπορείς να βάλεις αυτές τις πέτρες (τα αδρανή του) σε σκυρόδεμα, θα έχεις κάτι ξεχωριστό"».
Η AeroAggregates έχει ιστορία περίπου 30 ετών στην Ευρώπη και 8 ετών στις Ηνωμένες Πολιτείες. Σύμφωνα με τον Rockett, ο συνδυασμός της ελαφριάς μάζας αφρώδους αδρανούς με βάση το γυαλί με τσιμέντο ήταν πάντα ένα πρόβλημα χωρίς λύση.
Ταυτόχρονα, ο Rockett χρησιμοποίησε λευκό τσιμέντο csa στο δάπεδό του για να διασφαλίσει ότι το δάπεδό του θα έχει την αισθητική και την ποιότητα απόδοσης που θέλει. Ήταν περίεργος τι θα συνέβαινε, και ανακάτεψε αυτό το τσιμέντο και ελαφριά αδρανή. «Μόλις βάλω το τσιμέντο, [τα αδρανή] θα επιπλέουν στην επιφάνεια», είπε ο Rockett. Αν κάποιος προσπαθήσει να αναμίξει μια παρτίδα σκυροδέματος, αυτό δεν είναι ακριβώς αυτό που θέλει. Παρ' όλα αυτά, η περιέργειά του τον ώθησε να συνεχίσει.
Το λευκό τσιμέντο csa προέρχεται από μια εταιρεία που ονομάζεται Caltra, η οποία βρίσκεται στην Ολλανδία. Ένας από τους διανομείς που χρησιμοποιεί η Rockett είναι η Delta Performance, η οποία ειδικεύεται σε πρόσμικτα, χρωστικές και ειδικά εφέ τσιμέντου. Ο Shawn Hays, ιδιοκτήτης και πρόεδρος της Delta Performance, εξήγησε ότι αν και το τυπικό σκυρόδεμα είναι γκρι, η λευκή ποιότητα του τσιμέντου επιτρέπει στους εργολάβους να χρωματίζουν σχεδόν οποιοδήποτε χρώμα - μια μοναδική ικανότητα όταν το χρώμα είναι σημαντικό.
«Ανυπομονώ να συνεργαστώ με τον Joe Ginsberg (έναν γνωστό σχεδιαστή από τη Νέα Υόρκη που συνεργάστηκε επίσης με τον Rockett) για να δημιουργήσουμε κάτι πολύ μοναδικό», είπε ο Hayes.
Ένα άλλο πλεονέκτημα της χρήσης csa είναι η αξιοποίηση του μειωμένου αποτυπώματος άνθρακα. «Βασικά, το τσιμέντο csa είναι ένα τσιμέντο ταχείας πήξης, ένα υποκατάστατο του τσιμέντου Portland», δήλωσε ο Hayes. «Το τσιμέντο csa στη διαδικασία παραγωγής είναι παρόμοιο με το Portland, αλλά στην πραγματικότητα καίγεται σε χαμηλότερη θερμοκρασία, επομένως θεωρείται - ή πωλείται - ως ένα πιο φιλικό προς το περιβάλλον τσιμέντο».
Σε αυτήν την διαστημική εποχή της ConcreteGreen Global Concrete Technologies, μπορείτε να δείτε το γυαλί και τον αφρό αναμεμειγμένα στο σκυρόδεμα.
Χρησιμοποιώντας μια κατοχυρωμένη με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας διαδικασία, αυτός και ένα μικρό δίκτυο εμπειρογνωμόνων του κλάδου κατασκεύασαν ένα πρωτότυπο μπλοκ στο οποίο οι ίνες δημιούργησαν ένα εφέ συρματοκιβωτίου, αιωρώντας το αδρανή στο σκυρόδεμα αντί να επιπλέει στην επιφάνεια. «Αυτό είναι το Άγιο Δισκοπότηρο που όλοι στον κλάδο μας αναζητούν εδώ και 30 χρόνια», είπε.
Γνωστό ως σκυρόδεμα διαστημικής εποχής, μετατρέπεται σε προκατασκευασμένα προϊόντα. Ενισχυμένο με χαλύβδινες ράβδους ενισχυμένες με γυαλί, οι οποίες είναι πολύ ελαφρύτερες από τον χάλυβα (για να μην αναφέρουμε ότι φέρεται να είναι πέντε φορές πιο ανθεκτικές), τα πάνελ από σκυρόδεμα αναφέρονται ότι είναι 50% ελαφρύτερα από το παραδοσιακό σκυρόδεμα και παρέχουν εντυπωσιακά δεδομένα αντοχής.
«Όταν τελειώσαμε όλοι μαζί να φτιάχνουμε το ειδικό μας κοκτέιλ, ζυγίζαμε 44 κιλά. Σε σύγκριση με 150 λίβρες συνηθισμένου σκυροδέματος ανά κυβικό πόδι», εξήγησε ο Ρόκετ. «Όχι μόνο μειώθηκε το βάρος του σκυροδέματος, αλλά τώρα θα μειωθεί σημαντικά και το βάρος ολόκληρης της κατασκευής σας. Δεν προσπαθήσαμε να το αναπτύξουμε αυτό. Καθισμένος στο γκαράζ μου το Σάββατο βράδυ, ήταν απλώς τύχη. Έχω λίγο επιπλέον τσιμέντο και δεν θέλω να το σπαταλήσω. Έτσι ξεκίνησαν όλα. Αν δεν είχα αγγίξει γυαλισμένο σκυρόδεμα πριν από 12 χρόνια, δεν θα εξελισσόταν ποτέ σε σύστημα δαπέδου και δεν θα εξελισσόταν σε ελαφρύ τσιμέντο».
Ένα μήνα αργότερα, ιδρύθηκε η Green Global Concrete Technology Company (GGCT), η οποία περιελάμβανε αρκετούς συγκεκριμένους συνεργάτες που διέκριναν τις δυνατότητες των νέων προκατασκευασμένων προϊόντων της Rockett.
Βάρος: 2.400 λίβρες. Σκυρόδεμα διαστημικής εποχής ανά γιάρδα (το συνηθισμένο σκυρόδεμα ζυγίζει περίπου 4.050 λίβρες ανά γιάρδα)
Η δοκιμή PSI διεξήχθη τον Ιανουάριο του 2021 (νέα δεδομένα δοκιμής PSI ελήφθησαν στις 8 Μαρτίου 2021). Σύμφωνα με τον Rockett, το σκυρόδεμα της διαστημικής εποχής δεν θα ραγίσει όπως θα περίμενε κανείς στις δοκιμές αντοχής σε θλίψη. Αντίθετα, λόγω της μεγάλης ποσότητας ινών που χρησιμοποιούνται στο σκυρόδεμα, έχει διασταλεί αντί να έχει υποστεί διάτμηση όπως το παραδοσιακό σκυρόδεμα.
Δημιούργησε δύο διαφορετικές εκδοχές του σκυροδέματος της διαστημικής εποχής: ένα μείγμα υποδομής από τυπικό γκρι σκυρόδεμα και ένα λευκό αρχιτεκτονικό μείγμα για χρωματισμό και σχεδιασμό. Το σχέδιο για το έργο «απόδειξης της ιδέας» βρίσκεται ήδη σε εξέλιξη. Οι αρχικές εργασίες περιελάμβαναν την κατασκευή μιας τριώροφης κατασκευής επίδειξης, η οποία περιελάμβανε υπόγειο και στέγη, πεζογέφυρες, ηχομονωτικούς τοίχους, κατοικίες/καταφύγια για τους άστεγους, οχετούς κ.λπ.
Ο τίτλος GGCT σχεδιάστηκε από τον Joe Ginsberg. Ο Ginsberg κατατάχθηκε 39ος μεταξύ των 100 κορυφαίων σχεδιαστών παγκοσμίως από το περιοδικό Inspiration και στους 25 καλύτερους σχεδιαστές εσωτερικών χώρων στη Νέα Υόρκη από το περιοδικό Covet House. Ο Ginsberg επικοινώνησε με τον Rockett κατά την ανακαίνιση του λόμπι λόγω του γυάλινου δαπέδου του.
Αυτή τη στιγμή, το σχέδιο είναι όλα τα μελλοντικά σχέδια έργων να έχουν ως επίκεντρο τα βλέμματα του Γκίνσμπεργκ. Τουλάχιστον αρχικά, αυτός και η ομάδα του σχεδιάζουν να επιβλέπουν και να ηγούνται έργων που θα περιλαμβάνουν προκατασκευασμένα προϊόντα σκυροδέματος διαστημικής εποχής, ώστε να διασφαλίζεται ότι η εγκατάσταση είναι σωστή και πληροί τα πρότυπα.
Οι εργασίες για τη χρήση σκυροδέματος διαστημικής εποχής έχουν ήδη ξεκινήσει. Ελπίζοντας να ξεκινήσει τις εργασίες τον Αύγουστο, η Ginsberg σχεδιάζει ένα κτίριο γραφείων 2.000 τετραγωνικών ποδιών: τρεις ορόφους, ένα υπόγειο, στέγη. Κάθε όροφος είναι περίπου 500 τετραγωνικά πόδια. Όλα θα γίνουν στο κτίριο και κάθε λεπτομέρεια θα κατασκευαστεί χρησιμοποιώντας το σχέδιο του αρχιτεκτονικού χαρτοφυλακίου GGCT, της Rockett Glass Overlay και της Ginsberg.
Σκίτσο ενός καταφυγίου/σπιτιού αστέγων κατασκευασμένου με ελαφριές προκατασκευασμένες πλάκες από σκυρόδεμα. Πράσινη παγκόσμια τεχνολογία σκυροδέματος
Ο Dave Montoya των ClifRock και Lurncrete συνεργάζεται με την GGCT για να σχεδιάσουν και να κατασκευάσουν ένα έργο στέγασης ταχείας κατασκευής για τους άστεγους. Στα περισσότερα από 25 χρόνια εμπειρίας του στον κλάδο του σκυροδέματος, έχει αναπτύξει ένα σύστημα που μπορεί να περιγραφεί καλύτερα ως «αόρατος τοίχος». Με έναν υπεραπλουστευμένο τρόπο, ένα μείγμα μείωσης του νερού μπορεί να προστεθεί στο κονίαμα για να επιτρέψει στον εργολάβο να σταθεί όρθιος χωρίς ξυλότυπο. Ο εργολάβος θα είναι σε θέση στη συνέχεια να κατασκευάσει ένα 1,80 μέτρων (2,80 μ.). Ο τοίχος στη συνέχεια «σκαλίζεται» για να διακοσμήσει το σχέδιο.
Έχει επίσης εμπειρία στη χρήση χαλύβδινων ράβδων ενισχυμένων με υαλοβάμβακα σε πάνελ για διακόσμηση και οικιακές εργασίες σκυροδέματος. Ο Rockett τον βρήκε σύντομα, ελπίζοντας να προωθήσει περαιτέρω το Space Age Concrete.
Με την ένταξή του Montoya στην GGCT, η ομάδα βρήκε γρήγορα μια νέα κατεύθυνση και σκοπό για τα ελαφριά προκατασκευασμένα πάνελ της: παρέχοντας καταφύγια και κινητά σπίτια για τους άστεγους. Συχνά, τα πιο παραδοσιακά καταφύγια καταστρέφονται από εγκληματικές δραστηριότητες, όπως η απογύμνωση χαλκού ή ο εμπρησμός. «Όταν το έφτιαξα με σκυρόδεμα», είπε ο Montoya, «το πρόβλημα είναι ότι δεν μπορούν να το σπάσουν. Δεν μπορούν να το χαλάσουν. Δεν μπορούν να το βλάψουν». Αυτά τα πάνελ είναι ανθεκτικά στη μούχλα, ανθεκτικά στη φωτιά και παρέχουν μια φυσική τιμή R (ή μόνωση) για να παρέχουν πρόσθετη περιβαλλοντική προστασία.
Σύμφωνα με αναφορές, καταφύγια που τροφοδοτούνται από ηλιακούς συλλέκτες μπορούν να κατασκευαστούν σε μία ημέρα. Παροχές όπως καλωδίωση και υδραυλικές εγκαταστάσεις θα ενσωματωθούν στα τσιμεντένια πάνελ για την αποφυγή ζημιών.
Τέλος, οι κινητές κατασκευές έχουν σχεδιαστεί ώστε να είναι φορητές και αρθρωτές, κάτι που μπορεί να εξοικονομήσει πολλά χρήματα στους δήμους σε σύγκριση με τα μη βιώσιμα κτίρια. Αν και αρθρωτό, ο τρέχων σχεδιασμός του στεγάστρου είναι 8 x 10 πόδια (ή περίπου 84 τετραγωνικά πόδια) επιφάνειας δαπέδου. Το GGCT επικοινωνεί με ορισμένες πολιτειακές και τοπικές κυβερνήσεις σχετικά με ειδικές περιοχές κτιρίων. Το Λας Βέγκας και η Λουιζιάνα έχουν ήδη δείξει ενδιαφέρον.
Ο Montoya συνεργάστηκε με την άλλη εταιρεία του, την Equip-Core, με τον στρατό για να χρησιμοποιήσει το ίδιο σύστημα που βασίζεται σε πάνελ για ορισμένες δομές τακτικής εκπαίδευσης. Το σκυρόδεμα είναι ανθεκτικό και στιβαρό, και οι οπές από πραγματικά πυρά μπορούν να υποστούν χειροκίνητη επεξεργασία με ανάμειξη του ίδιου σκυροδέματος. Το επισκευασμένο έμπλαστρο θα σκληρυνθεί εντός 15 έως 20 λεπτών.
Η GGCT αξιοποιεί τις δυνατότητες του σκυροδέματος της διαστημικής εποχής λόγω του ελαφρύτερου βάρους και της αντοχής του. Στόχος τους είναι η εφαρμογή προκατασκευασμένου σκυροδέματος σε κτίρια και άλλα κτίρια εκτός από καταφύγια. Πιθανά προϊόντα περιλαμβάνουν ελαφρούς ηχομονωτικούς τοίχους για την κυκλοφορία, σκαλοπάτια και πεζογέφυρες. Δημιούργησαν ένα πάνελ προσομοίωσης ηχομονωτικού τοίχου διαστάσεων 4 x 8 ποδιών, το σχέδιο μοιάζει με πέτρινο τοίχο. Το σχέδιο θα παρέχει πέντε διαφορετικά σχέδια.
Σε τελική ανάλυση, ο στόχος της ομάδας GGCT είναι να ενισχύσει τις δυνατότητες του εργολάβου μέσω του προγράμματος αδειοδότησης. Σε κάποιο βαθμό, να το διανείμει σε όλο τον κόσμο και να δημιουργήσει θέσεις εργασίας. «Θέλουμε οι άνθρωποι να συμμετάσχουν και να αγοράσουν τις άδειές μας», είπε ο Rockett. «Η δουλειά μας είναι να αναπτύξουμε αυτά τα πράγματα ώστε να μπορούμε να τα χρησιμοποιήσουμε αμέσως... Απευθυνόμαστε στους καλύτερους ανθρώπους στον κόσμο, το κάνουμε τώρα. Οι άνθρωποι που θέλουν να ξεκινήσουν να κατασκευάζουν εργοστάσια, θέλουν να κάνουν τα σχέδιά τους. Οι άνθρωποι που συμμετέχουν στην ομάδα... Θέλουμε να κατασκευάσουμε πράσινες υποδομές, έχουμε πράσινες υποδομές. Χρειαζόμαστε ανθρώπους για να κατασκευάσουν πράσινες υποδομές τώρα. Θα το αναπτύξουμε, θα τους δείξουμε πώς να το κατασκευάσουν με τα υλικά μας, θα το αποδεχτούν.»
«Η βύθιση των εθνικών υποδομών αποτελεί πλέον ένα σημαντικό πρόβλημα», δήλωσε ο Ρόκετ. «Σοβαρές διαρροές, πράγματα 50 έως 60 ετών, βύθιση, ρωγμές, υπερβολικό βάρος, και ο τρόπος με τον οποίο μπορείς να χτίσεις κτίρια με αυτόν τον τρόπο και να εξοικονομήσεις δισεκατομμύρια δολάρια είναι να χρησιμοποιείς ελαφριά υλικά, όταν έχεις 20.000. Δεν χρειάζεται να υπερκατασκευάσεις ένα αυτοκίνητο και να το χρησιμοποιείς για μια μέρα [αναφερόμενος στις δυνατότητες εφαρμογής του σκυροδέματος της διαστημικής εποχής στην κατασκευή γεφυρών]. Μέχρι που άρχισα να χρησιμοποιώ τα AeroAggregates και άκουσα τι έκαναν σε όλες τις υποδομές και το ελαφρύ τους πριν, πραγματικά συνειδητοποίησα όλα αυτά. Πρόκειται πραγματικά για το να προχωρήσουμε μπροστά. Χρησιμοποιήστε τα για να χτίσετε».
Μόλις λάβετε υπόψη τα συστατικά του σκυροδέματος της διαστημικής εποχής από κοινού, ο άνθρακας θα μειωθεί επίσης. Το τσιμέντο CSA έχει μικρό αποτύπωμα άνθρακα, απαιτεί χαμηλότερες θερμοκρασίες κλιβάνου, χρησιμοποιεί αφρό και αδρανή από ανακυκλωμένο γυαλί, καθώς και χαλύβδινες ράβδους ενισχυμένες με ίνες γυαλιού - καθένα από τα οποία παίζει ρόλο στο «πράσινο» κομμάτι του GGCT.
Για παράδειγμα, λόγω του μικρότερου βάρους του AeroAggregate, οι εργολάβοι μπορούν να μεταφέρουν 100 μέτρα υλικού κάθε φορά, σε σύγκριση με τα 20 μέτρα που χρειάζεται ένα τυπικό τριαξονικό φορτηγό. Από αυτή την άποψη, ένα πρόσφατο έργο που χρησιμοποίησε το αεροδρόμιο AeroAggregate ως αδρανή υλικά γλίτωσε τον εργολάβο από περίπου 6.000 ταξίδια.
Εκτός από τη βοήθεια που προσφέρει στην αποκατάσταση των υποδομών μας, ο Rockett επηρεάζει επίσης τη βιωσιμότητα μέσω προγραμμάτων ανακύκλωσης. Για τους δήμους και τα κέντρα ανακύκλωσης, η αφαίρεση του ανακυκλωμένου γυαλιού αποτελεί μια δαπανηρή πρόκληση. Το όραμά του ονομάζεται «το δεύτερο μεγαλύτερο μπλε» και αφορά το γυαλί που συλλέγεται από τις δημοτικές και δημοτικές αγορές. Αυτή η ιδέα προέρχεται από την παροχή ενός σαφούς σκοπού για την ανακύκλωση - να επιτρέψει στους ανθρώπους να κατανοήσουν καλύτερα το τελικό αποτέλεσμα της ανακύκλωσης στην περιοχή τους. Το σχέδιο είναι να δημιουργηθεί ένα ξεχωριστό μεγάλο κουτί αποθήκευσης (το δεύτερο μπλε δοχείο) για τη συλλογή γυαλιού σε δημοτικό επίπεδο, αντί για τον κάδο απορριμμάτων που τοποθετείτε στην άκρη του δρόμου.
Η GGCT ιδρύεται στο συγκρότημα AeroAggregate στο Eddystone της Πενσυλβάνια. Green Global Concrete Technologies
«Τώρα, όλα τα σκουπίδια είναι μολυσμένα», είπε. «Αν μπορέσουμε να διαχωρίσουμε το γυαλί, θα εξοικονομήσουμε στους καταναλωτές εκατομμύρια δολάρια σε κόστος κατασκευής εθνικών υποδομών, επειδή τα χρήματα που εξοικονομούνται μπορούν να επιστραφούν στις δημοτικές αρχές. Έχουμε ένα προϊόν που μπορεί να πετάξει το γυαλί που πετάτε στον κάδο απορριμμάτων στον δρόμο, στο πάτωμα του σχολείου, στη γέφυρα ή στις πέτρες κάτω από την I-95... Τουλάχιστον ξέρετε ότι όταν πετάτε κάτι, εξυπηρετεί έναν σκοπό. Αυτή είναι η πρωτοβουλία.»
Ώρα δημοσίευσης: 03 Σεπτεμβρίου 2021