Příběh o betonu z kosmického věku a o tom, jak může snížit hmotnost prefabrikovaného betonu a zároveň vyrábět vysoce pevné produkty.
Je to jednoduchý koncept, ale odpověď není jednoduchá: snížit hmotnost betonu, aniž by se ovlivnila jeho pevnost. Řešení environmentálních problémů dále zkomplikujeme; nejen snížit emise uhlíku ve výrobním procesu, ale také snížit množství odpadků, které vyhazujete na krajnice silnic.
„Tohle byla naprostá nehoda,“ řekl Bart Rockett, majitel filadelfské firmy s leštěným betonem a skleněným obkladem Rockett. Zpočátku se snažil dále vyvinout svůj systém leštěného betonu, podlahu, která využívá 100% recyklovaných úlomků skla po spotřebě k vytvoření terazzového efektu. Podle zpráv je o 30 % levnější a nabízí 20letou dlouhodobou záruku. Systém je navržen tak, aby byl vysoce leštěný, a stojí o 8 dolarů za metr méně než tradiční terazzo, což potenciálně ušetří lešticí firmě spoustu peněz a zároveň vytvoří vysoce kvalitní podlahy.
Před leštěním začal Rockett svou betonářskou praxi s 25 lety praxe v oblasti stavebního betonu. „Zelené“ recyklované sklo ho přilákalo k odvětví leštěného betonu a poté k potahování skla. Po desetiletích zkušeností získal jeho leštěné betonové práce řadu ocenění (v roce 2016 získal cenu „Reader's Choice Award“ časopisu Concrete World a zatím 22 dalších ocenění v průběhu let), jeho cílem je odejít do důchodu. Má tolik dobře naplánovaných plánů.
Při parkování pro doplnění paliva Archie Filshill uviděl Rockettovo nákladní auto, které používalo recyklované sklo. Pokud Phil Hill věděl, byl jediný, kdo s materiály něco dělal. Filshill je generálním ředitelem a spoluzakladatelem společnosti AeroAggregates, výrobce ultralehkých kameniv z pěnového skla (FGA) s uzavřenými buňkami. Pece společnosti také používají 100% recyklované sklo, stejně jako Rockettův skleněný nátěr, ale vyrobené stavební kamenivo je lehké, nehořlavé, izolované, dobře odvádí vodu, nenasákavé, odolné vůči chemikáliím, hnilobě a kyselinám. Díky tomu je FGA vynikající alternativou k budovám, lehkým náspům, plošinám pro rozložení zatížení a izolovaným podložím a také pro snížení bočního zatížení za opěrnými zdmi a konstrukcemi.
V říjnu 2020 „za mnou přišel a chtěl vědět, co dělám,“ řekl Rockett. „Řekl: ‚Pokud dokážete z těchto kamenů (jeho kameniva) udělat beton, budete mít něco speciálního.‘“
Společnost AeroAggregates má v Evropě přibližně 30letou historii a ve Spojených státech 8 let. Podle Rocketta bylo kombinování lehké hmoty pěnového kameniva na bázi skla s cementem vždy problémem bez řešení.
Zároveň Rockett použil ve své podlaze bílý cement CSA, aby zajistil, že jeho podlaha dosáhne požadované estetiky a funkčnosti. Byl zvědavý, co se stane, a tak smíchal tento cement a lehké kamenivo. „Jakmile dám cement, [kamenivo] vyplave na povrch,“ řekl Rockett. Pokud se někdo pokusí namíchat dávku betonu, není to přesně to, co chce. Nicméně ho zvědavost vedla k tomu, aby pokračoval.
Bílý cement CSA pochází od společnosti Caltra se sídlem v Nizozemsku. Jedním z distributorů, které Rockett využívá, je Delta Performance, která se specializuje na přísady, barviva a speciální efekty cementu. Shawn Hays, majitel a prezident společnosti Delta Performance, vysvětlil, že ačkoli je typický beton šedý, bílá kvalita cementu umožňuje dodavatelům barvit téměř jakoukoli barvou – což je jedinečná schopnost, když je barva důležitá.
„Těším se na spolupráci s Joem Ginsbergem (známým designérem z New Yorku, který také spolupracoval s Rockettem) a společně vymyslíme něco opravdu unikátního,“ řekl Hayes.
Další výhodou použití cementu CSA je využití snížené uhlíkové stopy. „Cement CSA je v podstatě rychle tuhnoucí cement, náhrada portlandského cementu,“ řekl Hayes. „Cement CSA je ve výrobním procesu podobný portlandskému, ale ve skutečnosti hoří při nižší teplotě, takže je považován – nebo prodáván – za ekologičtější cement.“
V tomto kosmickém věku společnosti ConcreteGreen Global Concrete Technologies můžete vidět sklo a pěnu smíchané v betonu
Pomocí patentovaného procesu on a malá síť odborníků z oboru vyrobili prototyp bloku, ve kterém vlákna vytvořila gabionový efekt, čímž se kamenivo v betonu zavěsilo, místo aby vyplavalo na povrch. „Toto je svatý grál, který všichni v našem oboru hledají už 30 let,“ řekl.
Známý jako beton vesmírného věku, se vyrábí do prefabrikovaných výrobků. Betonové panely, vyztužené ocelovými tyčemi vyztuženými skelnými vlákny, které jsou mnohem lehčí než ocel (nemluvě o údajně pětkrát pevnější), jsou údajně o 50 % lehčí než tradiční beton a poskytují působivé pevnostní údaje.
„Když jsme všichni domíchávali náš speciální koktejl, vážili jsme 90 liber. Ve srovnání se 150 librami běžného betonu na krychlovou stopu,“ vysvětlil Rockett. „Nejenže se snížila hmotnost betonu, ale nyní se výrazně sníží i hmotnost celé vaší konstrukce. Nesnažili jsme se tohle vyvinout. V sobotu večer jsem seděl v garáži a bylo to jen štěstí. Mám trochu cementu navíc a nechci ho vyhodit. Tak to všechno začalo. Kdybych se před 12 lety nedotkl leštěného betonu, nikdy by se z něj nevyvinul podlahový systém a nevyvinul by se z něj lehký cement.“
O měsíc později byla založena společnost Green Global Concrete Technology Company (GGCT), jejíž součástí bylo několik partnerů, kteří viděli potenciál nových prefabrikovaných produktů společnosti Rockett.
Hmotnost: 2 400 liber (cca 1130 kg) betonu z kosmického věku na metr (běžný beton váží přibližně 4 050 liber (cca 183 kg) na metr)
Test PSI byl proveden v lednu 2021 (nová data z testu PSI byla přijata 8. března 2021). Podle Rocketta beton z kosmického věku nepraská, jak by se dalo očekávat při testech pevnosti v tlaku. Místo toho se díky velkému množství vláken použitých v betonu spíše roztahuje, než aby se smykově namáhal jako tradiční beton.
Vytvořil dvě různé verze betonu z vesmírného věku: infrastrukturní mix standardní šedé betonové barvy a bílý architektonický mix pro barevné a designové účely. Plán pro projekt „proof of concept“ je již ve vývoji. Počáteční práce zahrnovaly výstavbu třípatrové demonstrační stavby, která zahrnovala suterén a střechu, lávky pro pěší, zvukotěsné stěny, domy/přístřešky pro bezdomovce, propustky atd.
Nadpis GGCT navrhl Joe Ginsberg. Ginsberg se umístil na 39. místě mezi 100 nejlepšími světovými designéry časopisem Inspiration a mezi 25 nejlepšími interiérovými designéry v New Yorku časopisem Covet House. Ginsberg kontaktoval Rocketta při renovaci vstupní haly kvůli jeho prosklené podlaze.
V současné době se plánuje, že všechny budoucí návrhy projektů budou zaměřeny na Ginsbergovy představy. Alespoň zpočátku plánuje on a jeho tým dohlížet a vést projekty s prefabrikovanými betonovými výrobky kosmického věku, aby zajistili správnou instalaci a splnění norem.
Práce na použití betonu z kosmického věku již začaly. Ginsberg doufá, že v srpnu začne s výstavbou, a proto navrhuje kancelářskou budovu o rozloze 2 000 čtverečních stop. Tři patra, jedno suterénní patro a střecha. Každé patro má přibližně 500 čtverečních stop. Vše na budově bude provedeno a každý detail bude realizován s využitím návrhů architektonického portfolia GGCT, Rockett Glass Overlay a Ginsbergu.
Náčrt domu/přístřešku pro bezdomovce postaveného z lehkých prefabrikovaných betonových desek. Zelená globální technologie betonu.
Dave Montoya ze společností ClifRock a Lurncrete spolupracuje se společností GGCT na návrhu a výstavbě projektu rychlé výstavby bytů pro bezdomovce. Během svých více než 25 let v betonářském průmyslu vyvinul systém, který lze nejlépe popsat jako „neviditelnou zeď“. Zjednodušeně řečeno, do zálivky lze přidat přísadu snižující vodu, která dodavateli umožní postavit se bez bednění. Dodavatel pak bude moci postavit 1,8 metru vysokou zeď. Zeď se poté „vyřezá“, aby ozdobila návrh.
Má také zkušenosti s používáním ocelových tyčí vyztužených skelnými vlákny v panelech pro dekoraci a betonové práce v obytných budovách. Rockett ho brzy našel s nadějí, že posune výrobu betonu ve vesmírném věku dále.
S Montoyovým nástupem do GGCT tým rychle našel nový směr a účel pro své lehké prefabrikované panely: poskytování přístřešků a mobilních domů pro bezdomovce. Tradičnější přístřešky jsou často ničeny trestnou činností, jako je odstraňování mědi nebo žhářství. „Když jsem to stavěl z betonu,“ řekl Montoya, „problém byl v tom, že to nemohou rozbít. Nemohou si s tím zahrávat. Nemohou to poškodit.“ Tyto panely jsou odolné vůči plísním, ohnivzdorné a poskytují přirozenou hodnotu R (nebo izolaci) pro dodatečnou ochranu životního prostředí.
Podle zpráv lze přístřešky napájené solárními panely postavit za jeden den. Inženýrské sítě, jako jsou rozvody a vodovodní potrubí, budou integrovány do betonových panelů, aby se zabránilo poškození.
Mobilní konstrukce jsou nakonec navrženy tak, aby byly přenosné a modulární, což může obcím ušetřit spoustu peněz ve srovnání s neudržitelnými budovami. Přestože je přístřešek modulární, jeho současný návrh má podlahovou plochu 8 x 10 stop (nebo přibližně 84 čtverečních stop). GGCT komunikuje s některými státními a místními samosprávami ohledně zvláštních oblastí budov. Las Vegas a Louisiana již projevily zájem.
Montoya navázal partnerství se svou druhou společností Equip-Core s armádou, aby stejný panelový systém použili pro některé taktické výcvikové struktury. Beton je odolný a pevný a otvory po ostrých střelách lze zpracovat ručně smícháním stejného betonu. Opravená záplata vytvrdne během 15 až 20 minut.
Společnost GGCT využívá potenciál betonu kosmického věku díky jeho nižší hmotnosti a pevnosti. Zaměřila se na aplikaci prefabrikovaného betonu na budovy a jiné objekty než přístřešky. Mezi potenciální produkty patří lehké protihlukové stěny, schody a lávky pro pěší. Vytvořili simulační panel o rozměrech 1,2 x 2,4 m, který vypadá jako kamenná zeď. Plán zahrnuje pět různých designů.
V konečném důsledku je cílem týmu GGCT posílit schopnosti dodavatelů prostřednictvím licenčního programu. Do určité míry jej distribuovat do světa a vytvářet pracovní místa. „Chceme, aby se lidé připojili a kupovali si naše licence,“ řekl Rockett. „Naším úkolem je tyto věci vyvíjet tak, abychom je mohli ihned používat… Jdeme za nejlepšími lidmi na světě, děláme to hned teď. Lidé, kteří chtějí začít stavět továrny, chtějí realizovat své návrhy. Lidé zapojení do týmu… Chceme budovat zelenou infrastrukturu, máme zelenou infrastrukturu. Potřebujeme lidi, kteří budou budovat zelenou infrastrukturu hned teď. Vyvineme ji, ukážeme jim, jak ji postavit s našimi materiály, a oni ji přijmou.“
„Propadávání národní infrastruktury je nyní velkým problémem,“ řekl Rockett. „Vážné netěsnosti, 50 až 60 let staré věci, propadající se, praskající, nadváha a způsob, jakým můžete stavět budovy tímto způsobem a ušetřit miliardy dolarů, je používat lehké materiály, když máte 20 000... Není třeba přehánět inženýrství s autem a jezdit na něm celý den [s odkazem na aplikační potenciál betonu kosmického věku při stavbě mostů]. Dokud jsem nezačal používat AeroAggregates a neposlouchal, co dělají s veškerou infrastrukturou a její lehkostí, tak jsem si tohle všechno opravdu uvědomil. Jde o to posunout se vpřed. Používejte to ke stavbě.“
Jakmile vezmete v úvahu všechny složky betonu kosmického věku, sníží se i obsah uhlíku. Cement CSA má malou uhlíkovou stopu, vyžaduje nižší teploty pece, používá pěnové a recyklované skleněné kamenivo a ocelové tyče vyztužené skelnými vlákny – každý z nich hraje roli v „zelené“ části betonu GGCT.
Například díky nižší hmotnosti AeroAggregate mohou dodavatelé přepravit 100 yardů materiálu najednou, ve srovnání s 20 yardy u typického třínápravového kamionu. Z tohoto pohledu nedávný projekt využívající letiště AeroAggregate jako kamenivo ušetřil dodavateli přibližně 6 000 jízd.
Kromě pomoci s obnovou naší infrastruktury ovlivňuje Rockett také udržitelnost prostřednictvím recyklačních programů. Pro obce a recyklační centra je odstraňování recyklovaného skla nákladnou výzvou. Jeho vize se nazývá „druhý největší modrý“ a jedná se o sklo shromážděné z obecních a městských výkupů. Tento koncept vychází z jasného stanovení účelu recyklace – umožnit lidem lépe pochopit konečný výsledek recyklace v jejich oblasti. Plánem je vytvořit samostatný velký úložný box (druhý modrý kontejner) pro sběr skla na obecní úrovni, spíše než odpadkový koš, který se umisťuje na krajnici silnice.
Společnost GGCT se buduje v komplexu AeroAggregate v Eddystone v Pensylvánii. Green Global Concrete Technologies
„Teď je veškerý odpad kontaminovaný,“ řekl. „Pokud dokážeme sklo třídit, ušetří to spotřebitelům miliony dolarů na výstavbě národní infrastruktury, protože ušetřené peníze můžeme vrátit městským úřadům. Máme produkt, který dokáže sklo, které vyhodíte do koše, vyhodit na silnici, na podlahu školy, na most nebo na kameny pod dálnicí I-95… Alespoň víte, že když něco vyhodíte, slouží to k něčemu. To je ta iniciativa.“
Čas zveřejnění: 3. září 2021