Zelena gradnja sa betonom postaje sve popularnija zbog sve veće pažnje koja se pridaje održivoj gradnji u posljednje vrijeme. Korištenje recikliranih materijala u betonskim miksevima čini da „zeleni beton“ postane svakodnevnica u industriji betonske gradnje.

Kada većina ljudi pomisli na beton oni se sjete cementa, pijeska, agregata (kamenja) i vode. Ono što oni ne znaju jeste da se većina ovih materijala, ako ne i svi, mogu reciklirati ili se dodati drugim recikliranim materijalima od kojih se može napraviti isto tako dobar, ako ne i bolji beton. Ovaj novi „zeleniji“ beton ne osiromašuje naše prirodne resurse kao prije i predstavlja odličan način okolišno prihvatljive gradnje bez ugrožavanja jačine ili ljepote same strukture.

Sa novom i unaprijeđenom opremom za drobljenje betona, stari beton može se zdrobiti i koristiti se kao agregat u novim betonskim mješavinama. Dodatni cementni materijali, poput letećeg pepela i šljake zamjenjuje nešto cementnog sadržaja u mješavinama i smanjuju potrebu za sveukupnom većom proizvodnjom ovog materijala.  „Zelena“ gradnja sa betonom znači pronalaženje načina za dizajniranje betonskih mješavina koristeći se recikliranim materijalima koji su jaki ili jači od betonskih mješavina koje koriste sve nove sastojke. Koristeći recikliranu vodu, zdrobljene betonske agregate i dodatne cementne materijale uveliko se smajuje naš karbonski otisak i omogućavaju se veliki pomaci u održivoj gradnji tako što dobivamo odličan održivi građevinski materijal.

S obzirom da se beton može koristiti u jako mnogo djelova unutar, uokolo i van kuće; poput betonskih zidova, betonskih pločnika, betonskih prilaza, betonskih kuhinjskih površina, betonskih podova; Jako je važno razvijanje prakse zelene gradnje sa betonom.

U nastavku slijedi nekoliko razloga zašto graditi sa betonom:

1. Velika većina betona se proizvodi lokalno i koriste se lokalni resursi.
2. Beton se može proizvesti od otpadnih proizvoda iz industrijskih postrojenja koji bi inače završili na deponijama.
3. Korištenjem recikliranih materijala za pravljenje betona smanjuju se CO2 emisije.
4. Svijetla boja betona reflektuje svjetlo tokom noći i tako smanjuje troškove električne energije.

Zeleni beton – Nova i održiva betonska mješavina

Mješavine zelenog betona napravljene od recikliranih materijala koriste se na projektima „zelene“ i održive gradnje. U nstavku slijedi u detalje opisan jedan „jedinstveni“ zeleni betonski miks.

Spravljanje mješavine zelenog betona

Nova betonska mješavina napravljena je korištenjem zdrobljenog recikliranog betonskog agregata (kako krupnijeg, tako i pješćanog), reciklirane vode, letećeg pepela, šljake, primjesa i samo 2% cementa.  Firma Cemenstone koja je razvila ovu betonsku mješavinu, željela je napraviti jaku betonsku mješavinu koriteći što je moguće više recikliranih betonskih agregata. Analiziranjem recikliranih betonskih agregata kroz mikroskop, saznali su da uvijek postoji nehidrirani cement dostupan u mješavini koji može formirati cement pastu u novoj „zelenoj“ betonskoj mješavini.

Svjeni ovoga, oni su odlučili pomješati krupnije i sitnije reciklirani beton agregat da bi ekspozirali više novih površina za kompletniju hidraciju. Korištenjem sitnijeg zdrobljenog betona i reciklirane vode, proizvedena je bolja mikrostruktura cementne paste putem dodatne kristalizacije.

Reducirani i u potpunosti cementni materijal omogućen je zbog cementnih materijala koji su već postojali u recikliranom betonskom agregatu, zbog ovoga je bilo omogućeno i dodavanje dodatnih cementnih materijala poput šljake i letećeg pepela što je dodatno reduciralo cementni sadržaj.  Stvoren je dodatni krečnjak koji je u reakciji sa šljakom izblendo dodatne cementne materijale sa cementom te se time povečala snaga i gustoća cement paste.

Potreba za dizajniranjem ovih „zelenijih“ betonskih mješavina je neophodna naročito zbog toga što pronalaženja novih izvora agregata, posebno izvora koji su bliži velikim gradovima, postaje sve teže. Troškovi prevoza agregata također postaju sve skuplji. Recikliranjem betona i prozvodnjom drobljenih betonskih agregatau blizini gdje će se beton i koristiti snižava troškove prevoza i samim time snižava ukupne troškove betona. Iznalaženje novih i inovativnih načina da se beton učini „zelenijim“ biti će od koristi svima nama na ovaj ili na onaj način.

Agregat od zdrobljenog betona

Agregat od zdrobljenog betona pravi se od neiskorištenog, povratnog betona i starog demoliranog betona koji je dovoljno čist da se može koristiti u novim betonskim mješavinama. Drobljenje starog betona da bi se napravio agregat za novi beton sve više dobiva na popularnosti iz mnogo razloga, a prvi je stvaranje održivog i „zelenog“ betona.

Reciklirani betonski agregat jeste beton i drugi materijali poput pločnika, koji su smrvljeni u agregat i koji su dovoljno dobri da se koriste kao materijal za obična i kompakta punjenja. Kako se deponije širom svijeta počinju puniti i na mnogima je zabranjeno odlaganje polomljenog betona, potreba za recikliranjem istog u materijal koji se može ponovno koristiti postala je neophodna.

Karakteristike zdrobljenog beton agregata:

Agregat od zdrobljenog betona više je porozan od običnog agregata.

On je 10 % lakši od standarnog kamenog agregata zbog svoje poroznosti i manje gustoće cementne paste.

Agregat od zdrobljenog betona u kombinacije sa finom prašinom koja nastaje u procesu drobljena zahtjeva više vode i cementa što može rezultirati većom razinom skupljanja i manjom jačinom.

Ovaj agregat sadrži nehidrirane partikule portland cementa koje povečavaju spajanje sa cement pastom.

Kompanije koje proizvode agregat od zdrobljenog betona i reciklirani betonski agregat materijale skladište u odvojene hrpe. Agregat od zdrobljenog betona pravi se od oba miksa – betona koji se nije iskoristio i demoliranog betona. Beton se zdrobi te se prosije da bi se proizveo agregat odgovarajuće veličine.

Cementna prašina koja nastaja u procesu drobljenja također prolazi kroz sito i mješa se sa agregatom. Testovi su pokazali kako prašina nije obložila agregat niti je ometala vezu unutar cement paste i agregata, ona je zapravo ojačala tu vezu.

Nekoliko činjenica o zdrobljenom betonskom agregatu:

S obzirom da je agregat lakši od kamenog agregata, lakši je za postavljanje i leveliranje.

Izglađivanje završne površine isto je kao i kod standarnog cementa.

U pitanju je „kremastiji miks“ sa kojim je mnogo lakše raditi završne slojeve.

Beton sa zdrobljenim agregatom se brže suši.

Ukoliko se pravilno postavi i osuši ima iste odlike kao konvencionalne betonske mješavine.

Neke od najvećih briga koje imaju kompanije koje drobe reciklirani beton ili kupuju zdrobljeni reciklirani betonski agregat za korištenje u svojim betonskim mješavinama jesu nečistoće kao što su boje, i kloridi koje zdrobljeni beton može sadržavati. Pored ovoga brine ih i činjenica da demolirani beton dolazi iz različitih izvora. Kompanije koje se bave proizvodnjom betona vole imati strogu kontrolu nad porijeklom agregata od kojih se pravi beton vrhunske kvalitete, posebno kada je u pitanju proizvodnja strukturalnog betona kada je naglasak na garanciji. Upravo iz ovog razloga možda betonske mješavine na bazi zdrobljenog betonskog agregata i neće zaživjeti te neće biti zastupljene poput mješavina na bazi agregata iz jednog izvora ili na bazi djevičanskih agregata.

Briga za okoliš ima veoma veliki uticaj na to kako kompanije koje se bave proizvodnjom betona posluju. Zdrobljeni betonski agregat pomaže pri djelimičnom rješavanju ovog pitanja, a u isto vrijeme dobivamo proizvod koji je održiv. Drobljnenjem starog betona povečavamo njegov životni vijek i činimo ga kontinuiranim materijalom za buduće projekte.

Beton od letećeg pepela

Beton od letećeg pepela u biti je isti kao i obični beton osim što je u njegovoj mješavini dio cementa zmjenjen sa materijalom koji se zove leteći pepeo.

Šta je beton od letećeg pepela i kako se pravi?

Prije nego se ugalj sagori u elektrani, on se prvo samelje u fini puder. Ovaj puder se upuhuje u bojler u sklopu elektrane te karbon biva konzumiran i u tom procesu ostaju rastopljene čestice koje su bogate silicijem, aluminijom i kalcijom.

Ove negorive čestice kada se ohlade, očvrsnu i postaju mikroskopski vidljive, sjajne sfere koje se usisaju iz elektrane prije nego odlete. Ovaj pepeo koji nastaje uslijed sagorijevanja uglja naziva se leteći pepeo.

Kemijski gledano, leteći pepeo je pucolan. Kada se pomješa sa krečnjakom (kalcij hlorid), poculani se spajaju i formiraju cementnu tvorevinu. Leteći pepeo u betonu stvara jači, trajniji i kemijski otporniji betonski miks. Glavna prednost letećeg pepela u betonu jeste ta što smanjuje količinu netrajnog kalcij hlorida i pretvara ga u kalcij silikat hidrat (CSH), a koji je najjača i natrajnija karika paste u betonu.

Zašto razmotriti beton od letećeg pepela?

Pasta je ključ za snažan i trajan beton ako pretpostavimo da se koriste agregati prosječne kvalitete. Pri punoj hidraciji, beton napravljen sa standarnim cementom proizvede otprilike pola kile krečnjaka po 2 kile cementa.

Leteći pepeo kemijski reaguje sa krečnjakom i stvara više CSH, ljepila koje se proizvodi hidracijom cementa i vode.

Proizvodnjom CSH pasta postaje snažnija i vremenom više zatvara kapilare koji omogućavaju kretanje vlage kroz beton. Rezultat je jači i trajniji beton koji je manje propusan i koji manje dozvoljava procvjetavanje.

Procvjetavanje (bijeli, kredasti tragovi na površini), nastaju kada se površina betona uvijek i iznova kvasi i suši ili kada isparava voda od vlage iznutra i  na taj način kroz beton do njegove površine povlači krečnjak.

Prednosti letećeg pepela u betonu:

Sa betonom od letećeg pepela lakše je raditi; postavljanje je lakše uz manje truda.

Ovaj beton se lakše ispumpava; pumpanje zahtijeva manje energije i moguće je veće daljina pumpanja.

Beton od letećeg pepela je kremastiji i sa njim je lakše postići jasne i oštre arhitektonske oblike i forme.

Beton od letećeg pepela manje podliježe stvaranju zračnih đepova i drugih šupljina u kojima se mogu nastaniti insekti.

Beton od letećeg pepela bolji je za okoliš

Više od 12 miliona tona ugljenog letećeg pepela se koristi u proizvodnji proizvoda od betona svake godine. Korištenjem letećeg pepela, obnovljivog izvora, smanjuje se potreba za osiromašavanjem prirodnih resursa. Također se smanjuje i količina energije koja se utroši za proizvodnju portland cementa. Ovo smanjenje utroška energije vodi ka manjoj emisiji stakleničkih gasova. Tona letećeg pepela koja mjenja tonu cementa uštedi dovoljno energije da napaja prosječno domaćinstvo 24 dana. Također se smanjuje i karbon dioksid emisija koja je jednaka dvomjesečnom korištenju jednog prosječnog automobila.