داستان پشت بتن عصر فضا و اینکه چگونه میتواند وزن بتن پیشساخته را کاهش دهد و در عین حال محصولاتی با مقاومت بالا تولید کند.
این یک مفهوم ساده است، اما پاسخ آن ساده نیست: کاهش وزن بتن بدون تأثیر بر مقاومت آن. بیایید ضمن حل مشکلات زیستمحیطی، عاملی را پیچیدهتر کنیم؛ نه تنها کربن را در فرآیند تولید کاهش دهیم، بلکه زبالههایی را که در کنار جاده میاندازید نیز کاهش دهیم.
بارت راکت، مالک بتن صیقلی و روکش شیشهای راکت در فیلادلفیا، گفت: «این یک تصادف کامل بود.» او در ابتدا سعی کرد سیستم پوشش بتن صیقلی خود را بیشتر توسعه دهد، کفپوشی که از ۱۰۰٪ قطعات شیشه بازیافتی پس از مصرف برای ایجاد جلوهای شبیه به موزاییک سیمانی استفاده میکند. طبق گزارشها، این سیستم ۳۰٪ ارزانتر است و ۲۰ سال گارانتی طولانی مدت ارائه میدهد. این سیستم به گونهای طراحی شده است که بسیار صیقلی باشد و ۸ دلار در هر فوت کمتر از موزاییک سیمانی سنتی هزینه دارد و به طور بالقوه در عین تولید کفپوشهای با کیفیت بالا، برای پیمانکار صیقلدهنده صرفهجویی زیادی میکند.
راکت پیش از پرداخت، تجربه بتن خود را با ۲۵ سال سابقه کار در زمینه بتن ساختمانی آغاز کرد. شیشه بازیافتی «سبز» او را به صنعت بتن پرداختشده و سپس به روکش شیشهای جذب کرد. پس از دههها تجربه، کارهای بتنی پرداختشده او جوایز متعددی را از آن خود کردهاند (در سال ۲۰۱۶، او برنده «جایزه انتخاب خوانندگان» مجله Concrete World و ۲۲ جایزه دیگر در طول این سالها تاکنون شده است). هدف او بازنشستگی است. برنامههای بسیار خوبی برای این کار دارد.
آرچی فیلشیل هنگام پارک کردن برای سوختگیری، کامیون راکت را دید، او از شیشه بازیافتی استفاده میکرد. تا آنجا که فیل هیل میدانست، او تنها کسی بود که با مواد کاری انجام میداد. فیلشیل مدیرعامل و یکی از بنیانگذاران AeroAggregates، تولیدکننده سنگدانههای شیشهای فومی سلول بسته فوق سبک (FGA) است. کورههای این شرکت نیز مانند کفپوش Glass Overlay راکت، از شیشههای ۱۰۰٪ بازیافتی پس از مصرف استفاده میکنند، اما سنگدانههای ساختمانی تولید شده سبک، غیرقابل احتراق، عایق، بدون زهکشی، غیر جاذب، مقاوم در برابر مواد شیمیایی، پوسیدگی و اسیدها هستند. این امر FGA را به جایگزینی عالی برای ساختمانها، خاکریزهای سبک، سکوهای توزیع بار و زیرسازیهای عایقبندی شده و برای کاهش بارهای جانبی پشت دیوارها و سازههای حائل تبدیل میکند.
راکت گفت، در اکتبر ۲۰۲۰، «او پیش من آمد و میخواست بداند من چه کار میکنم. او گفت: «اگر بتوانی این سنگها (سنگدانههای او) را در بتن بپاشی، چیزی خاص خواهی داشت.»
شرکت AeroAggregates حدود 30 سال در اروپا و 8 سال در ایالات متحده سابقه دارد. به گفته Rockett، ترکیب جرم سبک وزن سنگدانه فوم پایه شیشه با سیمان همیشه مشکلی بدون راه حل بوده است.
در عین حال، راکت از سیمان سفید csa در کف خود استفاده کرده است تا اطمینان حاصل کند که کف او از نظر زیبایی و عملکرد، کیفیت مورد نظر خود را دارد. او کنجکاو بود که چه اتفاقی میافتد، بنابراین این سیمان و سنگدانه سبک را مخلوط کرد. راکت گفت: «وقتی سیمان را میریزم، [سنگدانه] به سمت بالا شناور میشود.» اگر کسی سعی کند مقداری بتن مخلوط کند، این دقیقاً همان چیزی نیست که شما میخواهید. با این وجود، کنجکاوی او را به ادامه کار سوق داد.
سیمان سفید csa از شرکتی به نام Caltra واقع در هلند سرچشمه گرفته است. یکی از توزیعکنندگانی که Rockett از آن استفاده میکند، Delta Performance است که در زمینه افزودنیها، رنگآمیزی و جلوههای ویژه سیمان تخصص دارد. Shawn Hays، مالک و رئیس Delta Performance، توضیح داد که اگرچه بتن معمولی خاکستری است، کیفیت سفید موجود در سیمان به پیمانکاران این امکان را میدهد که تقریباً هر رنگی را رنگآمیزی کنند - یک توانایی منحصر به فرد در زمانی که رنگ مهم است.
هیز گفت: «من مشتاقانه منتظر همکاری با جو گینزبرگ (طراح مشهور نیویورکی که با راکت نیز همکاری داشته) هستم تا چیزی بسیار منحصر به فرد ارائه دهم.»
یکی دیگر از مزایای استفاده از سیمان csa، بهرهمندی از کاهش ردپای کربن است. هایس گفت: «اساساً، سیمان csa یک سیمان زودگیر و جایگزینی برای سیمان پرتلند است. سیمان csa در فرآیند تولید مشابه سیمان پرتلند است، اما در واقع در دمای پایینتری میسوزد، بنابراین به عنوان سیمانی سازگارتر با محیط زیست در نظر گرفته میشود یا به فروش میرسد.»
در این عصر فضا، ConcreteGreen Global Concrete Technologies، میتوانید شیشه و فوم را که در بتن مخلوط شدهاند، ببینید.
او و شبکه کوچکی از متخصصان صنعت، با استفاده از یک فرآیند ثبت اختراع، نمونه اولیه بلوکی را تولید کردند که در آن الیاف، اثر گابیونی ایجاد میکردند و سنگدانهها را به جای شناور شدن در بالا، در بتن معلق نگه میداشتند. او گفت: «این همان جام مقدسی است که همه در صنعت ما 30 سال است به دنبال آن هستند.»
این بتن که به عنوان بتن عصر فضا شناخته میشود، به محصولات پیشساخته تبدیل میشود. پانلهای بتنی که با میلههای فولادی تقویتشده با شیشه تقویت شدهاند و بسیار سبکتر از فولاد هستند (و ناگفته نماند که طبق گزارشها پنج برابر قویتر هستند)، ۵۰٪ سبکتر از بتن سنتی هستند و دادههای مقاومت چشمگیری ارائه میدهند.
راکت توضیح داد: «وقتی همه ما مخلوط کردن کوکتل مخصوصمان را تمام کردیم، وزنمان 90 پوند شد. در مقایسه با 150 پوند بتن معمولی در هر فوت مکعب. نه تنها وزن بتن کاهش یافته است، بلکه اکنون وزن کل سازه شما نیز به میزان قابل توجهی کاهش مییابد. ما سعی نکردیم این را توسعه دهیم. شنبه شب در گاراژم نشسته بودم، فقط شانس بود. من مقداری سیمان اضافی دارم و نمیخواهم آن را هدر دهم. همه چیز از آنجا شروع شد. اگر 12 سال پیش بتن صیقلی را لمس نکرده بودم، هرگز به یک سیستم کف تبدیل نمیشد و به سیمان سبک تبدیل نمیشد.»
یک ماه بعد، شرکت فناوری بتن جهانی سبز (GGCT) تأسیس شد که شامل چندین شریک خاص بود که پتانسیل محصولات پیشساخته جدید Rockett را مشاهده کرده بودند.
وزن: ۲۴۰۰ پوند. بتن سبک فضایی در هر یارد (بتن معمولی تقریباً ۴۰۵۰ پوند در هر یارد وزن دارد)
آزمایش PSI در ژانویه ۲۰۲۱ انجام شد (دادههای جدید آزمایش PSI در ۸ مارس ۲۰۲۱ دریافت شد). به گفته راکت، بتن عصر فضا آنطور که در آزمایشهای مقاومت فشاری انتظار میرود، ترک نخواهد خورد. در عوض، به دلیل مقدار زیاد الیاف استفاده شده در بتن، به جای اینکه مانند بتن سنتی برش بخورد، منبسط شده است.
او دو نسخه متفاوت از بتن عصر فضا را خلق کرد: ترکیبی زیرساختی از بتن خاکستری استاندارد و ترکیبی معماری سفید برای رنگآمیزی و طراحی. طرح پروژه «اثبات مفهوم» در حال حاضر در حال تهیه است. کار اولیه شامل ساخت یک سازه نمایشی سه طبقه بود که شامل زیرزمین و سقف، پلهای عابر پیاده، دیوارهای عایق صدا، خانهها/سرپناهها برای بیخانمانها، آبگذرها و غیره میشد.
طراحی سربرگ GGCT توسط جو گینزبرگ انجام شده است. گینزبرگ توسط مجله Inspiration در بین ۱۰۰ طراح برتر جهانی رتبه ۳۹ و توسط مجله Covet House در بین ۲۵ طراح داخلی برتر نیویورک قرار گرفته است. گینزبرگ به دلیل کف شیشهای لابی، هنگام بازسازی با راکت تماس گرفت.
در حال حاضر، برنامه این است که تمام طراحیهای پروژههای آینده بر اساس دیدگاههای گینزبرگ انجام شود. حداقل در ابتدا، او و تیمش قصد دارند بر پروژههایی که از محصولات بتنی پیشساخته عصر فضا استفاده میکنند، نظارت و رهبری کنند تا از صحت نصب و مطابقت با استانداردها اطمینان حاصل شود.
کار بر روی استفاده از بتن عصر فضا از قبل آغاز شده است. گینزبرگ با امید به افتتاح کلنگ در ماه اوت، در حال طراحی یک ساختمان اداری ۲۰۰۰ فوت مربعی است: سه طبقه، یک طبقه زیرزمین، پشت بام. هر طبقه تقریباً ۵۰۰ فوت مربع مساحت دارد. همه چیز در ساختمان انجام خواهد شد و هر جزئیات با استفاده از طراحی نمونه کارهای معماری GGCT، Rockett Glass Overlay و گینزبرگ ساخته خواهد شد.
طرحی از یک پناهگاه/خانه بیخانمان ساخته شده با صفحات بتنی پیشساخته سبک. فناوری بتن سبز جهانی
دیو مونتویا از ClifRock و Lurncrete با GGCT برای طراحی و ساخت یک پروژه مسکن سریع برای بیخانمانها همکاری میکنند. او در بیش از ۲۵ سال فعالیت در صنعت بتن، سیستمی را توسعه داده است که میتوان آن را به بهترین شکل "دیوار نامرئی" توصیف کرد. به طور خلاصه، میتوان یک افزودنی کاهنده آب را به دوغاب اضافه کرد تا پیمانکار بتواند بدون قالببندی سرپا بایستد. سپس پیمانکار قادر خواهد بود یک ساختمان ۶ فوتی بسازد. سپس دیوار "حکاکی" میشود تا طرح را تزئین کند.
او همچنین در استفاده از میلههای فولادی تقویتشده با الیاف شیشه در پنلها برای دکوراسیون و کارهای بتنی مسکونی تجربه دارد. راکت خیلی زود او را پیدا کرد، به این امید که بتواند شرکت «بتن عصر فضا» را بیشتر پیش ببرد.
با پیوستن مونتویا به GGCT، این تیم به سرعت جهت و هدف جدیدی برای پنلهای پیشساخته سبک خود پیدا کرد: تهیه سرپناه و خانههای سیار برای بیخانمانها. اغلب، سرپناههای سنتیتر توسط فعالیتهای مجرمانه مانند کندن مس یا آتشسوزی تخریب میشوند. مونتویا گفت: «وقتی آن را با بتن ساختم، مشکل این بود که نمیتوانستند آن را بشکنند. نمیتوانستند با آن کاری داشته باشند. نمیتوانستند به آن آسیبی برسانند.» این پنلها در برابر کپک مقاوم و در برابر آتش مقاوم هستند و مقدار R طبیعی (یا عایق) را برای محافظت بیشتر از محیط زیست فراهم میکنند.
طبق گزارشها، پناهگاههایی که با پنلهای خورشیدی تغذیه میشوند را میتوان در عرض یک روز ساخت. تاسیساتی مانند سیمکشی و لولهکشی برای جلوگیری از آسیب، در پنلهای بتنی ادغام خواهند شد.
در نهایت، سازههای سیار به گونهای طراحی میشوند که قابل حمل و مدولار باشند، که در مقایسه با ساختمانهای ناپایدار، میتواند در هزینههای شهرداریها صرفهجویی زیادی ایجاد کند. اگرچه مدولار است، اما طراحی فعلی پناهگاه ۸ در ۱۰ فوت (یا تقریباً ۸۴ فوت مربع) از فضای کف را اشغال میکند. GGCT در حال برقراری ارتباط با برخی از دولتهای ایالتی و محلی در مورد مناطق ویژه ساختمانها است. لاس وگاس و لوئیزیانا قبلاً علاقه خود را نشان دادهاند.
مونتویا به همراه شرکت دیگرش، Equip-Core، با ارتش همکاری کرده است تا از همان سیستم مبتنی بر پنل برای برخی از سازههای آموزشی تاکتیکی استفاده کند. بتن بادوام و محکم است و سوراخهای گلولههای واقعی را میتوان با مخلوط کردن همان بتن به صورت دستی پردازش کرد. وصله تعمیر شده ظرف ۱۵ تا ۲۰ دقیقه خشک میشود.
شرکت GGCT از پتانسیل بتن پیشساخته به دلیل وزن سبکتر و استحکام آن بهره میبرد. آنها تمرکز خود را بر روی استفاده از بتن پیشساخته در ساختمانها و سازههایی غیر از پناهگاهها قرار دادهاند. محصولات بالقوه شامل دیوارهای عایق صوتی ترافیکی سبک، پلهها و پلهای عابر پیاده است. آنها یک پنل شبیهسازی دیوار عایق صوتی به ابعاد ۴ فوت در ۸ فوت ایجاد کردهاند که طراحی آن شبیه یک دیوار سنگی است. این طرح شامل پنج طرح مختلف خواهد بود.
در تحلیل نهایی، هدف تیم GGCT افزایش قابلیتهای پیمانکار از طریق برنامه صدور مجوز است. تا حدودی، توزیع آن در جهان و ایجاد شغل. راکت گفت: «ما میخواهیم مردم به ما بپیوندند و مجوزهای ما را بخرند. وظیفه ما توسعه این موارد است تا بتوانیم فوراً از آن استفاده کنیم... ما به سراغ بهترین افراد جهان میرویم، همین الان هم همین کار را میکنیم. افرادی که میخواهند ساخت کارخانه را شروع کنند، میخواهند طرحهای خود را بسازند. افراد درگیر در تیم... ما میخواهیم زیرساختهای سبز بسازیم، ما زیرساختهای سبز داریم. ما به افرادی نیاز داریم که اکنون زیرساختهای سبز بسازند. ما آن را توسعه خواهیم داد، به آنها نشان خواهیم داد که چگونه آن را با مواد ما بسازند، آنها آن را خواهند پذیرفت.»
راکت گفت: «فرونشست زیرساختهای ملی اکنون یک مشکل اساسی است. نشتهای جدی، چیزهای ۵۰ تا ۶۰ ساله، فرونشست، ترک خوردگی، اضافه وزن، و راهی که میتوانید به این روش ساختمان بسازید و میلیاردها دلار صرفهجویی کنید، استفاده از مصالح سبک است، وقتی ۲۰،۰۰۰ [اشاره به پتانسیل کاربرد بتن عصر فضا در ساخت پل] دارید. نیازی نیست یک ماشین را بیش از حد مهندسی کنید و یک روز با آن رانندگی کنید [اشاره به پتانسیل کاربرد بتن عصر فضا در ساخت پل]. تا زمانی که شروع به استفاده از AeroAggregates کردم و به آنچه که آنها با تمام زیرساختها و سبکی آن انجام دادند گوش دادم، واقعاً همه اینها را درک کردم. واقعاً در مورد حرکت به جلو است. از آن برای ساخت و ساز استفاده کنید.»
وقتی اجزای بتن عصر فضا را با هم در نظر بگیرید، کربن نیز کاهش مییابد. سیمان CSA ردپای کربن کمی دارد، به دمای کوره پایینتری نیاز دارد، از فوم و سنگدانههای شیشه بازیافتی و میلههای فولادی تقویتشده با الیاف شیشه استفاده میکند - که هر کدام در بخش «سبز» GGCT نقش دارند.
برای مثال، به دلیل وزن سبکتر AeroAggregate، پیمانکاران میتوانند ۱۰۰ یارد مصالح را در یک زمان حمل کنند، در حالی که این مقدار برای یک کامیون سه محوره معمولی ۲۰ یارد است. از این منظر، یک پروژه اخیر با استفاده از فرودگاه AeroAggregate به عنوان مصالح، حدود ۶۰۰۰ سفر را برای پیمانکار صرفهجویی کرده است.
راکت علاوه بر کمک به احیای زیرساختهای ما، از طریق برنامههای بازیافت بر پایداری نیز تأثیر میگذارد. برای شهرداریها و مراکز بازیافت، حذف شیشه بازیافتی یک چالش پرهزینه است. چشمانداز او «دومین ظرف آبی بزرگ» نامیده میشود و شیشههای جمعآوریشده از خریدهای شهرداری و شهرکها است. این مفهوم از ارائه یک هدف روشن برای بازیافت ناشی میشود - اینکه به مردم اجازه دهد نتیجه نهایی بازیافت در منطقه خود را بهتر درک کنند. طرح این است که یک جعبه ذخیرهسازی بزرگ جداگانه (دومین ظرف آبی) برای جمعآوری شیشه در سطح شهرداری ایجاد شود، نه سطل زبالهای که در کنار جاده قرار میدهید.
شرکت فناوریهای بتن سبز جهانی (GGCT) در مجتمع AeroAggregate در ادیستون، پنسیلوانیا در حال تأسیس است.
او گفت: «حالا همه زبالهها آلوده هستند. اگر بتوانیم شیشهها را جدا کنیم، میلیونها دلار در هزینههای ساخت زیرساختهای ملی برای مصرفکنندگان صرفهجویی خواهد شد، زیرا پول صرفهجوییشده را میتوان به مقامات شهرداری بازگرداند. ما محصولی داریم که میتواند شیشههایی را که شما در سطل زباله میاندازید، به جاده، کف مدرسه، پل یا سنگهای زیر بزرگراه I-95 پرتاب کند... حداقل میدانید که وقتی چیزی را دور میاندازید، هدفی را دنبال میکند. این ابتکار عمل است.»
زمان ارسال: سپتامبر-03-2021