Co można zrobić ze starych opon? Beton! Czy jednak beton z opon jest trwały? Na pewno jest tańszy, a opony nie zalegają na wysypiskach

Wykonanie betonu nie jest trudne. Cement miesza się z wodą i kruszywami – kombinacją piasku, skał i żwiru. Dostosowanie ilości różnych składników może zmienić właściwości betonu, czyniąc go mocniejszym lub lżejszym w razie potrzeby, ale niektóre pozycje na liście składników, takie jak większe kamienie i żwir, mogą podnieść cenę, szczególnie w niektórych częściach świata gdzie te materiały nie zawsze są łatwo dostępne. I tutaj z pomocą przyszli naukowcy z australijskiej uczelni.

Jednym ze sposobów obniżenia kosztów produkcji betonu jest zastąpienie kruszywa innymi materiałami, w tym zużytymi, zmielonymi oponami. To nie tylko niższe koszty, ale również recykling milionów zużytych opon. Taki beton okazuje się być trwały, ale miał też pewne mankamenty.

Naukowcy z Królewskiego Instytutu Technologicznego, w opublikowanym niedawno artykule badawczym, zaznaczają, że guma z opon miała zbyt wiele szczelin. Przy produkcji betonu, podczas procesu mieszania, woda wypełniała te szczeliny, a kiedy masa wyschła i woda wyparowała pozostały puste szczeliny między gumą a cementem. Osłabiało to wiązanie i zmniejszało wytrzymałość i jakość betonu.

Problem został jednak rozwiązany dzięki umieszczeniu mokrych składników w stalowych formach, które ściskają masę pod ciśnieniem i w ten sposób eliminując puste przestrzenie. Ta metoda okazała się skuteczna, a w ten sposób powstały beton jest bardziej wytrzymały. Jednocześnie naukowcy z Australii stale szukają sposobów, aby jeszcze bardziej wzmocnić materiał.

Póki co, nowe podejście produkcji przy użyciu form może zwiększyć koszty wytwarzania, okazuje się jednak, że wciąż jest bardziej opłacalną alternatywą dla tradycyjnego betonu. Dlaczego? Poza użyciem tańszych materiałów, lżejszy efekt końcowy jest łatwiejszy i tańszy w transporcie.

„Przygotowanie mieszanki betonu zwykłego zanieczyszcza atmosferę ziemską o 140 – 310 kg CO2 ekw./t. Jest to kilkakrotnie mniej niż w przypadku produkcji stali (~1900 kg CO2 ekw./t). Wpływ betonu na środowisko naturalne przybiera na znaczeniu przy uwzględnieniu ogromnej ilości tego materiału produkowanego rocznie na świecie – ponad 3,8 bln m3”

To właśnie ze względu na ślad węglowy jaki pozostawia beton, stał się on celem naukowców opracowujących bardziej ekologiczne materiały, które mają być przyszłością budownictwa.

Beton wykonany z opon jest mocniejszy, bardziej odporny i wystarczająco elastyczny. W nowym badaniu oceniono jego wartość w rzeczywistych warunkach, używając go do produkcji płyt i monitorując jego działanie przez kilka lat.

Aby zbadać jego praktyczne zastosowanie w warunkach mieszkalnych, naukowcy wylali w 2018 r. na kampusie Uniwersytetu Południowej Australii dwie płyty z betonu zbrojonego gumą oraz dwie konwencjonalne płyty betonowe.

- Odkryliśmy, że zbrojony kruszony beton gumowy przewyższa pod pewnymi względami beton konwencjonalny, z większą odpornością na uderzenia, twardością i plastycznością, wyższym współczynnikiem tłumienia, lepszą izolacją termiczną i akustyczną, jest też lżejszy - powiedział autor badania, dr Osama Youssf.

Czynniki takie jak odporność na uderzenia i wytrzymałość dobrze wróżą długowieczności betonu, na czym skupiają się naukowcy pracujący w tej dziedzinie. Wytwarzanie betonu jest niezwykle emisyjne, więc gdy zaczyna pękać, degradować lub ulegać uszkodzeniu, a konstrukcje wymagają wymiany, jeszcze bardziej obciąża to środowisko. Tworzenie trwalszych form podczas używania starych, nieulegających biodegradacji opon może być zatem korzystne na kilku frontach.

- Zdecydowanie zalecamy, aby przemysł betonowy uznał kruszony gumowy beton za zrównoważoną alternatywę dla konwencjonalnego betonu w zbrojonych konstrukcjach mieszkalnych w Australii – dodał profesor Yan Zhuge.

Źródło: Uniwersytet Australii Południowej