A historia detrás do formigón da era espacial e como pode reducir o peso do formigón prefabricado á vez que produce produtos de alta resistencia.
Este é un concepto simple, pero a resposta non é sinxela: reducir o peso do formigón sen afectar a súa resistencia. Compliquemos aínda máis un factor á vez que resolvemos problemas ambientais; non só reducir o carbono no proceso de produción, senón tamén reducir o lixo que se bota na beira da estrada.
«Isto foi un completo accidente», dixo Bart Rockett, propietario da empresa de formigón pulido e revestimento de vidro Rockett de Filadelfia. Inicialmente intentou seguir desenvolvendo o seu sistema de revestimento de formigón pulido, un chan que emprega fragmentos de vidro posconsumo reciclados ao 100 % para crear un efecto de terrazo. Segundo os informes, é un 30 % máis barato e ofrece unha garantía a longo prazo de 20 anos. O sistema está deseñado para ser moi pulido e custa 8 dólares por pé menos que o terrazo tradicional, o que podería aforrarlle moito diñeiro ao contratista de pulido e producir chans de alta calidade.
Antes de pulir, Rockett comezou a súa experiencia no formigón con 25 anos de experiencia en formigón de construción. O vidro reciclado "verde" atraeuno á industria do formigón pulido e, despois, ao revestimento de vidro. Tras décadas de experiencia, os seus traballos en formigón pulido gañaron numerosos premios (en 2016, gañou o "Premio da Escolla dos Lectores" de Concrete World e outros 22 premios ao longo dos anos, ata o de agora), o seu obxectivo é xubilarse. Tantos plans ben planificados.
Mentres aparcaba para repostar, Archie Filshill viu o camión de Rockett; estaba a usar vidro reciclado. Polo que sabía Phil Hill, era o único que facía algo con materiais. Filshill é o CEO e cofundador de AeroAggregates, un fabricante de áridos de vidro de escuma de célula pechada ultralixeiros (FGA). Os fornos da empresa tamén usan vidro reciclado posconsumo ao 100 %, igual que o chan de revestimento de vidro de Rockett, pero os áridos de construción producidos son lixeiros, non combustibles, illados, de boa drenaxe, non absorbentes e resistentes a produtos químicos, podremia e ácidos. Isto fai que o FGA sexa unha excelente alternativa a edificios, terrapléns lixeiros, plataformas de distribución de carga e subbases illadas, e para reducir as cargas laterais detrás de muros e estruturas de contención.
En outubro de 2020, «Veu verme e quería saber que estaba facendo», dixo Rockett. «Dixo: "Se podes meter estas rochas (os seus áridos) en formigón, terás algo especial"».
AeroAggregates ten unha historia duns 30 anos en Europa e 8 anos nos Estados Unidos. Segundo Rockett, combinar a masa lixeira de áridos de escuma a base de vidro con cemento sempre foi un problema sen solución.
Ao mesmo tempo, Rockett usou cemento branco CSA no seu chan para garantir que obtivese a calidade estética e de rendemento que desexaba. Tiña curiosidade por saber que pasaría, así que mesturou este cemento e áridos lixeiros. «Unha vez que bote o cemento, [os áridos] flotarán ata a superficie», dixo Rockett. Se alguén intenta mesturar unha mestura de formigón, isto non é exactamente o que se quere. Non obstante, a súa curiosidade levouno a continuar.
O cemento branco CSA provén dunha empresa chamada Caltra, situada nos Países Baixos. Un dos distribuidores que usa Rockett é Delta Performance, especializada en aditivos, colorantes e efectos especiais de cemento. Shawn Hays, propietario e presidente de Delta Performance, explicou que, aínda que o formigón típico é gris, a calidade branca do cemento permite aos contratistas colorear case calquera cor, unha capacidade única cando a cor é importante.
«Estou desexando traballar con Joe Ginsberg (un coñecido deseñador de Nova York que tamén colaborou con Rockett) para crear algo moi único», dixo Hayes.
Outra vantaxe de empregar o cemento CSA é aproveitar a redución da pegada de carbono. «Basicamente, o cemento CSA é un cemento de fraguado rápido, un substituto do cemento Portland», dixo Hayes. «O cemento CSA no proceso de fabricación é similar ao Portland, pero en realidade arde a unha temperatura máis baixa, polo que se considera ou se vende como un cemento máis respectuoso co medio ambiente».
Nesta era espacial de ConcreteGreen Global Concrete Technologies, pódese ver o vidro e a escuma mesturados no formigón.
Usando un proceso patentado, el e unha pequena rede de expertos da industria produciron un prototipo de bloque no que as fibras creaban un efecto gabión, suspendendo o árido no formigón en lugar de flotar na superficie. «Este é o Santo Graal que todos na nosa industria levan 30 anos buscando», dixo.
Coñecido como formigón da era espacial, está a ser usado en produtos prefabricados. Reforzados con barras de aceiro reforzadas con fibra de vidro, que son moito máis lixeiras que o aceiro (por non mencionar que, segundo se informa, son cinco veces máis resistentes), os paneis de formigón son un 50 % máis lixeiros que o formigón tradicional e proporcionan datos de resistencia impresionantes.
«Cando rematamos de mesturar o noso cóctel especial, pesabamos 40 kg. En comparación cos 150 kg de formigón ordinario por pé cúbico», explicou Rockett. «Non só se reduce o peso do formigón, senón que agora tamén se reducirá moito o peso de toda a estrutura. Non intentamos desenvolver isto. Sentado na miña garaxe o sábado pola noite, foi só sorte. Teño cemento extra e non quero desperdicialo. Así foi como comezou todo. Se non tivese tocado o formigón pulido hai 12 anos, nunca evolucionaría a un sistema de chan, e tampouco evolucionaría a un cemento lixeiro».
Un mes despois, fundouse Green Global Concrete Technology Company (GGCT), que incluía varios socios específicos que viron o potencial dos novos produtos prefabricados de Rockett.
Peso: 2.400 libras. Formigón da era espacial por iarda (o formigón ordinario pesa aproximadamente 4.050 libras por iarda)
A proba PSI realizouse en xaneiro de 2021 (novos datos da proba PSI recibidos o 8 de marzo de 2021). Segundo Rockett, o formigón da era espacial non se rachará como cabería esperar nas probas de resistencia á compresión. En cambio, debido á gran cantidade de fibras utilizadas no formigón, expandiuse en lugar de ser cizallado como o formigón tradicional.
Creou dúas versións diferentes de formigón da era espacial: unha mestura de infraestruturas de formigón gris estándar e unha mestura arquitectónica branca para a cor e o deseño. O plan para o proxecto de "proba de concepto" xa está en proceso de elaboración. O traballo inicial incluíu a construción dunha estrutura de demostración de tres andares, que incluía un soto e un tellado, pontes peonís, muros insonorizados, vivendas/refuxios para persoas sen fogar, sumidoiros, etc.
A cabeceira GGCT está deseñada por Joe Ginsberg. Ginsberg foi clasificado no posto 39 entre os 100 mellores deseñadores mundiais pola revista Inspiration e entre os 25 mellores deseñadores de interiores de Nova York pola revista Covet House. Ginsberg contactou con Rockett mentres restauraba o vestíbulo debido ao seu chan cuberto de vidro.
Actualmente, o plan é centrar todos os deseños de proxectos futuros nos ollos de Ginsberg. Polo menos inicialmente, el e o seu equipo planean supervisar e dirixir proxectos que inclúan produtos de formigón prefabricados da era espacial para garantir que a instalación sexa correcta e cumpra as normas.
Os traballos para empregar formigón da era espacial xa comezaron. Coa esperanza de comezar a construción en agosto, Ginsberg está a deseñar un edificio de oficinas de 2000 pés cadrados: tres plantas, un soto e azotea. Cada planta ten aproximadamente 500 pés cadrados. Todo se fará no edificio e cada detalle construirase utilizando o deseño da carteira arquitectónica de GGCT, Rockett Glass Overlay e Ginsberg.
Esbozo dun refuxio/casa para persoas sen fogar construído con laxes prefabricadas de formigón lixeiro. Tecnoloxía global de formigón verde.
Dave Montoya, de ClifRock e Lurncrete, está a traballar con GGCT para deseñar e construír un proxecto de vivendas de construción rápida para persoas sen fogar. Nos seus máis de 25 anos na industria do formigón, desenvolveu un sistema que se pode describir como un "muro invisible". De xeito simplificado, pódese engadir unha mestura redutora de auga á argamasa para permitir que o contratista se manteña de pé sen encofrado. O contratista poderá entón construír un muro de 1,8 metros. Despois, o muro "tallarase" para decorar o deseño.
Tamén ten experiencia no uso de barras de aceiro reforzadas con fibra de vidro en paneis para decoración e traballos residenciais de formigón. Rockett atopouno axiña, coa esperanza de impulsar o formigón da era espacial aínda máis.
Coa incorporación de Montoya a GGCT, o equipo atopou rapidamente unha nova dirección e un novo propósito para os seus paneis prefabricados lixeiros: proporcionar refuxios e casas móbiles para as persoas sen fogar. A miúdo, os refuxios máis tradicionais son destruídos por actividades criminais como a extracción de cobre ou os incendios provocados. «Cando o fixen con formigón», dixo Montoya, «o problema é que non o poden romper. Non poden meterse con el. Non o poden danar». Estes paneis son resistentes ao mofo, resistentes ao lume e proporcionan un valor R (ou illamento) natural para proporcionar protección ambiental adicional.
Segundo os informes, os refuxios alimentados por paneis solares pódense construír nun só día. Os servizos como a instalación eléctrica e a fontanería integraranse nos paneis de formigón para evitar danos.
Finalmente, as estruturas móbiles están deseñadas para seren portátiles e modulares, o que pode aforrarlles moito diñeiro aos concellos en comparación cos edificios insostibles. Aínda que modular, o deseño actual do refuxio é de 8 x 10 pés (ou aproximadamente 84 pés cadrados) de superficie. O GGCT está a comunicarse con algúns gobernos estatais e locais sobre áreas especiais de edificios. Las Vegas e Luisiana xa mostraron interese.
Montoya asociouse coa súa outra empresa, Equip-Core, cos militares para usar o mesmo sistema baseado en paneis para algunhas estruturas de adestramento táctico. O formigón é duradeiro e resistente, e os buratos de proxección real pódense procesar manualmente mesturando o mesmo formigón. A zona reparada curarase en 15 ou 20 minutos.
GGCT aproveita o potencial do formigón da era espacial debido ao seu lixeiro peso e resistencia. Puxéronse á vista na aplicación de formigón prefabricado a edificios e edificios que non sexan refuxios. Os produtos potenciais inclúen muros insonorizados de tráfico lixeiro, escaleiras e pontes peonís. Crearon un panel de simulación de muro insonorizado de 4 pés x 8 pés, o deseño parece un muro de pedra. O plan proporcionará cinco deseños diferentes.
En última instancia, o obxectivo do equipo GGCT é mellorar as capacidades do contratista a través do programa de licenzas. Ata certo punto, distribuílo ao mundo e crear empregos. «Queremos que a xente se una e compre as nosas licenzas», dixo Rockett. «O noso traballo é desenvolver estas cousas para que poidamos usalas de inmediato... Imos á mellor xente do mundo, estamos a facelo agora mesmo. A xente que quere comezar a construír fábricas, quere facer os seus propios deseños. A xente que participa no equipo... Queremos construír infraestruturas verdes, temos infraestruturas verdes. Necesitamos xente que constrúa infraestruturas verdes agora mesmo. Desenvolverémola, mostrarémoslles como construíla cos nosos materiais, e eles aceptarano».
«O afundimento da infraestrutura nacional é agora un problema importante», dixo Rockett. «Fugas graves, cousas de 50 a 60 anos, afundimentos, gretas, sobrepeso, e a forma de construír edificios deste xeito e aforrar miles de millóns de dólares é usar materiais lixeiros, cando tes 20.000. Non hai necesidade de sobreenxeñar un coche e funcionar con el durante un día [referíndose ao potencial de aplicación do formigón da era espacial na construción de pontes]. Ata que comecei a usar AeroAggregates e escoitei o que facían con toda a infraestrutura e o seu peso lixeiro. Antes, realmente me decatei de todo isto. Trátase realmente de avanzar. Usalo para construír».
Unha vez que se consideran os compoñentes do formigón da era espacial en conxunto, o carbono tamén diminuirá. O cemento CSA ten unha pequena pegada de carbono, require temperaturas de forno máis baixas, usa escuma e agregados de vidro reciclado e barras de aceiro reforzadas con fibra de vidro, cada unha das cales desempeña un papel na parte "verde" do GGCT.
Por exemplo, debido ao menor peso de AeroAggregate, os contratistas poden transportar 100 iardas de material á vez, en comparación coas 20 iardas dun camión típico de tres eixes. Desde esta perspectiva, un proxecto recente que empregou o aeroporto AeroAggregate como árido aforroulle ao contratista unhas 6.000 viaxes.
Ademais de axudar a restaurar as nosas infraestruturas, Rockett tamén inflúe na sustentabilidade a través de programas de reciclaxe. Para os concellos e os centros de reciclaxe, eliminar o vidro reciclado é un reto custoso. A súa visión chámase "o segundo azul máis grande" e é o vidro recollido das compras municipais e dos concellos. Este concepto provén de proporcionar un propósito claro para a reciclaxe: permitir que a xente comprenda mellor o resultado final da reciclaxe na súa zona. O plan é crear unha caixa de almacenamento grande separada (o segundo colector azul) para a recollida de vidro a nivel municipal, en lugar do colector de lixo que se coloca ao bordo da estrada.
GGCT está a ser establecido no complexo AeroAggregate en Eddystone, Pensilvania. Green Global Concrete Technologies
«Agora, todo o lixo está contaminado», dixo. «Se podemos separar o vidro, aforraremos aos consumidores millóns de dólares en custos de construción de infraestruturas nacionais, porque o diñeiro aforrado pódese devolver ás autoridades municipais. Temos un produto que pode tirar o vidro que tiras no colector do lixo á estrada, ao chan da escola, á ponte ou ás pedras debaixo da I-95... Polo menos sabes que cando tiras algo, serve para algo. Esta é a iniciativa».
Data de publicación: 03-09-2021