זכוכית ממוחזרת היא המפתח לבטון טרומי קל משקל בעידן החלל

הסיפור מאחורי בטון מתקופת החלל וכיצד הוא יכול להפחית את משקלו של בטון טרומי תוך ייצור מוצרים בעלי חוזק גבוה.
זהו מושג פשוט, אך התשובה אינה פשוטה: להפחית את משקל הבטון מבלי לפגוע בחוזקו. בואו נסבך עוד יותר גורם אחד תוך פתרון בעיות סביבתיות; לא רק להפחית את פליטת הפחמן בתהליך הייצור, אלא גם להפחית את האשפה שאתם זורקים בצד הדרך.
"זו הייתה תאונה גמורה", אמר בארט רוקט, הבעלים של חברת הבטון המלוטש וחיפוי הזכוכית רוקט של פילדלפיה. בתחילה הוא ניסה לפתח עוד יותר את מערכת כיסוי הבטון המלוטש שלו, רצפה המשתמשת ב-100% שברי זכוכית ממוחזרים ליצירת אפקט טרצו. על פי דיווחים, היא זולה ב-30% ומציעה אחריות לטווח ארוך ל-20 שנה. המערכת נועדה להיות מלוטשת מאוד ועולה 8 דולר למטר פחות מטרצו מסורתי, מה שעשוי לחסוך לקבלן הליטוש הרבה כסף תוך ייצור רצפות באיכות גבוהה.
לפני שהחל את לימודי הליטוש, רוקט התחיל את ניסיונו בבטון עם 25 שנות ניסיון בתחום הבטון לבנייה. הזכוכית הממוחזרת "הירוקה" משכה אותו לתעשיית הבטון המלוטש, ולאחר מכן לציפוי הזכוכית. לאחר עשרות שנות ניסיון, עבודות הבטון המלוטש שלו זכו בפרסים רבים (בשנת 2016, הוא זכה ב"פרס בחירת הקורא" של Concrete World וב-22 פרסים נוספים לאורך השנים - עד כה), המטרה שלו היא לפרוש. כל כך הרבה תוכניות מתוכננות היטב.
בזמן שחנה לתדלק, ראה ארצ'י פילשיל את המשאית של רוקט, הוא השתמש בזכוכית ממוחזרת. ככל הידוע לפיל היל, הוא היה היחיד שעשה משהו עם חומרים. פילשיל הוא המנכ"ל והמייסד השותף של AeroAggregates, יצרנית של אגרגטים מזכוכית קצף תאים סגורים (FGA) קלים במיוחד. גם כבשני החברה משתמשים ב-100% זכוכית ממוחזרת לאחר צריכה, בדיוק כמו רצפת ה-Glass Overlay של רוקט, אך אגרגטי הבנייה המיוצרים הם קלים משקל, אינם דליקים, מבודדים, בעלי ניקוז חופשי, אינם סופגים, עמידים בפני כימיקלים, ריקבון וחומצות. זה הופך את FGA לחלופה מצוינת לבניינים, סוללות קלות משקל, פלטפורמות חלוקת עומסים ותשתיות מבודדות, ולהפחתת עומסים רוחביים מאחורי קירות תמך ומבנים.
באוקטובר 2020, "הוא ניגש אליי ורצה לדעת מה אני עושה", אמר רוקט. "הוא אמר, 'אם תוכל לשים את הסלעים האלה (האגרגטים שלו) בבטון, יהיה לך משהו מיוחד'".
לאירו-אגרגטס היסטוריה של כ-30 שנה באירופה ו-8 שנים בארצות הברית. לדברי רוקט, שילוב המסה הקלה של אגרגט קצף מבוסס זכוכית עם צמנט תמיד היה בעיה ללא פתרון.
במקביל, רוקט השתמש בצמנט CSA לבן ברצפה שלו כדי להבטיח שהרצפה שלו תקבל את האסתטיקה והביצועים שהוא רוצה. הוא היה סקרן מה יקרה, ולכן ערבב את הצמנט הזה עם אגרגט קל משקל. "ברגע שאשים את הצמנט, [האגרגט] יצוף למעלה", אמר רוקט. אם מישהו ינסה לערבב אצווה של בטון, זה לא בדיוק מה שאתה רוצה. אף על פי כן, סקרנותו הניעה אותו להמשיך.
מקורו של צמנט CSA הלבן הוא בחברה בשם Caltra, הממוקמת בהולנד. אחת המפיצות שבהן משתמשת רוקט היא Delta Performance, המתמחה בתוספים, צביעה ואפקטים מיוחדים של צמנט. שון הייז, הבעלים והנשיא של Delta Performance, הסביר שלמרות שבטון טיפוסי הוא אפור, האיכות הלבנה של הצמנט מאפשרת לקבלנים לצבוע כמעט כל צבע - יכולת ייחודית כאשר צבע חשוב.
"אני מצפה לעבוד עם ג'ו גינסברג (מעצב ידוע מניו יורק ששיתף פעולה גם עם רוקט) כדי להמציא משהו ייחודי מאוד", אמר הייז.
יתרון נוסף של שימוש בצמנט CSA הוא ניצול טביעת הרגל הפחמנית המופחתת. "בעיקרון, צמנט CSA הוא צמנט שמתקשה במהירות, תחליף לצמנט פורטלנד", אמר הייז. "צמנט ה-CSA בתהליך הייצור דומה לצמנט פורטלנד, אך הוא למעשה נשרף בטמפרטורה נמוכה יותר, ולכן הוא נחשב - או נמכר - כצמנט ידידותי יותר לסביבה."
בעידן החלל הזה, ConcreteGreen Global Concrete Technologies, ניתן לראות את הזכוכית והקצף מעורבבים בבטון.
באמצעות תהליך רשום כפטנט, הוא ורשת קטנה של מומחים בתעשייה ייצרו אב טיפוס של בלוק שבו הסיבים יצרו אפקט גביון, תוך שהם מרחפים את האגרגט בבטון במקום לצוף למעלה. "זהו הגביע הקדוש שכולם בתעשייה שלנו מחפשים כבר 30 שנה", אמר.
בטון, המכונה בטון של עידן החלל, מיוצר כיום למוצרים טרומיים. לוחות הבטון, המחוזקים על ידי מוטות פלדה מחוזקים בזכוכית, קלים בהרבה מפלדה (וכמובן, על פי הדיווחים, חזקים פי חמישה), קלים ב-50% מבטון מסורתי ומספקים נתוני חוזק מרשימים.
"כשסיימנו לערבב את הקוקטייל המיוחד שלנו, שקלנו 40 ק"ג. בהשוואה ל-150 בטון רגיל למטר מעוקב", הסביר רוקט. "לא רק שמשקל הבטון מופחת, אלא שעכשיו גם משקל המבנה כולו יופחת משמעותית. לא ניסינו לפתח את זה. ישבתי במוסך שלי במוצאי שבת, זה היה פשוט מזל. יש לי קצת מלט עודף ואני לא רוצה לבזבז אותו. ככה הכל התחיל. אם לא הייתי נוגע בבטון מלוטש לפני 12 שנה, הוא לעולם לא היה מתפתח למערכת ריצוף, והוא לא היה מתפתח למלט קל משקל."
חודש לאחר מכן הוקמה חברת Green Global Concrete Technology Technology Company (GGCT), שכללה מספר שותפים ספציפיים שראו את הפוטנציאל של מוצרי הבנייה הטרומית החדשים של Rockett.
משקל: 2,400 פאונד. בטון מתקופת החלל למטר (בטון רגיל שוקל כ-4,050 פאונד למטר)
מבחן ה-PSI נערך בינואר 2021 (נתוני מבחן PSI חדשים התקבלו ב-8 במרץ 2021). לדברי רוקט, בטון מתקופת החלל לא ייסדק כפי שניתן היה לצפות בבדיקות חוזק דחיסה. במקום זאת, בגלל כמות הסיבים הגדולה המשמשת בבטון, הוא התרחב במקום להיחתך כמו בטון מסורתי.
הוא יצר שתי גרסאות שונות של בטון עידן החלל: תערובת תשתית של בטון אפור סטנדרטי ותערובת אדריכלית לבנה לצביעה ועיצוב. התוכנית לפרויקט "הוכחת היתכנות" כבר נמצאת בעיצומה. העבודה הראשונית כללה בניית מבנה הדגמה בן שלוש קומות, שכלל מרתף וגג, גשרי הולכי רגל, קירות אטומים לרעש, בתים/מקלטים לחסרי בית, תעלות ועוד.
עוצב על ידי ג'ו גינסברג, כותרת GGCT. גינסברג דורג במקום ה-39 בין 100 המעצבים המובילים בעולם על ידי מגזין Inspiration ובמקום 25 מעצבי הפנים הטובים ביותר בניו יורק על ידי מגזין Covet House. גינסברג יצר קשר עם רוקט בזמן שיפוץ הלובי בגלל רצפתו המצופה זכוכית.
נכון לעכשיו, התוכנית היא שכל עיצובי הפרויקטים העתידיים יתמקדו בעיניו של גינזברג. לפחות בהתחלה, הוא וצוותו מתכננים לפקח ולהוביל פרויקטים הכוללים מוצרי בטון טרומיים מתקופת החלל כדי להבטיח שההתקנה נכונה ועומדת בתקנים.
העבודה על שימוש בבטון מתקופת החלל כבר החלה. בתקווה להתחיל את הבנייה באוגוסט, גינסברג מתכנן בניין משרדים בשטח של 2,000 רגל מרובע: שלוש קומות, קומת מרתף אחת, גג. כל קומה היא כ-500 רגל מרובע. הכל יבוצע בבניין, וכל פרט ייבנה תוך שימוש בתכנון של תיק העבודות האדריכלי GGCT, Rockett Glass Overlay ו-Ginsberg.
סקיצה של מקלט/בית לחסרי בית שנבנה מלוחות בטון טרומי קלים. טכנולוגיית בטון ירוקה עולמית.
ClifRock ודייב מונטויה מ-Lurncrete עובדים עם GGCT כדי לתכנן ולבנות פרויקט דיור מהיר לחסרי בית. במשך יותר מ-25 שנותיו בתעשיית הבטון, הוא פיתח מערכת שניתן לתאר בצורה הטובה ביותר כ"קיר בלתי נראה". באופן פשטני, ניתן להוסיף תערובת מפחיתת מים לרובה כדי לאפשר לקבלן לעמוד ללא טפסות. לאחר מכן הקבלן יוכל לבנות קיר בגובה 1.8 מטר. לאחר מכן "מגולפים" הקיר כדי לקשט את העיצוב.
יש לו גם ניסיון בשימוש במוטות פלדה מחוזקים בסיבי זכוכית בפאנלים לעיצוב ולעבודות בטון למגורים. רוקט מצא אותו במהרה, בתקווה לקדם את תחום הבטון של עידן החלל עוד יותר.
עם הצטרפותו של מונטויה ל-GGCT, הצוות מצא במהרה כיוון ומטרה חדשים עבור הפאנלים הקלים והטרומיים שלהם: אספקת מקלטים ובתים ניידים לחסרי בית. לעתים קרובות, מקלטים מסורתיים יותר נהרסים על ידי פעילויות פליליות כמו הסרת נחושת או הצתה. "כשהכנתי את זה מבטון", אמר מונטויה, "הבעיה היא שהם לא יכולים לשבור את זה. הם לא יכולים להתעסק עם זה. הם לא יכולים לפגוע בו". פאנלים אלה עמידים בפני עובש, אש ומספקים ערך R טבעי (או בידוד) כדי לספק הגנה סביבתית נוספת.
על פי דיווחים, ניתן לבנות מקלטים המופעלים על ידי פאנלים סולאריים ביום אחד. תשתיות כגון חיווט ואינסטלציה ישולבו בפאנלים מבטון כדי למנוע נזק.
לבסוף, מבנים ניידים מתוכננים להיות ניידים ומודולריים, מה שעשוי לחסוך לרשויות המקומיות כסף רב בהשוואה למבנים שאינם בני קיימא. למרות שהם מודולריים, העיצוב הנוכחי של המקלט הוא 8 על 10 רגל (או כ-84 רגל מרובע) של שטח רצפה. GGCT נמצאת בקשר עם כמה ממשלות מדינה ומקומיות בנוגע לאזורים מיוחדים של מבנים. לאס וגאס ולואיזיאנה כבר גילו עניין.
מונטויה שיתף פעולה עם חברתו האחרת, Equip-Core, עם הצבא כדי להשתמש באותה מערכת מבוססת פאנלים עבור כמה מבני אימונים טקטיים. הבטון עמיד וחזק, וניתן לעבד חורי ירי חי באופן ידני על ידי ערבוב אותו בטון. הטלאי המתוקן יירפא תוך 15 עד 20 דקות.
GGCT מנצלת את הפוטנציאל של בטון עידן החלל בזכות משקלו הקל וחוזקו. הם שמו את מבטם על יישום בטון טרומי על מבנים ומבנים שאינם מקלטים. מוצרים פוטנציאליים כוללים קירות אטומים לרעש לתנועה קלים, מדרגות וגשרים להולכי רגל. הם יצרו פאנל הדמיית קיר אטום לרעש בגודל 1.2 מטר על 2.4 מטר, העיצוב נראה כמו קיר אבן. התוכנית תספק חמישה עיצובים שונים.
בסופו של דבר, מטרת צוות GGCT היא לשפר את יכולות הקבלן באמצעות תוכנית הרישוי. במידה מסוימת, להפיץ אותה לעולם וליצור מקומות עבודה. "אנחנו רוצים שאנשים יצטרפו ויקנו את הרישיונות שלנו", אמר רוקט. "התפקיד שלנו הוא לפתח את הדברים האלה כדי שנוכל להשתמש בהם מיד... אנחנו הולכים לאנשים הטובים בעולם, אנחנו עושים את זה - עכשיו. אנשים שרוצים להתחיל לבנות מפעלים, רוצים לייצר את העיצובים שלהם. האנשים המעורבים בצוות... אנחנו רוצים לבנות תשתית ירוקה, יש לנו תשתית ירוקה. אנחנו צריכים אנשים שיבנו תשתית ירוקה עכשיו. אנחנו נפתח אותה, נראה להם איך לבנות אותה עם החומרים שלנו, הם יקבלו את זה."
"שקיעת התשתית הלאומית היא כעת בעיה גדולה", אמר רוקט. "דליפות חמורות, דברים בני 50 עד 60 שנה, שקיעה, סדקים, עודף משקל, והדרך שבה ניתן לבנות בניינים בדרך זו ולחסוך מיליארדי דולרים היא להשתמש בחומרים קלים, כשיש לך 20,000. אין צורך להנדס מכונית יתר על המידה ולנסוע עליה במשך יום שלם [בהתייחס לפוטנציאל היישום של בטון מתקופת החלל בבניית גשרים]. עד שהתחלתי להשתמש ב-AeroAggregates והקשבתי למה שהם עשו לכל התשתית ולמשקל הקל שלה. לפני כן, באמת הבנתי את כל זה. זה באמת עניין של להתקדם. להשתמש בזה כדי לבנות."
ברגע שמביאים בחשבון את מרכיבי הבטון של עידן החלל יחד, גם הפחמן יפחת. לצמנט CSA טביעת רגל פחמנית קטנה, הוא דורש טמפרטורות תנור נמוכות יותר, משתמש בקצף ובאגרגטים מזכוכית ממוחזרת, ובמוטות פלדה מחוזקים בסיבי זכוכית - שכל אחד מהם ממלא תפקיד בחלק ה"ירוק" של GGCT.
לדוגמה, בשל משקלו הקל יותר של AeroAggregate, קבלנים יכולים להעביר 100 יארד של חומר בכל פעם, בהשוואה ל-20 יארד במשאית טיפוסית בעלת שלושה סרנים. מנקודת מבט זו, פרויקט שנערך לאחרונה באמצעות שדה התעופה AeroAggregate כאגרגט חסך לקבלן כ-6,000 נסיעות.
בנוסף לסיוע בשיקום התשתיות שלנו, רוקט משפיע גם על קיימות באמצעות תוכניות מיחזור. עבור רשויות מקומיות ומרכזי מיחזור, סילוק זכוכית ממוחזרת הוא אתגר יקר. החזון שלו נקרא "הכחול השני בגודלו" והוא הזכוכית שנאספת מהרכישות העירוניות והעיירות. תפיסה זו נובעת ממתן מטרה ברורה למיחזור - כדי לאפשר לאנשים להבין טוב יותר את התוצאה הסופית של המיחזור באזורם. התוכנית היא ליצור ארגז אחסון גדול נפרד (המיכל הכחול השני) לאיסוף זכוכית ברמה העירונית, במקום פח האשפה שמניחים בצד הדרך.
חברת GGCT מוקמת במתחם AeroAggregate באדיסטון, פנסילבניה. חברת Green Global Concrete Technologies
"עכשיו, כל האשפה מזוהמת", הוא אמר. "אם נוכל להפריד את הזכוכית, זה יחסוך לצרכנים מיליוני דולרים בעלויות בניית תשתיות לאומיות, כי הכסף שנחסך יוכל לחזור לרשויות העירוניות. יש לנו מוצר שיכול לזרוק את הזכוכית שאתם זורקים לפח האשפה אל הכביש, רצפת בית הספר, הגשר או הסלעים מתחת לכביש I-95... לפחות אתם יודעים שכשזורקים משהו, זה משרת מטרה. זו היוזמה."