Iako ga u pustinjskim predjelima ima u izobilju, pustinjski pijesak se pokazao neprikladnim za klasičnu proizvodnju betona. Ali, i to bi moglo uskoro da se promijeni.
Istraživači sa Norveškog univerziteta nauke i tehnologije (NTNU) i Univerziteta u Tokiju razvili su prototip građevinskog materijala koji bi mogao da promijeni dosadašnje standarde u proizvodnji betona.
Njihovo rješenje, nazvano botanički pješčani beton, omogućava upotrebu pustinjskog pijeska u izradi betonskih elemenata što do sada nije bilo moguće zbog njegovih specifičnih svojstava.
Beton je, odmah poslije vode, najkorišćeniji materijal na planeti. Godišnje se proizvede više od četiri milijarde tona cementa, a sama proizvodnja odgovorna je za oko osam procenata globalne emisije ugljen-dioksida.
Paralelno s tim, građevinski sektor se u velikoj meri oslanja na riječni pesak i drobljeni kamen, čija eksploatacija postaje sve problematičnija, kako zbog ograničenih resursa, tako i zbog negativnih posljedica po životnu sredinu, poput erozije i gubitka prirodnih staništa životinja.
Zašto se pustinjski pijesak do sada nije koristio?
Iako ga u pustinjskim predelima ima u izobilju, pustinjski pijesak se pokazao neprikladnim za klasičnu proizvodnju betona. Njegova zrna su izuzetno sitna i glatka, što onemogućava kvalitetno vezivanje u standardnim cementnim mješavinama. Zbog toga dobijeni materijal nema potrebnu čvrstinu.
Ren Vei, postdoktorand na NTNU, ukazao je da se već godinama vodi rasprava o mogućnosti primjene pustinjskog peska u pravljenju betona, ali da je osnovni problem upravo njegova fina granulacija zbog koje ne može da obezbijedi adekvatnu povezanost u betonskoj strukturi, pa samim tim ni potrebnu tvrdoću za gradilišta.
Alternativni pristup bez klasičnog cementa
Tim istraživača odlučio je da ispita drugačiji metod proizvodnje, koji ne podrazumeva tradicionalno vezivanje pomoću velikih količina cementa. Umjesto toga, pustinjski pijesak kombinovan je sa aditivima biljnog porekla i sitnim česticama drveta. Mješavina je potom izložena toploti i pritisku, čime je postignuta kompaktna i čvrsta struktura materijala.
Sva ispitivanja sprovedena su u laboratorijama Univerziteta u Tokiju. Istraživači su detaljno analizirali uticaj različitih parametara - temperature, odnosa sastojaka, nivoa pritiska, vremena presovanja i vrste pijeska - na gustinu i čvrstoću finalnog proizvoda.
Kako se navodi, testiran je čitav niz faktora kako bi se utvrdilo kako pojedine varijable utiču na mehanička svojstva materijala.
Rezultati su pokazali da se pravilnim podešavanjem uslova može dobiti gust i stabilan materijal, bez oslanjanja na standardne procese.
Prednosti i mane novog betona
Prema dosadašnjim nalazima, ovaj beton posjeduje dovoljnu čvrstinu za primenu u nekonstruktivnim elementima, poput popločavanja i pešačkih staza. Ipak, istraživači naglašavaju da materijal još nije spreman za upotrebu u velikim konstruktivnim sistemima niti u zahtjevnim spoljašnjim uslovima.
Posebno se ističe potreba za dodatnim ispitivanjima otpornosti na hladnu klimu i dugoročnu izdržljivost. Takođe, stručnjaci upozoravaju da bi pustinjski pijesak trebalo koristiti lokalno, kako bi se izbjegle dodatne emisije gasova nastale transportom teških materijala na velike udaljenosti.
Ukoliko dalja istraživanja potvrde održivost i trajnost ovog materijala, njegova primjena mogla bi da smanji potrebu za eksploatacijom riječnog peijska i drobljenjem planinskih masiva, uz istovremeno iskorišćavanje resursa koji se danas u pustinjskim oblastima smatra problemom, a ne potencijalom.
Studija je objavljena u časopisu "Journal of Building Engineering", čime je otvoren prostor za dalji razvoj i eventualnu komercijalizaciju ovog inovativnog građevinskog materijala.
(Mondo/Gradjevinarstvo)
