Impactul elementelor de construcție asupra emisiilor globale de CO2 încorporat
Industria, arhitecții și inginerii au acum sarcina de a încorpora în proiectele lor produse cu emisii reduse de dioxid de carbon și soluții durabile și se pot face multe în acestă direcție;
Pentru a limita creșterea temperaturii globale la 1,5 grade Celsius peste nivelurile preindustriale, așa cum s-a convenit în cadrul Acordului de la Paris, Pactul Climatic de la Glasgow(COP26) vizează o reducere cu 45% a emisiilor globale de dioxid de carbon până în 2030 față de nivelul din 2010 și o reducere netă la zero până la jumătatea secolului. Chiar și așa, lumea va fi probabil martoră la o creștere de 2,4 °C până în 2100.
Cu o contribuție de 8%, industria mondială a cimentului este al doilea mare producător de CO2, prin urmare, unul dintre principalele puncte de interes pentru obiectivele climatice ale COP26. Recunoscând acest lucru, Canada, Germania, India, Emiratele Arabe Unite și Regatul Unit s-au angajat deja să atingă un nivel net zero în ceea ce privește utilizarea betonului și a oțelului în "construcțiile publice majore" până în 2050. În conformitate cu aceste obiective, 40 de producători mondiali de beton și ciment din cadrul GCCA s-au angajat să reducă la jumătate emisiile de CO2 până în 2030, pe calea atingerii unui nivel zero net până în 2050. .
Structura de beton reprezintă cea mai mare parte ( 66%) din carbonul încorporat al unei clădiri, betonul fiind cea mai urgentă problemă care trebuie abordată. Deoarece amprenta de carbon a apei și a agregatelor este neglijabilă, amprenta de carbon a betonului este determinată aproape în întregime de ciment (0,93 kg CO2/kg), ceea ce îl face pe acesta să fie cel mai mare contribuitor la carbonul încorporat în mediul construit. În plus, producția de ciment generează de asemenea emisii ridicate de oxizi de azot (NOx) și de oxizi de sulf (SOx), care contribuie la ploile acide, la o deteriorare suplimentară a sănătății publice și la schimbările climatice globale.
O provocare multidisciplinară pentru a atinge un nivel net zero de carbon încorporat până în 2050. Alinierea misiunii cu::
PENETRON ADMIX este un aditiv sustenabil, cristalin, care reduce permeabilitatea betonului. Oferind o protecție cuprinzătoare împotriva deteriorării betonului cauzată de atacuri chimice, coroziune și cicluri de îngheț-dezgheț, PENETRON ADMIX prelungește durata de viață a structurilor din beton. Ușor de amestecat în timpul dozării și neafectat de condițiile climatice, acesta contribuie la reducerea amprentei globale ale emisiilor de carbon a amestecurilor de beton și a proiectelor de construcție.
Betonul este poros, compus din microfisuri, pori și capilare, care au de obicei o lățime cuprinsă între 0,1-0,5 mm.
Apa și substanțele chimice din apă pătrund în beton prin canalele capilare..
Când PENETRON ADMIX este adăugat în beton, ingredientele active reacționează pentru a genera o rețea de cristale insolubile.
Această rețea cristalină etanșează golurile și microfisurile împotriva pătrunderii apei, chiar și sub presiune hidrostatică ridicată.
Apa nu poate trece prin formațiunile cristaline, iar betonul este acum impermeabil.
PENETRON ADMIX oferă o capacitate de auto-reparare, deoarece noile fisuri care se formează pe toată durata de viață a betonului sunt sigilate imediat ce intră în contact cu apa
PENETRON ADMIX asigură o reducere a permeabilității de până la 100%. Acest lucru menține mediul alcalin adecvat necesar pentru a păstra pasivizarea oțelului încorporat și pentru a preveni coroziunea.
Având în vedere că apa este principala cauză de deteriorare a betonului, protecția permanentă prin impermeabilizare PENETRON elimină în mare măsură nevoia de întreținere a structurilor din beton pe toată durata de viață a acestora și amprenta emisiilor de carbon care vine odată cu aceasta.
De asemenea, permițând auto-repararea fisurilor de până la 0,5 mm pe toată durata de viață a betonului, prevenind pătrunderea apei și implicit coroziunea, astfel se evită în mare măsură necesitatea întreținerii structurilor din beton..
Înainte
După
Tabelul de mai sus arată cum betonul tratat cu PENETRON ADMIX, proiectat pentru o durată de viață de 50 sau 100 de ani, necesită puțină sau deloc întreținere - și permite o reducere a acoperirii betonului - în ciuda expunerii la coroziune prin cloruri sau carbonatar.
Ca urmare, mai puține cicluri de întreținere în comparație cu betonul convențional reduc CFP-ul de întreținere a clădirii cu minimum 40% (3 din 5 cicluri) și până la 300% (0 din 3 cicluri).
O economie durabilă optimizează utilizarea resurselor naturale și a energiei pentru a reduce la minimum emisiile de CO2. Betonul convențional, al doilea cel mai utilizat produs din lume, este alcătuit din materiale naturale durabile, dar cedează atunci când este expus la medii agresive, ceea ce duce la reparații sau înlocuiri frecvente și costisitoare. Acest lucru sporește utilizarea și prelucrarea materiilor prime și a energiei, ceea ce crește emisiile de CO2
Amprenta emisiilor de carbon încorporată (CFP) a unei clădiri este suma dintre:
Prin utilizarea unui amestec de beton durabil cu proprietăți de auto-reparare durata de viață a unei structuri - definită ca fiind numărul de ani în care probabilitatea de coroziune rămâne la ≤10% - poate fi prelungită cu 60 de ani și chiar mai mult. La sfârșitul duratei de viață preconizate, o clădire poate rămâne în funcțiune așa cum este, sau poate primi o nouă fațadă, modernizări M&E și poate fi reprofilată pentru a servi o durată de viață similară. Prin urmare, (A), (B), (C) și (D) sunt fie reduse drastic, fie eliminate în totalitate, oferind efectiv două structuri cu CFP-ul unei singure structuri..
Având în vedere că industria globală a cimentului și a betonului s-a angajat să atingă obiectivul "Net Zero Carbon" până în 2050, iar cimentul este principalul vinovat pentru emisiile de carbon, calea evidentă de urmat este reducerea consumului de ciment prin utilizarea de materiale cimentante suplimentare (SCM), cum ar fi cenușa zburătoare, zgura de furnal, fumul de siliciu, cenușa vulcanică etc. Deoarece aceste SCM sunt produse secundare ale industriei cărbunelui și oțelului, ele nu se adaugă la PCP a proiectelor de construcții și adaugă valoare dincolo de capacitatea lor de legare. SCM-urile sunt din ce în ce mai mult adoptate de industrie și, de asemenea, sunt din ce în ce mai puține..
PENETRON ADMIX este pe deplin compatibil cu utilizarea SCM-urilor. Funcționează la fel de bine cu amestecurile OPC și SCM/OPC, permițând o reducere mare a carbonului încorporat în structură.
PENETRON ADMIX se poate utiliza într-un beton de calitate inferioară, rezultând în același timp o durabilitate egală sau mai bună. Acest lucru permite utilizarea unui beton mai ușor, mai flexibil, mai ieftin, și da, satisface aceleași specificații de performanță.
S-au efectuat teste de durabilitate a betonului supus atacului de pătrundere a clorurilor și de carbonatare, cu o valoare maximă CFP pentru PENETRON ADMIX de 4,9kgeqCO2/m³.¹
CFP a amestecurilor de beton a fost adoptată în urma unor cercetări efectuate de către Asociația de Cercetare și Informare în domeniul serviciilor de construcții (BSRIA) și de către Universitatea din Bath¹, ambele din Regatul Unit. Cercetarea oferă o bază de date CFP mare pentru cele mai comune materiale de construcție, inclusiv pentru beton (cu și fără materiale cimentate suplimentare) cu o gamă largă de rezultate ale testelor de rezistență la compresiune la 28 de zile²..
¹ Raport tehnic RAA0036A-01 | ² https://ghgprotocol.org/Third-Party-Databases/Bath-ICE
Durabilitatea betonului poate fi determinată în funcție de coeficientul de migrare a clorurilor și de gradul de acoperire a betonului (Fick’s 2 Law of Diffusion).
Cercetările citate aici arată că PENETRON ADMIX amestecat cu un beton de calitate inferioară oferă o protecție mai bună împotriva migrării clorurilor decât un amestec conform BS 8500-1 cu 40 kg mai mult de material de cimentos, proiectat pentru o durată de viață de peste 50 de ani.
Mai mult, învelișul de beton poate fi redus semnificativ fără a reduce durata de viață a structurii din cauza coroziunii induse de cloruri pentru un amestec de beton de clasa inferioară care conține PENETRON ADMIX..
Rezultatele simulărilor care compară amestecul prescris de BS 8500-1 (amestec de control, amestec prescris) și amestecul care conține PENETRON ADMIX sunt raportate în următoarele grafice, cu grosimea acoperirii variind de la grosimea țintă a acoperirii pentru 100 de ani (65 mm) la grosimea țintă a acoperirii pentru 50 de ani (50 mm) conform BS 8500 pentru expunerea la apa sărată de mare. Conținutul inițial de clorură corespunde unei structuri portuare tipice supuse la ceață salină.
Pentru fiecare valoare atribuită a învelișului de beton, limita duratei de viață datorată coroziunii induse de penetrarea clorurilor a unui amestec de beton de clasă inferioară care conține PENETRON ADMIX este mai mare decât cea a betonului corespunzător de clasă superioară prevăzută de BS 8500-1.¹
Aceste rezultate ale testelor indică o reducere potențială de 10% a conținutului de ciment, ceea ce duce la un beton mai ușor, mai flexibil și mai ieftin.²
Raport tehnic RAA0036A-01 | ² Raport tehnic RAA0036A-01 | ³ MIX A - CFP = 369 kg eq-CO2/m² | MIX B - CFP = 325 + (3.80 ÷ 4.00)*4.9 = 330 kg eq-CO2/m²
Rolul PENETRON ADMIX în prelungirea duratei de viață a betonului armat expus la carbonatare a fost măsurat prin compararea unui amestec de beton de clasă inferioară care conținea PENETRON ADMIX cu un amestec de beton (clasa XC3/ XC4), așa cum este prevăzut de BS 8500-1. Acesta din urmă este un amestec de beton durabil cu o acoperire nominală de beton de 30 mm pentru o durată de viață de 50 de ani și conține cu 35 kg mai multe materiale cimentoase.
Cameră climatică cu prisme pentru carbonatare accelerată (standard elvețian SIA
262/1-X)
Valorile coeficientului de carbonatare (K) obținute pentru cele două amestecuri după 90 de zile confirmă faptul că betonul de clasă inferioară cu PENETRON ADMIX oferă o protecție superioară împotriva carbonatării.
Rezultatele cercetării¹ au concluzionat că, pentru fiecare valoare dată a acoperirii medii a betonului, timpul de atingere a limitei duratei de viață din cauza coroziunii induse de carbonatare este de multe ori mai mare pentru un amestec de beton de clasă inferioară care conține PENETRON ADMIX decât pentru amestecul de beton de calitate superioară corespunzător prevăzut de BS 8500-1. În plus, acest rezultat permite o reducere notabilă a acoperirii betonului.²
¹ Raport tehnic RAA0036A-01 | ² Notă : Această cercetare a fost realizată în condiții de laborator. Inginerii de proiect ar trebui să calculeze amestecurile și acoperirea cu beton pe baza cerințelor de performanță a betonului unui proiect | ³ Calcularea CFP a amestecului A, care este un C40/50 nominal și a amestecului B, care este un C40/50 nominal. C32/40; MIX A - CLASA SUPERIOARĂ - CFP = 369 kg eq-CO2/m³ | MIX B - CLASA INFERIOARĂ- CFP = 329 + (3.15 ÷ 4.00)*4.9 = 330 kg eq-CO2/m³
Soluțiile convenționale de hidroizolare pentru structurile de beton de sub nivelul solului includ adesea una dintre opțiunile de tratare a suprafețelor menționate mai jos, cu amprenta emisiilor de carbon corespunzătoare (CFP).¹
CFP a PENETRON ADMIX este considerată aici ca fiind CFP a clinkerului² și CFP a materialelor brevetate³. Având în vedere doza maximă anticipată pentru produsul în beton de înaltă performanță (4,0 kg/m³),⁴ valoarea maximă a CFP pentru PENETRON ADMIX este de 4,9 kgeqCO2/m³.
Tabelele de comparație a CFP-urile diferitelor amestecuri de beton cu PENETRON ADMIX pe o bază de m² pentru o grosime medie a structurii între 0,25 și 0,35 m cu aceleași tratamente de suprafață convenționale menționate mai sus.⁵
Pe scurt, eliminarea soluțiilor de impermeabilizare pe bază de polimeri, nesustenabile, pentru structurile de sub nivelul solului și înlocuirea cu tehnologia cristalină (în combinație cu ciment pozzolana folosit cu ciment Portland) reduce amprenta de carbon pe metru pătrat față de betonul impermeabilizat în mod convențional versus betonul cu autovindecare cu o medie de 20%, și până la 27%⁵.
¹ Valorile CFP sunt adoptate din comparația impactului ciclului de viață al soluțiilor de impermeabilizare a acoperișurilor plate asupra mediului. Aplicarea soluțiilor studiate în reabilitarea infrastructurii militare (Miriana Gonçalves - Teză de masterat - Tecnico Lisboa, 2015) | ² 0,93 kgeqCO2/kg | ³1,514 kgeqCO2/kg | ⁴1% din 400 kg/m3 de liant | ⁵ Raport tehnic RAA0036A-01
Avantajele multiple sunt obținute prin evitarea utilizării tratamentelor topice de hidroizolare, în special pentru subsoluri. O amprentă de excavare mai mică, eliminarea necesității ca antreprenorii de hidroizolații să aplice membranele și fără a mai aștepta condițiile climatice ideale pentru a instala membranele etc. Acești factori contribuie la optimizarea calendarului de construcție și la reducerea CFP-ului structurii
Prin combinarea etapelor de turnare și impermeabilizare, putem accelera semnificativ programul de construcție, economisiți resurse și se reduce amprenta de emisii de carbon a proiectului.
În funcție de nivelul de angajament în vederea obținerii unui beton fără emisii nete de carbon până în 2050, cu PENETRON ADMIX se pot obține următoarele reduceri ale amprentei de carbon::
¹ Reducerea de 20% la substructură reprezintă 5% din întreaga structură dacă volumul de beton al subsolului rămâne egal sau mai mare de 25% din volumul de beton al întregii structuri
PENETRON respectă strict îndrumările privind mediul înconjurător și a fost certificat pentru standardul de mediu ISO 14001 în Statele Unite.
Produsele Penetron, inclusiv PENETRON ADMIX, joacă un rol în sprijinirea proiectelor pentru realizarea creditelor, atingând în același timp o serie de standarde recunoscute la nivel internațional, cum ar fi Singapore Green Label, EPD, CDPH și GreenGuard Gold.
Sunt necesare mai puține săpături atunci când se utilizează PENETRON ADMIX, deoarece se elimină nevoia de spațiu pentru aplicarea unui material de suprafață (de exemplu, o membrană). PENETRON ADMIX este adăugat direct în beton
PENETRON sau PENETRON ADMIX - acoperișul din beton tratat este baza devine ca bază pentru o grădină pe acoperiș din beton, prevenind pătrunderea apei prin placă
PENETRON products assist in the rehabilitation, waterproofing and protection of existing structures increasing both concrete durability and service life.
Produsele PENETRON participă la reabilitarea, impermeabilizarea și protecția structurilor existente, mărind atât durabilitatea betonului, cât și durata de viață.
Categorie: Vopsele și acoperiri de interior aplicate la fața locului; Produsele Penetron sunt produse ecologice certificate, care conțin zero VOC.
Produsele PENETRON conțin zero VOC și prin urmare, nu vor expune lucrătorii din construcții la nicio contaminare, miros, iritație și/sau dăunătoare sănătății.
S-a dovedit că Penetron Admix încetinește difuzia clorurii și prin urmare, protejează armătura de coroziune, măsurată și calculată prin 2nd Fick Law of Diffusion( Legea difuziei a lui Fick a 2-a). Acest lucru are ca rezultat o prelungire a duratei de viață a betonului cu mai mult de 60 de ani în medii critice..
Opțiunea 2: Reducerea cantității totale de deșeuri de materiale; Produsele Penetron sunt reciclate împreună cu betonul după demolare, în timp ce produsele pe bază de petrol, neprietenoase din punct de vedere ecologic, cum ar fi membranele, ajung la rebuturi în alte locuri neadecvate
Categorie: Vopsele și acoperiri interioare aplicate la fața locului;
Produsele Penetron sunt certificate ecologic produse certificate care conțin zero Voc. Aplicare Penetron nu va avea, prin urmare, efecte negative asupra calitatii aerului în cadrul proiectului în
ceea ce privește mirosul, iritația și/sau contaminanți nocivi..
S-a dovedit că Penetron Admix încetinește difuzia clorurii și prin urmare, protejează armătura de coroziune, măsurată și calculată prin 2nd Fick Law of Diffusion( Legea difuziei a lui Fick a 2-a). Acest lucru are ca rezultat o prelungire a duratei de viață a betonului cu mai mult de 60 de ani în medii critice..