Az egyik dolog, ami gyakran felmerül, amikor az építőipar jövőjéről van szó, a fenntarthatóság. Az építőipar az üvegházhatású gázok kibocsátásának egyik legnagyobb felelőse, az épületek, és azoknak az építése a globális CO2 kibocsátás közel 40%-áért felelősek.

Az építőanyagok beszerzése és gyártása is nagyban hozzájárul az éghajlatváltozáshoz. A világgazdaságban a nyersanyagok teljes mennyiségének mintegy 40-50%-át használják fel az építőipari termékek és elemek gyártásához, ami jelentős mennyiségű energiát igényel, és rengeteg üvegházhatású gázkibocsátással jár.

Emellett az ásványi erőforrások  szűkössége miatt még sürgetőbbé válik, hogy az épületek energiafelhasználására és a kapcsolódó üvegházhatású gázkibocsátásra összpontosítsanak az érintett felek.

Az építőiparnak egyértelműen többet kell tennie a környezetvédelem érdekében, mert ez az egyetlen bolygó, amelyen élhetünk, ezért a fenntarthatóság előmozdítása minket, és a jövő generációit fogja szolgálni.

Az építőipari szakemberek, tervezők, mérnökök, vagy az anyagtudománnyal foglalkozó tudósok már most is tesznek lépéseket a fenntarthatóság irányba. Ezért vizsgálják az általános építőanyagok fenntarthatóbbá tételét, és fejlesszék az olyan, az építéshez elengedhetetlen anyagot mint a beton, amely a károsanyag-kibocsátás egyik fő forrása az építőipar területén. Ezért nézzük meg ezt a továbbfejlesztett régi-új építőanyagot: a hajlítható betont.

A hajlítható beton

Az ECC (Engineered Cementitious Composite) néven is ismert hajlítható beton a beton olyan típusa, amely sokkal jobban ellenáll a dinamikus igénybevételeknek. A hagyományos betonnal ellentétben, amely önmagában törékeny, könnyen megrepedhet vagy eltörhet, a hajlítható beton 500-szor ellenállóbb a repedésekkel szemben, és hatékonyabban elnyeli az ütéseket, mint egy jobb minőségű, de átlagos beton.

Ennek oka, hogy a hajlítható beton (ECC) legtöbbször apró, polimerszálakat tartalmaz, amelyek növelik az anyag képlékenységét. Bár a hajlítható beton ugyanazokból az összetevőkből áll, mint hagyományos társa, ezek a szálak teszik ezt a fajta betont rugalmasabbá és tartósabbá.

A leggyakrabban használt szálak a polimer, üvegszál, vagy acélszálak. A hajlítható beton rugalmasságát ezek a benne lévő szálak adják. A szálak a beton megerősítéseként is működnek. A hajlítható betonok esetében ezek a szálak jó teljesítményt nyújtanak, mivel nagy törési szívóssággal és nagy károsodástűréssel rendelkeznek.

A hajlítható betonok különleges jellemzői

A rugalmas beton öngyógyító tulajdonsággal is rendelkezik, amely segít kitölteni a mikrorepedéseket egy komplex termékkel, amely a cement és az esővíz reakciójából keletkezik. A hajlítható beton alakváltozási képessége sokkal nagyobb, mint a hagyományos betoné, ezért ez a legfőbb tényező, amely a beton rugalmasságát biztosítja.

A hajlítható betonba kevert szálakat ezenfelül súrlódásgátló bevonattal látják el, amelyet  csúszóbevonatnak neveznek. Ez a bevonat segíti a szálak egymáson való csúszását. Ez nem hoz létre súrlódást a szálak között, ami így megakadályozza a betonban a repedések kialakulását, és növeli a beton rugalmasságát is. A hajlítható betonhoz felhasznált cement lehet közönséges portlandcement is.

Adalékanyagként a finom szemcséjű homok a legjobb a rugalmas betonhoz. Ha ez nem áll rendelkezésre, normál homok is használható. Néhány helyettesítő anyag, mint az aerogél, vagy a kohósalak is használható a hajlítható beton adalékaként.

A hajlítható beton nagyobb bedolgozhatóságot igényel, ezért lágyítóanyagokra van szükség. Néhány anyag a hajlítható betonhoz használt lágyítóanyagok közül:

• Lignin.
• Naftalin.
• Melamin-formaldehid.
• Szulfonát.
• Polikarboxilát-éter.
• Lignoszulfonátok.

A hajlítható beton emellett fenntarthatóbb is. Szén-dioxiddal is dúsítható, ami megerősíti a betont, miközben kevesebb cementet használ fel és úgy tudja csökkenti a szén-dioxid-kibocsátást hogy azt „elnyeli”.

Az hajlítható beton képlékenysége csökkenti az épületek pénzügyi költségeit is. Míg a hagyományos beton könnyen törik, és jellemzően javításra szorul, a hajlítható beton nagyobb igénybevételt is kibír. Ez azt jelenti, hogy nem kell annyit karbantartani vagy javítani, így az építők kevesebb időt, erőforrást és szén-dioxid-kibocsátást fordítanak rá a használata során.

A hajlítható beton már évtizedek óta létezik, és bizonyítottan tartós és hatékony. Például az hajlítható beton-összekötő födém, amelyet egy michigani hídpályán a hagyományos dilatációs hézagok helyettesítésére használtak, több mint 10 évig „bírta” karbantartás vagy javítás nélkül.

A hajlítható beton előnyei

• Tartósság.
• Nagy alakíthatóság.
• Nagy szilárdság.
• A rugalmas beton nem bocsát ki káros gázokat, ellentétben a hagyományos betonnal.
• Nagyobb ellenállás a repedésekkel szemben.
• A rugalmas beton a hagyományos betonhoz képest 20-40%-kal kisebb tömegű.
• Öngyógyító tulajdonsággal rendelkezik.

A hajlítható beton hátrányai

• Szakképzett munkaerőt igényelnek az építésnél.
• Az építés kezdeti költségei magasak.
• A speciális anyagok elérhetősége nehézkes lehet.
• A hajlítható beton minősége nagyban függ a felhasznált anyagok minőségétől és a környezeti körülményektől.
• A rugalmas beton nyomószilárdsága kisebb a hagyományos betonhoz képest.