La storia del calcestruzzo spaziale e come può ridurre il peso del calcestruzzo prefabbricato, producendo al contempo prodotti ad alta resistenza.
Questo è un concetto semplice, ma la risposta non è semplice: ridurre il peso del calcestruzzo senza comprometterne la resistenza. Complichiamo ulteriormente un fattore mentre risolviamo i problemi ambientali: non solo riduciamo le emissioni di carbonio nel processo produttivo, ma riduciamo anche i rifiuti che gettiamo sul ciglio della strada.
"È stato un completo incidente", ha affermato Bart Rockett, proprietario del rivestimento in cemento lucidato e vetro Rockett di Philadelphia. Inizialmente, ha cercato di sviluppare ulteriormente il suo sistema di rivestimento in cemento lucidato, un pavimento che utilizza frammenti di vetro riciclati al 100% post-consumo per creare un effetto terrazzo. Secondo alcune fonti, costa il 30% in meno e offre una garanzia di 20 anni. Il sistema è progettato per essere lucidato a specchio e costa 8 dollari al piede in meno rispetto al terrazzo tradizionale, consentendo potenzialmente all'impresa di lucidatura di risparmiare notevolmente sui costi, producendo al contempo pavimenti di alta qualità.
Prima di dedicarsi alla lucidatura, Rockett ha iniziato la sua esperienza nel calcestruzzo con 25 anni di esperienza nel settore edile. Il vetro riciclato "verde" lo ha attratto verso l'industria del calcestruzzo lucidato, e poi verso i rivestimenti in vetro. Dopo decenni di esperienza, i suoi lavori in calcestruzzo lucidato hanno vinto numerosi premi (nel 2016, ha vinto il "Reader's Choice Award" di Concrete World e altri 22 premi nel corso degli anni, finora), il suo obiettivo è la pensione. Tanti progetti ben pianificati.
Mentre parcheggiava per fare rifornimento, Archie Filshill vide il camion di Rockett: stava usando vetro riciclato. Per quanto ne sapeva Phil Hill, era l'unico a occuparsi di materiali. Filshill è CEO e co-fondatore di AeroAggregates, un produttore di aggregati di vetro cellulare a celle chiuse (FGA) ultraleggeri. Anche le fornaci dell'azienda utilizzano vetro riciclato post-consumo al 100%, proprio come il pavimento Glass Overlay di Rockett, ma gli aggregati da costruzione prodotti sono leggeri, ignifughi, isolati, drenanti, non assorbenti, resistenti a sostanze chimiche, marciume e acidi. Questo rende gli FGA un'eccellente alternativa a edifici, argini leggeri, piattaforme di distribuzione del carico e sottofondi isolati, e per ridurre i carichi laterali dietro muri di contenimento e altre strutture.
Nell'ottobre 2020, "È venuto da me e voleva sapere cosa stessi facendo", ha raccontato Rockett. "Mi ha detto: 'Se riesci a mettere queste rocce (il suo aggregato) nel cemento, otterrai qualcosa di speciale'".
AeroAggregates vanta una storia di circa 30 anni in Europa e 8 anni negli Stati Uniti. Secondo Rockett, combinare la massa leggera dell'aggregato di schiuma di vetro con il cemento è sempre stato un problema senza soluzione.
Allo stesso tempo, Rockett ha utilizzato cemento bianco CSA nel suo pavimento per garantire che ottenesse l'estetica e la qualità prestazionale che desiderava. Curioso di sapere cosa sarebbe successo, ha mescolato questo cemento con un aggregato leggero. "Una volta aggiunto il cemento, [l'aggregato] galleggia in superficie", ha detto Rockett. Se qualcuno prova a mescolare un lotto di calcestruzzo, non è esattamente quello che si desidera. Ciononostante, la sua curiosità lo ha spinto a continuare.
Il cemento bianco CSA proviene da un'azienda chiamata Caltra, con sede nei Paesi Bassi. Uno dei distributori utilizzati da Rockett è Delta Performance, specializzata in additivi, coloranti ed effetti speciali per il cemento. Shawn Hays, proprietario e presidente di Delta Performance, ha spiegato che, sebbene il calcestruzzo sia tipicamente grigio, la qualità bianca del cemento consente agli appaltatori di colorare quasi qualsiasi colore, una capacità unica quando il colore è importante.
"Non vedo l'ora di lavorare con Joe Ginsberg (un noto stilista di New York che ha collaborato anche con Rockett) per creare qualcosa di davvero unico", ha detto Hayes.
Un altro vantaggio dell'utilizzo del cemento CSA è la riduzione dell'impronta di carbonio. "In sostanza, il cemento CSA è un cemento a presa rapida, un sostituto del cemento Portland", ha affermato Hayes. "Il cemento CSA nel processo di produzione è simile al Portland, ma in realtà brucia a una temperatura inferiore, quindi è considerato, o venduto, come un cemento più ecologico".
In questa era spaziale ConcreteGreen Global Concrete Technologies, puoi vedere il vetro e la schiuma mescolati nel calcestruzzo
Utilizzando un processo brevettato, lui e una piccola rete di esperti del settore hanno prodotto un prototipo di blocco in cui le fibre creavano un effetto gabbione, sospendendo l'aggregato nel calcestruzzo invece di farlo galleggiare in superficie. "Questo è il Santo Graal che tutti nel nostro settore cercano da 30 anni", ha affermato.
Noto come calcestruzzo dell'era spaziale, viene trasformato in prodotti prefabbricati. Rinforzati con barre di acciaio rinforzate con fibre di vetro, molto più leggere dell'acciaio (per non parlare del fatto che, a quanto si dice, sono cinque volte più resistenti), i pannelli di calcestruzzo risultano più leggeri del 50% rispetto al calcestruzzo tradizionale e offrono dati di resistenza impressionanti.
"Quando abbiamo finito di preparare il nostro cocktail speciale, pesavamo 40 chili. Rispetto ai 60 chili di calcestruzzo ordinario per metro cubo", ha spiegato Rockett. "Non solo il peso del calcestruzzo è ridotto, ma ora anche il peso dell'intera struttura sarà notevolmente ridotto. Non abbiamo cercato di sviluppare questo sistema. Seduto nel mio garage sabato sera, è stata solo fortuna. Ho del cemento in più e non voglio sprecarlo. È così che è iniziato tutto. Se non avessi toccato il calcestruzzo lucidato 12 anni fa, non si sarebbe mai evoluto in un sistema di pavimentazione, né si sarebbe evoluto in cemento alleggerito."
Un mese dopo è stata fondata la Green Global Concrete Technology Company (GGCT), di cui facevano parte diversi partner specifici che avevano visto il potenziale dei nuovi prodotti prefabbricati di Rockett.
Peso: 1.100 kg. Calcestruzzo spaziale per metro quadro (il calcestruzzo ordinario pesa circa 1.800 kg per metro quadro).
Il test PSI è stato condotto a gennaio 2021 (i nuovi dati del test PSI sono stati ricevuti l'8 marzo 2021). Secondo Rockett, il calcestruzzo spaziale non si fessura come ci si aspetterebbe nei test di resistenza a compressione. Anzi, grazie all'elevata quantità di fibre utilizzate, si espande anziché subire tagli come il calcestruzzo tradizionale.
Ha creato due diverse versioni di calcestruzzo spaziale: una miscela infrastrutturale di cemento grigio standard e una miscela architettonica bianca per la colorazione e il design. Il progetto di "prova di concetto" è già in fase di elaborazione. I lavori iniziali includevano la costruzione di una struttura dimostrativa di tre piani, che comprendeva un seminterrato e un tetto, ponti pedonali, pareti insonorizzate, case/rifugi per i senzatetto, tombini, ecc.
Heading GGCT è stato progettato da Joe Ginsberg. Ginsberg si è classificato al 39° posto tra i 100 migliori designer al mondo da Inspiration Magazine e tra i 25 migliori interior designer di New York da Covet House Magazine. Ginsberg ha contattato Rockett durante i lavori di ristrutturazione della hall per via del suo pavimento in vetro.
Attualmente, il piano è di incentrare tutti i progetti futuri sugli occhi di Ginsberg. Almeno inizialmente, lui e il suo team intendono supervisionare e dirigere i progetti che utilizzano prodotti prefabbricati in calcestruzzo futuristico per garantire che l'installazione sia corretta e conforme agli standard.
I lavori per l'utilizzo del calcestruzzo spaziale sono già iniziati. Con l'intenzione di iniziare i lavori ad agosto, Ginsberg sta progettando un edificio per uffici di circa 2.000 piedi quadrati (circa 180 metri quadrati): tre piani, un seminterrato e un tetto. Ogni piano è di circa 500 piedi quadrati (circa 46 metri quadrati). Tutto sarà realizzato sull'edificio e ogni dettaglio sarà realizzato utilizzando il design del portfolio architettonico GGCT, Rockett Glass Overlay e Ginsberg.
Schizzo di un rifugio/casa per senzatetto costruito con lastre di calcestruzzo prefabbricate leggere. Tecnologia globale del calcestruzzo ecologico.
Dave Montoya di ClifRock e Lurncrete sta collaborando con GGCT per progettare e realizzare un progetto di edilizia residenziale rapida per i senzatetto. Nei suoi oltre 25 anni di esperienza nel settore del calcestruzzo, ha sviluppato un sistema che può essere descritto al meglio come un "muro invisibile". In parole povere, un additivo riduttore d'acqua può essere aggiunto alla malta cementizia per consentire all'appaltatore di stare in piedi senza casseforme. L'appaltatore sarà quindi in grado di costruire un muro di 1,8 metri. Il muro viene quindi "scolpito" per decorare il progetto.
Ha anche esperienza nell'utilizzo di barre di acciaio rinforzate con fibra di vetro in pannelli per decorazioni e opere in calcestruzzo residenziali. Rockett lo ha trovato presto, sperando di portare Space Age Concrete ancora più avanti.
Con l'ingresso di Montoya in GGCT, il team ha rapidamente trovato una nuova direzione e uno scopo per i suoi pannelli prefabbricati leggeri: fornire rifugi e case mobili per i senzatetto. Spesso, i rifugi più tradizionali vengono distrutti da attività criminali come la rimozione del rame o gli incendi dolosi. "Quando li ho realizzati in cemento", ha detto Montoya, "il problema è che non potevano romperli. Non potevano toccarli. Non potevano danneggiarli". Questi pannelli sono resistenti alla muffa, al fuoco e offrono un valore R (o isolamento) naturale per un'ulteriore protezione ambientale.
Secondo alcune fonti, i rifugi alimentati da pannelli solari possono essere costruiti in un giorno. Impianti come cavi elettrici e idraulici saranno integrati nei pannelli di cemento per evitare danni.
Infine, le strutture mobili sono progettate per essere trasportabili e modulari, il che potrebbe far risparmiare notevolmente ai comuni rispetto agli edifici non sostenibili. Sebbene modulare, il progetto attuale del rifugio ha una superficie di 2,4 x 3 metri (circa 7,6 metri quadrati). GGCT sta collaborando con alcune amministrazioni statali e locali per la definizione di aree specifiche degli edifici. Las Vegas e Louisiana hanno già mostrato interesse.
Montoya ha collaborato con l'esercito insieme alla sua altra azienda, Equip-Core, per utilizzare lo stesso sistema a pannelli per alcune strutture di addestramento tattico. Il calcestruzzo è durevole e resistente, e i fori per proiettili veri possono essere lavorati manualmente mescolando lo stesso calcestruzzo. La riparazione si indurisce entro 15-20 minuti.
GGCT sfrutta il potenziale del calcestruzzo spaziale grazie alla sua leggerezza e resistenza. L'obiettivo è quello di applicare il calcestruzzo prefabbricato a edifici e a strutture diverse dai rifugi. Tra i potenziali prodotti figurano pareti fonoassorbenti leggere per il traffico, gradini e ponti pedonali. Hanno creato un pannello di simulazione di parete fonoassorbente di 1,2 x 2,4 metri, il cui design ricorda un muro in pietra. Il progetto prevede cinque diverse soluzioni.
In ultima analisi, l'obiettivo del team GGCT è quello di migliorare le capacità dell'appaltatore attraverso il programma di licenze. In una certa misura, distribuirlo al mondo e creare posti di lavoro. "Vogliamo che le persone si uniscano e acquistino le nostre licenze", ha detto Rockett. "Il nostro compito è sviluppare queste cose in modo da poterle utilizzare immediatamente... Ci stiamo rivolgendo alle persone migliori al mondo, lo stiamo facendo ora. Le persone che vogliono iniziare a costruire fabbriche, vogliono realizzare i loro progetti. Le persone coinvolte nel team... Vogliamo costruire infrastrutture verdi, abbiamo infrastrutture verdi. Abbiamo bisogno di persone che costruiscano infrastrutture verdi ora. Le svilupperemo, mostreremo loro come costruirle con i nostri materiali, le accetteranno.
"Il cedimento delle infrastrutture nazionali è ormai un problema serio", ha detto Rockett. "Gravi perdite, edifici vecchi di 50-60 anni, cedimenti, crepe, sovrappeso, e il modo per costruire edifici in questo modo e risparmiare miliardi di dollari è usare materiali leggeri, quando ne hai a disposizione 20.000. Non c'è bisogno di sovradimensionare un'auto e usarla per un giorno [riferendosi al potenziale applicativo del calcestruzzo spaziale nella costruzione di ponti]. Finché non ho iniziato a usare AeroAggregates e ho ascoltato cosa facevano a tutte le infrastrutture e alla loro leggerezza. Prima, ho capito davvero tutto questo. Si tratta davvero di andare avanti. Usalo per costruire."
Considerando nel complesso i componenti del calcestruzzo spaziale, anche il carbonio diminuirà. Il cemento CSA ha un'impronta di carbonio ridotta, richiede temperature del forno più basse, utilizza schiuma e aggregati di vetro riciclato, nonché barre di acciaio rinforzate con fibra di vetro, ognuno dei quali svolge un ruolo nella parte "verde" del GGCT.
Ad esempio, grazie al peso ridotto di AeroAggregate, gli appaltatori possono trasportare 90 metri di materiale alla volta, rispetto ai 18 metri di un tipico camion a tre assi. Da questo punto di vista, un recente progetto che ha utilizzato AeroAggregate come aggregato aeroportuale ha fatto risparmiare all'appaltatore circa 6.000 viaggi.
Oltre a contribuire al ripristino delle nostre infrastrutture, Rockett contribuisce anche alla sostenibilità attraverso programmi di riciclo. Per i comuni e i centri di riciclo, la raccolta del vetro riciclato rappresenta una sfida costosa. La sua visione si chiama "il secondo contenitore blu più grande" e riguarda il vetro raccolto dagli acquisti comunali e comunali. Questo concetto nasce dall'esigenza di fornire un obiettivo chiaro per il riciclo: consentire alle persone di comprendere meglio il risultato finale del riciclo nella propria area. Il piano prevede la creazione di un grande contenitore separato (il secondo contenitore blu) per la raccolta del vetro a livello comunale, anziché del bidone della spazzatura che si lascia sul ciglio della strada.
GGCT è in fase di insediamento presso il complesso AeroAggregate di Eddystone, in Pennsylvania. Green Global Concrete Technologies
"Ora, tutta la spazzatura è contaminata", ha detto. "Se riusciamo a separare il vetro, risparmieremo ai consumatori milioni di dollari in costi di costruzione di infrastrutture nazionali, perché il denaro risparmiato può essere restituito alle autorità comunali. Abbiamo un prodotto che può gettare il vetro che butti nel cestino in strada, sul pavimento della scuola, sul ponte o tra le rocce sotto la I-95... Almeno sai che quando butti via qualcosa, serve a qualcosa. Questa è l'iniziativa.
Data di pubblicazione: 03/09/2021