Nachhaltiger Beton kann dazu beitragen, den ökologischen Fußabdruck der Bauindustrie zu verringern

In einer neuartigen Lösung haben Wissenschaftler synthetische Materialien durch Naturfasern und Materialien aus Abfallströmen ersetzt.

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Beton wird aus gutem Grund als das „zerstörerischste Material der Welt“ bezeichnet.

„Wenn Sie die Hälfte dieses Artikels gelesen haben, würde das Volumen die Albert Hall füllen und sich bis in den Hyde Park ergießen. An einem Tag wäre es fast so groß wie Chinas Drei-Schluchten-Staudamm. In einem einzigen Jahr gibt es genug für eine Terrasse.“ über jeden Hügel, jedes Tal, jede Ecke und jeden Winkel in England“, erklärt die Zeitung The Guardian.

„Beton ist nach Wasser der am häufigsten verwendete Stoff auf der Erde. Wäre die Zementindustrie ein Land, wäre sie mit bis zu 2,8 Milliarden Tonnen der drittgrößte Kohlendioxidemittent der Welt, nur übertroffen von China und den USA.“ Die Zeitung fährt fort.

Kein Wunder also, dass der Wettlauf um nachhaltige Alternativen zu Beton im Gange ist. Ein Team internationaler Forscher unter der Leitung von Wissenschaftlern der Flinders University in Australien hat eine neuartige Lösung gefunden, indem es synthetische Verstärkungsmaterialien durch Naturfasern und Materialien aus Abfallströmen ersetzt.

Sie berichten, dass ihre Technik „Geopolymere hervorgebracht hat, die mit erneuerbaren Naturfasern verstärkt und aus industriellen Nebenprodukten und abfallbasierten Sanden aus der Bleischmelze oder der Glasherstellung hergestellt werden, die in Bezug auf Festigkeit, Haltbarkeit und Trocknungsschrumpfung mit solchen mit Natursand mithalten können.“ was wiederum mehr Rohstoffe verbraucht und bei der Verarbeitung zusätzliche Emissionen erzeugt.“

Die neu geschaffene Alternative zu herkömmlichem Beton ist mit der Verwendung von Naturfasern in Baumaterialien in Bauqualität vielversprechend. Testergebnisse zeigen, dass aus Altglassand hergestellte Geopolymere eine höhere Festigkeit und eine geringere Wasseraufnahme aufweisen als Geopolymere aus natürlichem Flusssand.

Gleichzeitig weisen Geopolymere auf der Basis von Bleihüttenschlacke im Vergleich zu Geopolymeren, die mit natürlichem Flusssand hergestellt wurden, eine geringere Trocknungsschrumpfung auf. In Versuchen wurden auch Naturfasern wie Ramie, Sisal, Hanf, Kokos, Jute und Bambus getestet.

„Die Geopolymere, die 1 % Ramie-, Hanf- und Bambusfasern – und 2 % Ramiefasern – enthalten, weisen eine höhere Druck- und Zugfestigkeit und einen geringeren Trocknungsschrumpf auf als unverstärkte Geopolymere, während diejenigen, die 1 % Ramiefasern enthalten, die höchste Festigkeit und den niedrigsten Trocknungsschrumpf aufweisen.“ " berichten die Forscher.

Jedes Jahr werden weltweit rund 25 Milliarden Tonnen Beton verwendet, wobei für die Betonherstellung etwa 30 % der nicht erneuerbaren natürlichen Ressourcen verbraucht und etwa 8 % der Treibhausgase emittiert werden. Allerdings könnte der neue Betonersatz bei ausreichender Vergrößerung die Industrie deutlich nachhaltiger machen, sagen die Wissenschaftler.

„Wir können nicht nur große Mengen industrieller Nebenprodukte und Abfallmaterialien, einschließlich Betonzuschlagstoffen, recyceln, um die mechanischen und Haltbarkeitseigenschaften von Beton zu verbessern, sondern auch alternative umweltfreundliche Naturfasern verwenden, die sonst nicht konstruktiv genutzt würden.“ „, sagt Aliakbar Gholampour, ein Forscher im Bereich Bauingenieurwesen, der eine Studie zu den Ergebnissen verfasst hat.

„[Wir] werden auch versuchen, Mischungen aus recycelten groben Zuschlagstoffen und anderen Arten von Zellulosefasern, einschließlich Wasserpapier, für verschiedene Bau- und Bauanwendungen zu entwickeln. Wir planen auch, ihre Anwendung im 3D-Druck für die Konstruktion für die Zukunft zu untersuchen.“