Hvordan gjenbruke fibersementavfall i byggeindustrien

Fibersement, en populær byggemateriale, har vært i bruk i mer enn et århundre. Fra de tidlige årene da det ble laget med asbestfiber, har teknologien utviklet seg betydelig, og i dag er det asbestfrie alternativer som dominerer markedet. Fibersement har mange bruksområder i bygg- og anleggssektoren, fra takplater og fasadeplater til rør og ventiler. Produksjonen av fibersement har ført til avfall, og i løpet av de siste tiårene har det blitt et fokus på hvordan dette avfallet kan håndteres og gjenbrukes på en effektiv måte.

Fibersementen blir laget ved å kombinere sement med forskjellige fibre som binder de tørkede sementpartiklene under produksjonsprosessen. Dette skjer gjennom en prosess som starter med dewatering i roterende skjermsylindere, og deretter gjennom pressing for å forme materialet til småplater eller bølgeplater. Under lagring skjer hydrering av sementen, og dette fører til herding. Overflaten blir deretter behandlet for å oppnå ønsket finish. De ferdige produktene har et bredt bruksområde i bygg- og anleggsbransjen, fra fasader til rør for drenering.

Før 1980-tallet var asbestfiber en vanlig ingrediens i fibersement, ettersom det ga materialet både styrke og fleksibilitet. Imidlertid ble det klart at asbest, på grunn av sin helsefarlige natur, ikke kunne fortsette å være en del av produksjonsprosessen. Etter 1980 begynte produsentene å bruke cellulose- og plastfibre som alternativer til asbest. Disse fiberne har en høyere tetthet og er mer stabile, og gir derfor et mer pålitelig og sikkert produkt. Etter 1990 ble det ikke lenger produsert produkter med asbest til byggekonstruksjoner, og i 1994 ble asbest forbudt i sivilingeniørprodukter i Tyskland.

Gjenbruk av fibersementavfall har blitt et sentralt tema, ettersom stadig mer av dette materialet blir produsert, spesielt i forbindelse med renovering og riving av bygninger. Heldigvis krever fibersementavfall som ikke inneholder asbest, ikke spesielle forholdsregler, og det kan derfor gjenbrukes på flere måter. En av de vanligste metodene er å bruke fibersementavfall som en sekundær komponent i produksjonen av sementklinker. Her blir avfallet brent sammen med naturlige råmaterialer i en ovn, der fiberne brennes og sementen dekomponeres til oxider som deretter inkorporeres i den nye sementen.

Fibersementavfall kan også brukes som et basekonstruksjonsmateriale i resirkulerte byggematerialer. I feltforsøk har det blitt vist at knusing av fibersement til små partikler kan forbedre både frostbestandighet og komprimeringsegenskaper i basekonstruksjoner. Når fibersementavfall blandes med knust betong, kan det bidra til å øke tettheten og bæreevnen til materialet, noe som er en stor fordel i veibygging og andre grunnarbeid.

Klassifiseringen av fibersementavfall er viktig for å sikre at det håndteres riktig. I Europa, hvis avfallet ikke inneholder asbest, kan det klassifiseres som ikke-farlig avfall. Dette kan lett verifiseres ved hjelp av bygningens dokumentasjon eller spesifikke merker på materialet som indikerer at det er fri for asbest. Hvis det ikke finnes slike merker, kan analyser som mikroskopi eller spektrometri benyttes for å bekrefte at produktet er asbestfritt.

I de siste tiårene har mye av fokuset innen byggebransjen vært rettet mot bærekraft, og gjenbruk av materialer som fibersement er en viktig del av dette. Når fibersementavfall behandles på riktig måte, kan det bidra til å redusere behovet for nye råmaterialer og samtidig redusere avfallsmengdene på deponier. Det finnes allerede flere prosjekter som har demonstrert de positive effektene av å bruke fibersementavfall som en ressurs i produksjonen av nye byggematerialer.

Det er viktig å merke seg at riktig identifisering og håndtering av fibersementavfall kan være utfordrende, særlig i eldre bygninger hvor asbest kan ha vært brukt. Derfor er det essensielt for både entreprenører og renovatører å være oppmerksomme på produktenes opprinnelse og materialinnhold for å unngå risikoen for helseskader som kan følge med asbest. Denne bevisstheten bør være en integrert del av arbeidet med både renovering og riving av bygninger.

Endtext

Hvordan temperaturbehandling påvirker kvaliteten på resirkulerte betongaggregater

For å restaurere den mineralogiske sammensetningen av opprinnelig sement med alitt og belitt som de viktigste klinkerfasene, er det nødvendig med en temperatur på 1400 °C. Ved lavere brenningstemperaturer dannes kun belitt, mens overskudds-CaO er tilstede som fri kalk. Kalinowska-Wichrowska og Alonso har bekreftet disse funnene. Ved behandling ved slike temperaturer skjer det en kompleks mineralogisk omdannelse som er avgjørende for kvaliteten på sementen som brukes til videre betongproduksjon eller gjenvinning.

Når vann tilsettes termisk behandlet resirkulert betongaggregat, skjer først slokking av den frie kalken, noe som fører til en innledende sterk varmeøkning. Dette kan gjøre prosessen vanskelig, da vann fjernes fra blandingene, noe som gjør dem vanskeligere å bearbeide. Den resulterende portlanditten kan bidra til dannelsen av styrke ved å absorbere CO2 når bindemiddelblandingen herdes i luft, gjennom karbonatisering. Det er imidlertid ikke bevist om kalken bidrar til styrkedannelsen når blandingen herdes hydraulisk, det vil si som et resultat av vanninnkorporering.

En annen viktig metode for frigjøring av betong fra sementpasta er elektrodynamisk og elektrohydraulisk knusing. Dette innebærer at stress blir påført betongen, som er nedsenket i et vannbad, ved hjelp av elektriske utladninger. Denne metoden, utviklet ved Tomsk Universitet for malmknusing, ble først rapportert for betongknusing i 1988. Gjennom denne teknikken er det mulig å produsere resirkulerte materialer med densiteter og vannabsorpsjon som tilsvarer grovaggregatene som ble brukt til å produsere den opprinnelige betongen. Den elektrohydrauliske metoden gir også høyere prosentandel av partikler uten sementpasta sammenlignet med tradisjonelle knusemetoder, og gir dermed en høyere kvalitet på de resirkulerte aggregatene.

Kombinasjonen av disse metodene, enten det er termisk behandling, elektrohydraulisk eller elektrodynamisk knusing, eller mikrobølgebehandling, åpner nye muligheter for effektiv betonggjenvinning. Forskning viser at ved å bruke disse metodene kan man produsere resirkulerte betongaggregater med svært lavt innhold av sementpasta, noe som gir bedre mekaniske egenskaper og høyere ytelse for de gjenvunne materialene. Dette kan ha stor betydning for bygg- og anleggsindustrien, spesielt i lys av økende krav til bærekraft og redusert CO2-utslipp.

Det er også viktig å merke seg at de kjemiske prosessene som kan supplere de fysiske behandlingene, som for eksempel syrebehandling for å fjerne sementpasta, eller påføring av polymerbelegg for å redusere porøsiteten, kan spille en viktig rolle i forbedringen av kvaliteten på de resirkulerte betongaggregatene. Kombinasjonen av fysiske og kjemiske metoder kan tilby en mer effektiv løsning for gjenvinning av betong, samtidig som man opprettholder eller til og med forbedrer kvaliteten på materialene.

Det er imidlertid fortsatt utfordringer knyttet til disse metodene, spesielt når det gjelder kostnadseffektivitet og teknologisk tilgjengelighet for storstilt bruk. Ytterligere forskning og utvikling er nødvendig for å optimalisere prosessene og gjøre dem mer tilgjengelige for industrielle applikasjoner.

Endtext