Bygge- og rivningsavfall genereres under konstruksjon, renovering eller fjerning av en bygning. Det finnes ulike metoder for å håndtere disse avfallsstrømmene, avhengig av hvordan en bygning fjernes eller rives. To sentrale tilnærminger skiller seg ut: demontering og dekomponering.

Demontering innebærer fjerning av bygningen uten noen spesifikk vurdering av materialenes sammensetning, noe som betyr at materialene ikke skilles fra hverandre. På den annen side innebærer dekomponering en mer systematisk, selektiv og kontrollert prosess der bygningens komponenter blir separert med tanke på gjenbruk. Denne metoden er designet for å bevare mest mulig av de umiksede materialene, som kan gjenbrukes i ny konstruksjon eller andre applikasjoner. I praksis kan dekomponeringen deles opp i flere trinn. For eksempel, når en boligbygging demonteres selektivt, blir de tilgjengelige forurensningene og uønskede materialene først fjernet, og deretter kan de gjenværende komponentene som betong, murstein og treverk skilles ut for videre behandling.

En annen variant er selektiv demontering på stedet, hvor byggematerialer som betong, metall, tre og andre komponenter blir sortert direkte på byggeplassen etter rivningen. Dette er en mer direkte tilnærming hvor store maskiner som skrapere eller tenger brukes til å sortere materialene etter at de er demontert. Selv om dette kan være effektivt, kan det være utfordringer når det gjelder å skille ut mindre eller mindre synlige komponenter. For eksempel, små deler som armeringsjern eller elektriske installasjoner kan være vanskelig å fjerne før betongen er knust.

Når det gjelder avfall som inneholder farlige stoffer, som asbest, PCB eller bly, er det nødvendig å gjennomføre en grundig sortering før demontering. Disse stoffene er helseskadelige og må fjernes før byggingen kan fortsette. I tillegg er det også andre komponenter som kan hindre materialenes gjenbruk, for eksempel treverk behandlet med kjemikalier eller plastmaterialer som kan være vanskelige å resirkulere.

Avfall som ikke nødvendigvis er skadelig for helse, men som kan påvirke materialenes strukturelle egenskaper, betegnes som forurensende stoffer. Dette kan inkludere overflødig maling, isolasjonsmaterialer og diverse rester fra tidligere byggeprosesser. Disse komponentene kan hindre effektiv resirkulering og derfor bør de fjernes eller behandles før videre gjenbruk kan finne sted.

For effektivt å håndtere bygge- og rivningsavfall er det også nødvendig å ha tilgang til spesifikke nøkkeltall som beskriver avfallsmengder og -typer, samt informasjon om bygningens samlede materialmengde. Disse tallene kan gi innsikt i hvor mye materiale som genereres per type bygning eller per funksjonell enhet, og dermed hjelpe til med å planlegge og forberede avfallshåndtering.

Når man ser på bygningens brutto volum eller det innvendige rommet, kan det estimeres hvor mye materialer som vil bli generert under rivning eller renovering. Denne beregningen er essensiell for å utvikle en bærekraftig plan for avfallshåndtering, der det blir lettere å vurdere mulighetene for materialgjenvinning og redusering av nye ressurser.

For mer nøyaktige beregninger kan det være nødvendig å bruke byggeforskrifter som DIN 277 i Tyskland, eller tilsvarende standarder i andre land, som gir retningslinjer for hvordan man beregner brutto volum eller andre relevante mål for bygningens størrelse. Det er også viktig å vurdere eventuelle tilleggskomponenter, som fundamenter eller tekniske installasjoner, som kan påvirke beregningene.

Håndtering av bygge- og rivningsavfall kan derfor ikke sees på som en enkel prosess, men krever grundige analyser av materialenes sammensetning og hvordan disse kan gjenbrukes eller resirkuleres. I tillegg krever det en systematisk tilnærming til sortering, demontering og fjerning av skadelige stoffer, slik at både miljøet og helsen beskyttes. Denne tilnærmingen er avgjørende for å minimere avfallet som genereres og maksimere ressurshåndteringen i byggebransjen.

Hvordan Partikkeltetthet og Vannabsorpsjon Påvirker Resirkulerte Aggregater

Resirkulerte aggregater absorberer mer vann enn naturlige, tette aggregater, og vannet trenger hovedsakelig inn i partiklene gjennom åpne kapillære porer. Absorpsjonshastigheten er tidsavhengig. I de første minuttene etter at de resirkulerte aggregatene kommer i kontakt med vann, er absorpsjonshastigheten svært høy. Etter hvert avtar den, inntil vannmetning oppnås. Generelt sett er vannabsorpsjonen etter 10 minutter omtrent 85 til 90 % av den totale absorpsjonen etter 24 timer, slik at bestemmelsen av vannabsorpsjon gir pålitelige og materialspesifikke verdier, selv med korte måletider. Fine fraksjoner har vanligvis høyere vannabsorpsjon enn grovere fraksjoner. Dette skyldes den høyere spesifikke overflaten og opphopningen av partikler som er rike på sementpasta.

Porøsiteten til partiklene kan beregnes ut fra partikkeltettheten og den absolutte pulverettheten. Porøsiteten representerer den totale poreplassen som finnes i et partikkel:

ε=1−ρODρabs\varepsilon = 1 - \frac{\rho_{\text{OD}}}{\rho_{\text{abs}}}

hvor ε\varepsilon er porøsiteten i m³/m³, ρOD\rho_{\text{OD}} er partikkeltettheten i kg/m³, og ρabs\rho_{\text{abs}} er den absolutte pulverettheten i kg/m³. Hvis man antar at den totale porøsiteten kun består av åpne kapillære porer, vil volumet av absorbert vann være proporsjonalt med partikkelenes porøsitet. Ved full vannmetning kan den maksimale vannabsorpsjonen relatert til den tørre prøvevekten beregnes:

WAmax=100×ρWρOD−ρabsWA_{\text{max}} = 100 \times \frac{\rho_W}{\rho_{\text{OD}} - \rho_{\text{abs}}}

hvor WAWA er vannabsorpsjon i massen (%), og ρW\rho_W er tettheten til vann i kg/m³.

Vannabsorpsjonen i aggregatene har en direkte innvirkning på deres tekniske egenskaper. Selv om det ikke er noen merkbar forskjell mellom rene betongaggregater og resirkulerte aggregater, viser data at resirkulerte aggregater ofte har en litt lavere vannabsorpsjon enn deres naturlige motparter. Dette er et resultat av forskjellige sammensetninger og mengder av materialene som inngår i resirkulert betong, som kan inkludere både tette og mer porøse elementer. Aggregatenes densitet spiller en viktig rolle i deres mekaniske egenskaper. Aggregater med lavere tetthet, for eksempel resirkulerte materialer, er generelt mer utsatt for mekanisk skade under stress enn de med høyere tetthet. Dette gjelder både for behandlingsprosessen og for belastningen i bruksfasen, som for eksempel ved påkjenninger fra belastning eller fryse-tine-sykluser.

Den mekaniske motstanden til aggregater kan bestemmes ved hjelp av forskjellige testmetoder som vurderer stressmekanismer og intensiteter. For eksempel, i Los Angeles-testen, hvor aggregatene blir utsatt for slitasje og støt i en roterende trommel med stålkuler, bestemmes masseforandringen etter testen. Slitasjen som følge av denne testen er generelt høyere for resirkulerte aggregater (20-40 %), sammenlignet med naturlige aggregater. Samme tendens sees i slagkomprimeringsverdien, hvor en fraksjon av testmaterialet utsettes for slag fra en fallhammer, og fragmenteringen bestemmes ved siling.

Motstanden mot fryse-tine-sykluser vurderes ved å utsette en fraksjon av aggregatene for ti fryse-tine-sykluser etter 24 timers vannlagring. Deretter bestemmes massetapet som følge av frostsprengning. På grunn av den økte vannabsorpsjonen har resirkulerte betongaggregater dårligere frostmotstand enn naturlige aggregater. Selv om det finnes en diffus sammenheng med partikkeltettheten, spiller andre faktorer en rolle, slik som sementtype, sementinnhold, vann-sement-forhold og frostmotstanden til aggregatene som brukes i det opprinnelige betongmaterialet.

Aggregatene som er laget av murstein har en frostmotstand som er minst like god som betongaggregatene. Når det er tilstede mer mørtel, forverres frostmotstanden. I tillegg til den høyere partikkelpornøsenheten av de resirkulerte materialene, kan resultatene fra frosttestene også påvirkes av testspesifikasjonene som er utviklet for tette aggregater. For eksempel fører den nødvendige tørking av prøvene ved 105°C til økt sprengning i de resirkulerte materialene.

Det er viktig å merke seg at partikkeltettheten og dens relasjon til vannabsorpsjon er avgjørende for å forstå materialets respons på mekaniske påkjenninger og miljøbelastninger. Jo høyere partikkeltetthet, desto bedre motstand mot mekanisk skade og fryse-tine-sykluser vil materialet ha. Dette gjør det lettere å forutsi levetiden og holdbarheten til bygningselementer som bruker resirkulerte aggregater i konstruksjonen.

Hvordan gjenvinning av mineralull og glassavfall bidrar til bærekraftig bygg- og anleggsindustri

Mineralull og glass er to av de mest vanlige materialene i byggebransjen, og begge er gjenstand for omfattende gjenvinningsprosesser. Begge materialene kan gjenvinnes til forskjellige produkter, men prosessene de gjennomgår før de kan gjenbrukes, krever spesifikke teknologiske tilnærminger. For mineralull, som ofte brukes i isolasjon, og for glass, som er utbredt i bygningens struktur og emballasje, er forståelsen av gjenvinningsprosesser avgjørende for effektiv ressursbruk i bygg- og anleggsindustrien.

Mineralull, både fra glass og stein, produserer fiberrike rester under viderebehandling. Disse restene kan returneres til produksjonsprosessen ved forskjellige stasjoner. Rester som ikke består av fibre, blir omdannet til blokker ved å tilsette sement og vann, og deretter smeltet i ovner sammen med råmaterialer. Fiberrike rester, derimot, blir malt ned og blåst tilbake inn i innsamlingskamre til videre prosessering. For mineralull, som produseres i smelteovner, kreves det en termisk forbehandling for å brenne bort de organiske bindemidlene, et tiltak som forhindrer skade på ovnens indre. Denne prosessen gjør det mulig å resirkulere materialet uten å måtte smelte det på nytt, og det kan deretter benyttes til produksjon av nye byggematerialer.

En annen viktig utfordring i gjenvinningen av mineralull er den teknologiske utviklingen som har gjort det mulig å bruke restene fra gamle glass- og steinull som hjelpestoffer i tegl- og keramikkproduksjon. Dette skjer ved at fibrene blandes med leire og et bindemiddel og deretter brukes i produksjonen av murstein, hvor de fungerer som sintringshjelpemidler. Dette kan være en økonomisk og økologisk løsning, forutsatt at produksjonsprosessen opprettholder tilstrekkelig høy temperatur for å sikre fullstendig ødeleggelse av fiberstrukturen under brenningen.

Enkelte gjenvinningsanlegg har forsøkt å prosessere opp til 17 000 tonn mineralullavfall årlig, men disse anleggene har også støtt på problemer, blant annet at produksjonskravene ikke ble møtt og at uautorisert avfall ble behandlet. I slike tilfeller kan det være spor av fibre i de ferdige produktene, noe som kan påvirke kvaliteten på mursteinene. En løsning på dette problemet har vært forsøk med mikrobølgemetoder for å ødelegge fiberstrukturen, men disse prosessene er fortsatt på forskningsstadiet.

Innenfor glassgjenvinning, som spiller en like viktig rolle i bygge- og anleggsbransjen, er kvaliteten på restmaterialet avgjørende for mulighetene for gjenbruk. Glassproduksjon begynner med batchproduksjon av nødvendige råmaterialer, som kvartssand og alkaliske oksider, som smeltes ved høye temperaturer på omtrent 1500°C. Dette glasset kan senere brukes til en rekke produkter, som emballasje eller flatt glass. Imidlertid er gjenvinningen kun mulig når glasset er rent og ikke forurenset med andre materialer som kan forringe kvaliteten.

Avfall fra produksjonen av emballasje- og flatt glass utgjør en betydelig mengde, og nesten 60% av alt glassavfall stammer fra emballasjesektoren. Det er også et betydelig volum av glass som produseres under bygge- og rivningsprosesser. Gjenvinningen av dette glasset har oppnådd høy effektivitet i flere tiår, særlig når det gjelder bruk av sekundærglass (cullet) som et råmateriale. Hver gang 10% sekundaerglass brukes, kan man spare 2–3% energi under smelteprosessen, noe som bidrar til både kostnadsbesparelser og redusert miljøbelastning.

Imidlertid er det utfordringer knyttet til gjenbruk av glass fra bygninger. Det kan være problematisk å sikre tilstrekkelig kvalitet på glasset som stammer fra rivningsavfall, fordi det ofte er forurenset med andre materialer eller har blitt utsatt for kjemiske behandlinger som kan forringe gjenbrukspotensialet. I slike tilfeller kan kvaliteten på det ferdige produktet være uforutsigbar, og gjenvinningsprosessen krever avansert sortering og rensing for å sikre at glasset kan smeltes ned igjen til nye produkter uten kvalitetsavvik.

Teknologiene som er utviklet for gjenvinning av glassavfall, gir et bredt spekter av muligheter. Cullet, eller restene, kan brukes til å lage nye glassprodukter, men det er viktig å merke seg at sammensetningen av restene kan variere sterkt avhengig av opprinnelsen. Dette gjør det nødvendig med nøye prosessering for å fjerne urenheter og sortere glasset etter farge før det kan brukes på nytt i produksjonen. For å oppnå høy kvalitet på de nye glassproduktene, spesielt innenfor spesialiserte områder som optisk glass eller skjermglass, kreves det svært presise prosesser for å kontrollere urenheter og sammensetning.

Både mineralull og glass har potensialet til å bli viktige byggesteiner i en sirkulær økonomi for byggebransjen, der materialer kontinuerlig kan gjenbrukes og resirkuleres for å redusere behovet for nye råvarer. Gjenvinningen krever imidlertid investering i teknologisk utvikling og tilpassede behandlingsprosesser som sikrer at materialene oppfyller de strenge kravene til kvalitet og sikkerhet som byggematerialer krever. Dette skaper nye muligheter for bærekraftige byggprosjekter, men også utfordringer knyttet til logistikk, teknologi og samarbeid mellom produsenter og gjenvinningsanlegg.

Endtext

Hvordan avansert resirkulering kan endre byggematerialeindustrien

I dagens byggebransje er det et kontinuerlig behov for å redusere både avfall og energiforbruk knyttet til produksjon av byggematerialer. En løsning som begynner å få oppmerksomhet er gjenbruk av bygge- og rivningsavfall for produksjon av lettvektsaggregater. Dette kan innebære termisk behandling av materialer som gipsinnholdige murverk for å lage granuler med ønskede egenskaper, samtidig som man utnytter den varmebehandlingen som allerede skjer under produksjonen av primære byggematerialer. Dette er bare ett av mange eksempler på hvordan vi kan bruke avansert teknologi for å revolusjonere prosessene som tidligere ble ansett som energiintensive og miljøskadelige.

En av de mest interessante aspektene ved denne tilnærmingen er hvordan sulfater, som vanligvis går tapt i tradisjonell produksjon, kan samles opp som et biprodukt. Dette skjer gjennom gassbehandling som resulterer i et materiale som kan brukes til å produsere desulfatisert gips. Ved å utnytte dette, reduseres ikke bare avfallet, men den nødvendige energimengden til produksjonen blir også redusert, ettersom en stor del av de nødvendige prosessene for å dehydratere leire allerede er utført i de tidlige fasene av produksjonen.

Forsøk i laboratorier og på pilotanlegg har demonstrert at slike granuler med lett vekt og passende tetthet kan produseres ved hjelp av gasstilførte roterende ovner. Dette indikerer at den tekniske gjennomførbarheten for denne typen gjenbruk er realistisk og kan tas i bruk på industrielt nivå. Det er viktig å merke seg at prosessen ikke bare har potensial for å redusere ressurssløsing, men også kan forbedre kvaliteten på sluttproduktet. Spesielt i forhold til de lettvektsaggregatene som produseres, kan disse ha egenskaper som er på linje med de som finnes i tradisjonelt produsert ekspandert leire.

Men selv om de tekniske mulighetene er på plass, er råmaterialresirkulering fortsatt i sine tidlige stadier. Metodene som en gang ble brukt til å resirkulere byggematerialer, er for mange gått i glemmeboken. Et godt eksempel på dette er det beskrivne komplekse resirkuleringsanlegget som benytter termisk behandling for å endre den mineralogiske sammensetningen av kilde- og byggeavfallet. Denne prosessen gir muligheten til å skape nye tekniske egenskaper, noe som gjør at materialene kan brukes på en helt annen måte enn de opprinnelig var ment for.

Men det er mer ved dette enn bare den tekniske gjennomføringen. For å få til en bærekraftig gjenbruk av byggematerialer, er det avgjørende å forstå både de fysiske og kjemiske prosessene som skjer under behandlingen. For eksempel, hvordan påvirkes bindematerialene som brukes i betong eller murverk når de utsettes for høye temperaturer? Det er et viktig aspekt som ikke bare har tekniske implikasjoner, men også økonomiske og miljømessige. Videre er det viktig å merke seg at effektiv gjenbruk krever mer enn bare prosessering av materialer; det kreves en fullstendig omstilling i tankegang, fra både industrien og forbrukerne.

For å få fullt utbytte av resirkuleringsteknologier som disse, må det også utvikles systemer for å samle inn og sortere byggeavfall på en måte som letter videre bearbeiding. Effektive sorteringsmetoder, enten mekaniske eller sensorbaserte, er avgjørende for at prosessene skal være økonomisk og miljømessig bærekraftige. Selv om det er store potensialer for resirkulering på laboratorienivå, må prosessene tilpasses de virkelige forholdene på byggeplasser og i industriell produksjon.

Gjennomføringen av disse prosessene vil ikke bare redusere energiforbruket, men også gi mer bærekraftige byggematerialer som kan erstatte tradisjonelle materialer i en rekke anvendelser, fra fundament til dekorative overflater. De neste stegene for å realisere disse fordelene ligger i utviklingen av fullskala anlegg som kan implementere disse prosessene på en kostnadseffektiv måte, samtidig som vi fortsatt ivaretar materialenes tekniske egenskaper.

Det er også viktig å være oppmerksom på de langsiktige effektene av disse endringene på byggesektoren. Som med all ny teknologi vil det være utfordringer knyttet til investeringer, opplæring og omstilling i industrien. For å lykkes med å implementere disse prosessene må det gjøres omfattende forskning på både materialenes holdbarhet etter behandling og på selve behandlingsprosessen. Det vil også være nødvendig å utvikle standarder og reguleringer for å sikre at de resirkulerte materialene kan brukes på en trygg og pålitelig måte.

Hva er de potensielle helserisikoene ved aromatiske nitroforbindelser i prosessert mat?
Hvordan refleksjon og effektivitet påvirker bølgeenergiutvinning i OWC-arrays
Hvordan Giordano Bruno og andre tenkere forandret vårt syn på universet og vitenskapen