Formigó armat amb acer amb fibra: una opció verda que deixa una petjada de carboni més petita
Introducció: La necessitat de la sostenibilitat en la construcció
El sector de la construcció té un gran problema: ha d'utilitzar molt el formigó, però també ha de reduir el seu impacte ambiental. La fabricació de formigó de manera tradicional utilitza molts recursos naturals nous i allibera molt diòxid de carboni. En aquesta perspectiva, el formigó armat amb fibra d'acer (SFRC) no només és un material que millora les característiques mecàniques, sinó que també és una part clau del moviment de construcció verda. El formigó esdevé un compost més fort, més eficient i més respectuós amb el medi ambient quan s'afegeixen fibres d'acer, especialment les fetes de recursos reciclats.
1. Aprendre sobre el formigó armat amb fibra d'acer (SFRC)
SFRC és un material compost fet de fibres d'acer curtes que s'estenen uniformement per tota la matriu de formigó. Aquests micro-reforços fan que el material funcioni millor a nivell microscòpic, a diferència del formigó armat normal que utilitza barres d'armadura com a suport principal. L'acer i el formigó funcionen bé junts perquè tenen un fort enllaç que els fa flexionar quan estan sota càrrega, i els seus coeficients d'expansió tèrmica són molt semblants, la qual cosa significa que no s'esforcen de manera diferent quan canvia la temperatura. Durant centenars d'anys, la gent ha utilitzat el formigó, però l'SFRC modern és un gran pas endavant en la tecnologia. Fa que el formigó sigui més fort, més resistent a les esquerdes i en general més dur.
2. L'avantatge eco-ecològic: fibres d'acer reciclades (RSF)
El cas mediambiental més convincent per a SFRC és que utilitza fibres d'acer reciclades (RSF), que normalment es fan amb coses com ara pneumàtics vells que la gent ha llençat. Aquest mètode resol dos grans problemes alhora:
- Desviació de residus: ofereix als residus de construcció i demolició i als residus de pneumàtics un ús d'alt-valor, que són reptes importants en la gestió d'actius del cicle de vida. Això evita que molta brossa vagi als abocadors, cosa que és millor per al medi ambient.
- Eficiència dels recursos: utilitza menys fibres d'acer industrial (ISF) fetes de mineral de ferro verge, la qual cosa estalvia recursos naturals que s'estan esgotant i redueix l'energia necessària per obtenir i processar matèries primeres.
Les avaluacions comparades del-cicle de vida mostren que el formigó armat-RSF pot no contribuir tant a l'escalfament global com el formigó armat ISF-. RSF ajuda el sector de la construcció a avançar cap a una economia circular convertint els residus en un material de construcció útil. Això està en línia amb els objectius mundials de sostenibilitat.
3. Reducció de la petjada de carboni i millora del rendiment mecànic
Els estudis demostren repetidament que RSF pot millorar significativament les propietats mecàniques del formigó. La investigació que compara ISF i RSF ha analitzat com afecten la resistència a la compressió, la resistència a la tracció de divisió i la capacitat de flexió. El rendiment de RSF pot canviar segons la longitud, el diàmetre, la relació d'aspecte i la dosi de la fibra. Tanmateix, és una manera molt eficaç de millorar la integritat estructural del formigó, per la qual cosa es pot utilitzar de moltes maneres diferents.
Una petjada de carboni més petita mostra l'avantatge ambiental en xifres. La fabricació de fibres d'acer industrial requereix molta energia, ja que implica extreure mineral de ferro, fondre'l i processar-lo, tot això allibera molts gasos d'efecte hivernacle. En canvi, reciclar l'acer de la ferralla requereix molta menys energia (fins a un 74% menys que la fabricació d'acer nou), la qual cosa significa molta menys contaminació. Per tant, especificar RSF-SFRC condueix directament a menys carboni incorporat en construccions com bigues, lloses i paviments, sense sacrificar mesures de rendiment importants.
4. Usos i què passarà en el futur
A mesura que la indústria de la construcció adopta mètodes més respectuosos amb el medi ambient, l'ús de SFRC eco-ecològic està creixent. És especialment bo per als edificis on un millor control de les esquerdes, la resistència a l'impacte i la durabilitat són més importants, com ara terres industrials, revestiments de túnels, elements de readaptació sísmica, components prefabricats i paviments d'autopistes. Els nous dissenys de mescles van encara més lluny combinant RSF amb altres materials de rebuig, com ara goma molla, vidre en pols i àrids de formigó reciclat, per fer compostos ultra-sostenibles que aprofitin al màxim els recursos.
El futur de SFRC està íntimament lligat a les aspiracions de desenvolupament sostenible a tot el món. La investigació en curs té com a objectiu millorar els mètodes d'extracció de fibra dels residus, millorar els dissenys de mescles per obtenir un rendiment superior i dur a terme avaluacions de durabilitat a llarg termini-, especialment pel que fa a la susceptibilitat a la corrosió de l'RSF en diverses condicions. És probable que el mercat de RSF-SFRC es desenvolupi molt, ja que els estàndards de construcció i els sistemes de certificació ecològica (com LEED, BREEAM i WELL) donen més crèdit als materials de baix-carboni i a les pràctiques d'economia circular. Això comportarà un futur més sostenible per al sector de la construcció.
Pensaments finals
El formigó armat amb fibra d'acer, especialment quan es fa amb fibres d'acer reciclades, és un gran exemple de com ser alhora respectuós amb el medi ambient i innovador en la construcció. Proporciona una manera útil i basada en el rendiment-de millorar les característiques mecàniques del formigó alhora que redueix l'impacte del carboni de la indústria de la construcció i manté les escombraries fora dels abocadors. Els enginyers, arquitectes, desenvolupadors i legisladors que vulguin construir d'una manera que sigui bona per al medi ambient haurien de triar un SFRC eco-ecològic. Aquesta decisió és intel·ligent perquè equilibra els objectius econòmics amb la necessitat de tenir cura de la terra. La indústria pot fer que l'entorn construït sigui més resistent, amb baixes emissions de carboni i-per a les generacions futures utilitzant aquest material en els projectes.