Povećanje kompatibilnosti betona

Pariškim klimatskim sporazumom, koji je usvojen u decembru 2015.godine i ratificiralo ga je do danas gotovo 200 zemalja, mnoge su se svjetske nacije obavezale prema međunarodnom pravu ograničiti globalno zagrijavanje na 1,5 °C iznad predindustrijskih nivou i kontinuirano smanjivati nacionalne stakleničke emisije plinova. Dugoročni cilj je postići klimatsku neutralnost u drugoj polovici ovog stoljeća. U Njemačkoj je, prema rezoluciji koju je donijela savezna vlada, datum određen za ovaj cilj zapravo 2045. godina. Ali to zahtijeva puno od industrije, posebno jer su osnovni uslovi postali mnogo teži u posljednje tri godine nakon globalne pandemije koronavirusa i,ne manje važno, zbog eskalacije poskupljenja nakon napada Rusije na Ukrajinu, čina koji je u suprotnosti s međunarodnim pravom.

Načini smanjenja emisije CO2

Nisu sva područja industrije jednako izazovna. Nije tajna da su kompanije koje svojim proizvodnim aktivnostima uzrokuju posebno visoke emisije CO2 suočene s posebno teškim zadatkom. U ovu skupinu uključeni su proizvođači cementa jer je proces kalcinacije potreban za proizvodnju portland cementnog klinkera još uvijek odgovoran za velik dio globalnih emisija CO2, ne samo zato što je proizvodni proces posebno energetski intenzivan. Čak i kad bi se proces mogao u potpunosti temeljiti na obnovljive izvore energije, odkiseljavanje vapnenca tokom procesa kalcinacije još uvijek oslobađa značajnu količinu CO2. Jedno od mogućih djelimičnih rješenja leži u korištenju cementa s reduciranim sadržajem klinkera, koji već duže vrijeme u sve većem broju dolazi na tržište. Oni doista imaju značajno manji CO2 otisak – ali također mijenjaju svojstva betona. Ali – kao što smo vas informisali u MC aktiv 3/2021 informaciji – upotreba posebnih dodataka betonu uvelike kompenzira takve učinke.

Izazovi s kojima se suočavaju proizvođači montažnih betona

Za proizvođače gotovih betona, upotreba cementa sa smanjenim sadržajem klinkera u njihovim formulacijama betona predstavlja određene specifične izazove: Proces ranog razvoja čvrstoće je usporen, čime se produžava vrijeme vađenja iz kalupa ili skidanja. Ova duža izloženost oplate znači manji učinak gotovih betonskih proizvoda i komponenti, što zauzvrat dovodi do smanjenja prihoda i profitabilnosti. Ali betonske formulacije s CEM I cementima također predstavljaju daljnje izazove za proizvođače prefabrikovanih betona u pozadini brzo rastućih troškova sirovina i energije. Rana čvrstoća gotovih betonskih proizvoda često se ubrzava zagrijavanjem betona, čak i kada se koriste CEM I cementi, npr. s grijanim kalupima, grijačima sa ventilatorom ili komorama za grijanje. Međutim, to zahtijeva veliku količinu toplinske energije – što predstavlja ogromne troškove s obzirom na trenutno dramatično povećanje cijena energije. Štaviše, već su najavljena povećanja cijena od oko 40 do 50 % za cement od početka 2023.godine. Konvencionalni proizvodni procesi stoga postaju toliko troškovno intenzivni da svaki opseg optimizacije proizvodnje mora biti vrijedan ispitivanja za svaku kompaniju koja želi ostati konkurentna u ovom polju.

Potrebno ponovno osmišljavanje načina smanjenja troškova

„Najveći izazovi koji se trenutno pojavljuju na tržištu prefabrikovanih betona odnose se na stalno rastuće cijene cementa i GGBS (Ground Granulated Blast-furnace Slag) punila. Oba su proizvoda poskupjela za otprilike 50 % u Irskoj tokom 2022. godine,” primjećuje Steve McCormack, direktor MC-Building Chemicals Irske. "Troškovi energije također su dramatično porasli, a sve veće cijene goriva uzrokovale su vrlo nagli porast troškova prevoza." Dakle, kako bi se spriječio rast cijena izvan kontrole, potrebni su novi načini smanjenja troškova u proizvodnji – uključujući korištenje modernih dodataka betonu kompanije MC-Bauchemie poput proizvoda MC-FastKick. Ova nova generacija ubrzivača stvrdnjavanja ne samo da osigurava kraće vrijeme stvrdnjavanja u zimskoj gradnji, već također uvelike smanjuje vrijeme ciklusa u postrojenju za montažu. Brže skidanje kalupa uz MC-FastKick ubrzivača stvrdnjavanja.

Uz MC-FastKick, MC-Bauchemie je razvio potpuno novu vrstu proizvoda ubrzivača stvrdnjavanja u kojima su CS faze stabilizirane polikarboksilatnim eterima. Ova ideja, temeljena na patentu tvrtke MBCC, dorađena je najnovijom tehnologijom MC polimera, osiguravajući učinkovito početno zadržavanje slijeganja i ubrzano stvrdnjavanje betona, kao i podizanje performansi betona za jednu klasu. Ubrzivači stvrdnjavanja kao što je MC-FastKick proizvodi omogućuju visoke rane čvrstoće induciranjem mehanizma koji znatno ubrzava proces stvrdnjavanja, a također daje betonu vrlo dobra svojstva obradivosti. To potvrđuje i Martin Struk, stručnjak za beton u odjelu Concrete Industry (CI) MC-Slovačke: „Trenutno koristimo MC-FastKick sa četiri kupca i smatramo ga najboljim ubrzivačem stvrdnjavanja. Samo pametno osmišljenim proizvodom poput MC-FastKick možemo postići nivo čvrstoće od 30 N/mm2 nakon 7,5 sati. Također dobivamo bolji rezultat skidanja i puno ljepše betonske površine.”

Posebni PCE polimeri koje je MC razvio za MC-FastKick ubrzivač stvrdnjavanja pozitivno utiču na rast kristala kalcij silikatnih hidratnih faza u betonu. To dovodi do znatno veće brzine kristalizacije i time do znatno većih početnih čvrstoća bez negativnog uticaja na druga svojstva betona. MC-FastKick stoga nije prikladan samo za upotrebu u montažnim postrojenjima, već i svugdje gdje je potrebno skratiti vrijeme stvrdnjavanja.

Brzo stvrdnjavanje za CEM I, II i III s ubrzivačima stvrdnjavanja

Učinak ubrzanja uvelike ovisi o reaktivnosti korištene vrste cementa. Vicente Diago, CI betonski tehnolog u MC-Bauchemie Španije, komentariše: „Proizvođači cementa se pokušavaju prebaciti s cementa tipa I na ekološki prihvatljivije cemente, što dovodi do dužeg vremena skidanja oplate zbog nižih početnih čvrstoća. U želji da kompenziraju ovaj negativni učinak, proizvođači betona pokazuju veliko zanimanje za naše ubrzivače stvrdnjavanja MC-FastKick.” Razdoblje maksimalnog učinka ubrzanja je u rasponu od šest do dvanaest sati za CEM I, otprilike osam do 16 sati za CEM II i približno deset do 20 sati za CEM III.

Brojne prednosti za proizvođače montažnog betona uz MC-FastKick ubrzivača stvrdnjavanja

Postrojenja za montažu koja koriste svoju oplatu dva do tri puta, tj. proizvode 24 sata dnevno, ili zagrijavaju svoju oplatu ili koriste komore za grijanje kako bi ubrzale stvrdnjavanje. Korištenje ubrzivača stvrdnjavanja MC-FastKick znači da se temperature grijanja – a time i troškovi energije – mogu smanjiti. Ovi dodaci također nude još jednu pozitivnu pojavu: PCE tehnologija ugrađena u formulaciju dovodi do opipljivog poboljšanja ukapljivanja i poboljšanog slijeganja bez utjecaja na ponašanje ukrućivanja. To znači da se količina superplastifikatora ili sadržaj vode može smanjiti, što zauzvrat pomaže u daljnjem smanjenju troškova i zaštiti okoliša.

  MC-FastKick ubrzivači stvrdnjavanja tako omogućuju proizvođačima betona iz industrije gotovih betona i gotovih betona da proizvode brže i fleksibilnije, uz povećanje učinka i smanjenje troškova proizvodnje. Posljednje, ali ne i najmanje važno, ti su proizvođači odmah u poziciji da mogu bolje ispuniti svoje ciljeve smanjenja CO2. Prava dobitna situacija za proizvođače, potrošače i – ne manje važno – okoliš.