الزجاج المعاد تدويره هو المفتاح للخرسانة مسبقة الصنع خفيفة الوزن في عصر الفضاء

القصة وراء الخرسانة في عصر الفضاء وكيف يمكن أن تقلل من وزن الخرسانة مسبقة الصب مع إنتاج منتجات عالية القوة.
هذا مفهوم بسيط، لكن الإجابة ليست بسيطة: تقليل وزن الخرسانة دون التأثير على قوتها.دعونا نزيد من تعقيد العامل أثناء حل المشاكل البيئية؛لا يقتصر الأمر على تقليل الكربون في عملية الإنتاج فحسب، بل يقلل أيضًا من القمامة التي ترميها على جانب الطريق.
قال بارت روكيت، صاحب شركة فيلادلفيا للخرسانة المصقولة والكسوة الزجاجية لشركة روكيت: "لقد كان هذا حادثًا كاملاً".لقد حاول في البداية تطوير نظام التغطية الخرسانية المصقولة، وهي أرضية تستخدم 100% شظايا زجاجية معاد تدويرها بعد الاستهلاك لخلق تأثير تيرازو.وفقًا للتقارير، فهو أرخص بنسبة 30٪ ويوفر ضمانًا طويل الأجل لمدة 20 عامًا.تم تصميم النظام ليكون مصقولًا بدرجة عالية ويكلف 8 دولارات للقدم أقل من التيرازو التقليدي، مما قد يوفر الكثير من المال لمقاول التلميع مع إنتاج أرضيات عالية الجودة.
قبل التلميع، بدأ روكيت تجربته في الخرسانة بخبرة 25 عامًا في خرسانة البناء.وقد جذبه الزجاج "الأخضر" المُعاد تدويره إلى صناعة الخرسانة المصقولة، ومن ثم صناعة طبقات الزجاج.بعد عقود من الخبرة، فازت أعماله الخرسانية المصقولة بالعديد من الجوائز (في عام 2016، حصل على "جائزة اختيار القراء" من Concrete World و22 جائزة أخرى على مر السنين - حتى الآن)، وهدفه هو التقاعد.الكثير من الخطط المخططة جيدًا.
أثناء ركن السيارة للتزود بالوقود، رأى آرتشي فيلشيل شاحنة روكيت، وكان يستخدم الزجاج المعاد تدويره.على حد علم فيل هيل، كان هو الوحيد الذي فعل أي شيء بالمواد.فيلشيل هو الرئيس التنفيذي والمؤسس المشارك لشركة AeroAggregates، وهي شركة مصنعة لمجموعات الزجاج الرغوي ذات الخلايا المغلقة فائقة الخفة (FGA).تستخدم أفران الشركة أيضًا زجاجًا مُعاد تدويره بنسبة 100% بعد الاستهلاك، تمامًا مثل أرضيات Rockett's Glass Overlay، لكن مجاميع البناء المنتجة خفيفة الوزن وغير قابلة للاحتراق ومعزولة وخالية من التصريف وغير ماصة ومقاومة للمواد الكيميائية والعفن والأحماض.وهذا يجعل FGA بديلاً ممتازًا للمباني والسدود خفيفة الوزن ومنصات توزيع الأحمال والأرضيات السفلية المعزولة، ولتقليل الأحمال الجانبية خلف الجدران والهياكل الاستنادية.
قال روكيت: “في أكتوبر 2020، جاء إلي وأراد أن يعرف ما كنت أفعله”."قال: إذا تمكنت من وضع هذه الصخور (مجموعته) في الخرسانة، فسيكون لديك شيء خاص."
تتمتع شركة AeroAggregates بتاريخ يمتد إلى حوالي 30 عامًا في أوروبا و8 سنوات في الولايات المتحدة.وفقًا لروكيت، فإن الجمع بين الكتلة خفيفة الوزن من الركام الرغوي ذو الأساس الزجاجي مع الأسمنت كان دائمًا يمثل مشكلة بدون حل.
وفي الوقت نفسه، استخدم Rockett أسمنت CSA الأبيض في أرضيته لضمان حصول أرضيته على الجودة الجمالية والأداء التي يريدها.لقد كان فضوليًا لما سيحدث، فقام بخلط هذا الأسمنت مع الركام خفيف الوزن.قال روكيت: "بمجرد أن أضع الأسمنت، سوف يطفو [الركام] إلى الأعلى".إذا حاول شخص ما خلط كمية من الخرسانة، فهذا ليس ما تريده بالضبط.ومع ذلك، فإن فضوله دفعه إلى الاستمرار.
تم إنتاج الأسمنت الأبيض CSA من شركة تدعى كالترا، الموجودة في هولندا.أحد الموزعين الذين تستخدمهم Rockett هو شركة Delta Performance، المتخصصة في الخلطات والتلوين والمؤثرات الخاصة للأسمنت.أوضح شون هايز، مالك ورئيس شركة Delta Performance، أنه على الرغم من أن الخرسانة النموذجية تكون رمادية اللون، إلا أن جودة اللون الأبيض في الأسمنت تسمح للمقاولين بتلوين أي لون تقريبًا - وهي قدرة فريدة عندما يكون اللون مهمًا..
وقال هايز: "إنني أتطلع إلى العمل مع جو جينسبيرج (المصمم الشهير من نيويورك الذي تعاون أيضًا مع روكيت) للتوصل إلى شيء فريد للغاية".
هناك فائدة أخرى لاستخدام وكالة الفضاء الكندية وهي الاستفادة من البصمة الكربونية المنخفضة.وقال هايز: "في الأساس، أسمنت CSA هو أسمنت سريع الإعداد، وهو بديل للأسمنت البورتلاندي"."إن أسمنت CSA في عملية التصنيع يشبه أسمنت بورتلاند، ولكنه في الواقع يحترق عند درجة حرارة أقل، لذلك يتم اعتباره أو بيعه على أنه أسمنت أكثر صداقة للبيئة."
في عصر الفضاء هذا، تستطيع تقنيات الخرسانة العالمية ConcreteGreen أن ترى الزجاج والرغوة مختلطين في الخرسانة
وباستخدام عملية حاصلة على براءة اختراع، أنتج هو وشبكة صغيرة من خبراء الصناعة نموذجًا أوليًا للكتلة خلقت فيه الألياف تأثير التراب، وعلقت الركام في الخرسانة بدلاً من أن تطفو إلى الأعلى.وقال: "هذه هي الكأس المقدسة التي كان الجميع في صناعتنا يبحثون عنها منذ 30 عامًا".
تُعرف باسم خرسانة عصر الفضاء، ويتم تحويلها إلى منتجات مسبقة الصنع.يتم تعزيز الألواح الخرسانية بقضبان فولاذية مقواة بالزجاج، وهي أخف بكثير من الفولاذ (ناهيك عن أنها أقوى بخمس مرات)، كما تفيد التقارير أن الألواح الخرسانية أخف بنسبة 50٪ من الخرسانة التقليدية وتوفر بيانات قوة مثيرة للإعجاب.
"عندما انتهينا جميعًا من خلط الكوكتيل الخاص بنا، كان وزننا 90 رطلاً.وأوضح روكيت أنه بالمقارنة مع 150 خرسانة عادية لكل قدم مكعب."لم يتم تقليل وزن الخرسانة فحسب، بل سينخفض ​​أيضًا وزن الهيكل بأكمله بشكل كبير.ولم نحاول تطوير هذا.الجلوس في مرآبي ليلة السبت، كان مجرد حظ.لدي بعض الأسمنت الزائد ولا أريد أن أضيعه.هكذا بدأ كل شيء.لو لم أتطرق إلى الخرسانة المصقولة منذ 12 عامًا، فلن تتطور أبدًا إلى نظام أرضي، ولن تتطور إلى أسمنت خفيف الوزن.
وبعد شهر، تم تأسيس شركة Green Global Concrete Technology Company (GGCT)، والتي ضمت العديد من الشركاء المحددين الذين رأوا إمكانات منتجات Rockett الجاهزة الجديدة.
الوزن: 2400 جنيه.الخرسانة ذات العمر الفضائي لكل ياردة (تزن الخرسانة العادية حوالي 4050 رطلاً لكل ياردة)
تم إجراء اختبار PSI في يناير 2021 (تم استلام بيانات اختبار PSI الجديدة في 8 مارس 2021).وفقًا لروكيت، فإن خرسانة عصر الفضاء لن تتشقق كما هو متوقع في اختبارات قوة الضغط.وبدلاً من ذلك، وبسبب الكمية الكبيرة من الألياف المستخدمة في الخرسانة، فقد توسعت بدلاً من أن يتم قصها مثل الخرسانة التقليدية.
قام بإنشاء نسختين مختلفتين من خرسانة عصر الفضاء: مزيج بنية تحتية من الخرسانة الرمادية القياسية ومزيج معماري أبيض للتلوين والتصميم.إن خطة مشروع "إثبات المفهوم" قيد الإعداد بالفعل.تضمن العمل الأولي إنشاء هيكل توضيحي مكون من ثلاثة طوابق، والذي يتضمن طابق سفلي وسقف، وجسور للمشاة، وجدران عازلة للصوت، ومنازل/ملاجئ للمشردين، ومجاري، وما إلى ذلك.
تم تصميم عنوان GGCT بواسطة جو جينسبيرج.حصل جينسبيرغ على المرتبة 39 بين أفضل 100 مصمم عالمي من قبل مجلة Inspiration و25 من أفضل مصممي الديكور الداخلي في نيويورك من قبل مجلة Covet House.اتصل جينسبيرج بـ Rockett أثناء ترميم الردهة بسبب أرضيته المغطاة بالزجاج.
تتمثل الخطة حاليًا في جعل جميع تصميمات المشاريع المستقبلية تتمحور حول عيون جينسبيرج.في البداية على الأقل، يخطط هو وفريقه للإشراف على المشاريع التي تحتوي على منتجات خرسانية سابقة الصب في عصر الفضاء وقيادتها لضمان صحة التثبيت واستيفاءه للمعايير.
وقد بدأ بالفعل العمل على استخدام الخرسانة في عصر الفضاء.على أمل البدء في العمل في شهر أغسطس، يقوم Ginsberg بتصميم مساحة 2000 قدم مربع.مبنى المكاتب: ثلاثة طوابق، طابق سفلي واحد، سطح علوي.مساحة كل طابق حوالي 500 قدم مربع.سيتم تنفيذ كل شيء في المبنى، وسيتم إنشاء كل التفاصيل باستخدام تصميم محفظة GGCT المعمارية وRockett Glass Overlay وGinsberg.
رسم تخطيطي لمأوى/منزل للمشردين مبني بألواح خرسانية مسبقة الصنع خفيفة الوزن.تكنولوجيا الخرسانة العالمية الخضراء
يعمل Dave Montoya من ClifRock وLurncrete مع GGCT لتصميم وبناء مشروع إسكان سريع البناء للمشردين.خلال أكثر من 25 عامًا من العمل في صناعة الخرسانة، قام بتطوير نظام يمكن وصفه على أفضل وجه بأنه "الجدار غير المرئي".بطريقة مبسطة للغاية، يمكن إضافة خليط مخفض للمياه إلى الحشو للسماح للمقاول بالوقوف دون صب الخرسانة.سيتمكن المقاول بعد ذلك من بناء 6 أقدام.ثم يتم "نحت" الجدار لتزيين التصميم.
كما أنه يتمتع بخبرة في استخدام القضبان الفولاذية المسلحة بالألياف الزجاجية في ألواح الديكور والأعمال الخرسانية السكنية.وسرعان ما وجده روكيت، على أمل دفع شركة Space Age Concrete إلى أبعد من ذلك.
مع انضمام مونتويا إلى GGCT، سرعان ما وجد الفريق اتجاهًا وهدفًا جديدًا للألواح الجاهزة خفيفة الوزن: توفير الملاجئ والمنازل المتنقلة للمشردين.في كثير من الأحيان، يتم تدمير الملاجئ التقليدية بسبب الأنشطة الإجرامية مثل تجريد النحاس أو الحرق العمد.وقال مونتويا: "عندما صنعته بالخرسانة، كانت المشكلة أنهم لا يستطيعون كسره.لا يمكنهم العبث بها.لا يمكنهم إيذاءه."هذه الألواح مقاومة للعفن الفطري، ومقاومة للحريق، وتوفر قيمة R طبيعية (أو عزلًا) لتوفير حماية بيئية إضافية.
وبحسب التقارير، يمكن بناء الملاجئ التي تعمل بالألواح الشمسية في يوم واحد.سيتم دمج المرافق مثل الأسلاك والسباكة في الألواح الخرسانية لمنع الضرر.
وأخيرا، تم تصميم الهياكل المتنقلة لتكون محمولة ونموذجية، مما قد يوفر على البلديات الكثير من الأموال مقارنة بالمباني غير المستدامة.على الرغم من أن التصميم الحالي للمأوى هو 8 × 10 أقدام، فهو عبارة عن وحدات.(أو ما يقرب من 84 قدمًا مربعًا) من المساحة الأرضية.تتواصل GGCT مع بعض حكومات الولايات والحكومات المحلية بشأن مناطق خاصة من المباني.أبدت لاس فيجاس ولويزيانا اهتمامًا بالفعل.
وقد دخل مونتويا في شراكة مع شركته الأخرى، Equip-Core، مع الجيش لاستخدام نفس النظام القائم على اللوحة لبعض هياكل التدريب التكتيكي.تتميز الخرسانة بأنها متينة وقوية، ويمكن معالجة ثقوب الطلقات الحية يدويًا عن طريق خلط نفس الخرسانة.ستتم معالجة الرقعة التي تم إصلاحها خلال 15 إلى 20 دقيقة.
تستخدم GGCT إمكانات الخرسانة في عصر الفضاء من خلال وزنها الخفيف وقوتها.لقد وضعوا أنظارهم على تطبيق الخرسانة مسبقة الصب على المباني والمباني بخلاف الملاجئ.وتشمل المنتجات المحتملة جدرانًا عازلة للصوت خفيفة الوزن، ودرجات، وجسورًا للمشاة.لقد قاموا بإنشاء لوحة محاكاة جدارية عازلة للصوت مقاس 4 × 8 أقدام، ويبدو التصميم كجدار حجري.ستوفر الخطة خمسة تصاميم مختلفة.
وفي التحليل النهائي، فإن هدف فريق GGCT هو تعزيز قدرات المقاول من خلال برنامج الترخيص.إلى حد ما، توزيعها على العالم وخلق فرص العمل.وقال روكيت: "نريد أن ينضم الناس إلى تراخيصنا ويشتروها"."مهمتنا هي تطوير هذه الأشياء حتى نتمكن من استخدامها على الفور... نحن نذهب إلى أفضل الأشخاص في العالم، ونحن نفعل ذلك الآن.الأشخاص الذين يريدون البدء في بناء المصانع، يريدون عمل تصميماتهم. الأشخاص المشاركون في الفريق... نريد بناء بنية تحتية خضراء، لدينا بنية تحتية خضراء.نحن بحاجة إلى الناس لبناء البنية التحتية الخضراء الآن.سنقوم بتطويره، وسنبين لهم كيفية بنائه بموادنا، وسوف يقبلونه.
وقال روكيت: "إن غرق البنية التحتية الوطنية أصبح الآن مشكلة كبيرة"."تسربات خطيرة، وأشياء عمرها من 50 إلى 60 عامًا، وغرق، وتشقق، وزيادة الوزن، والطريقة التي يمكنك من خلالها بناء المباني بهذه الطريقة وتوفير مليارات الدولارات هي استخدام مواد خفيفة الوزن، عندما يكون لديك 20000 ليست هناك حاجة إلى الإفراط في هندسة السيارة والركض عليها لمدة يوم [في إشارة إلى إمكانية تطبيق الخرسانة في عصر الفضاء في بناء الجسور].حتى بدأت في استخدام AeroAggregates واستمعت إلى ما فعلوه بالبنية التحتية بأكملها وخفيفة الوزن من قبل، أدركت كل هذا حقًا.يتعلق الأمر حقًا بالمضي قدمًا.استخدمه للبناء."
بمجرد النظر في مكونات الخرسانة في عصر الفضاء معًا، سينخفض ​​​​الكربون أيضًا.يتمتع الأسمنت csa ببصمة كربونية صغيرة، ويتطلب درجات حرارة فرن أقل، ويستخدم الرغوة ومجاميع الزجاج المعاد تدويره، وقضبان الفولاذ المقواة بالألياف الزجاجية - كل منها يلعب دورًا في الجزء "الأخضر" من GGCT.
على سبيل المثال، نظرًا لوزن AeroAggregate الخفيف، يمكن للمقاولين نقل 100 ياردة من المواد في المرة الواحدة، مقارنة بـ 20 ياردة في شاحنة نموذجية ثلاثية المحاور.ومن هذا المنظور، فإن مشروعًا حديثًا يستخدم مطار AeroAggregate كمجموع وفر للمقاول حوالي 6000 رحلة.
بالإضافة إلى المساعدة في استعادة بنيتنا التحتية، تؤثر Rockett أيضًا على الاستدامة من خلال برامج إعادة التدوير.بالنسبة للبلديات ومراكز إعادة التدوير، تمثل إزالة الزجاج المعاد تدويره تحديًا مكلفًا.رؤيته تسمى "ثاني أكبر أزرق" وهو الزجاج الذي تم جمعه من مشتريات البلديات والبلدات.يأتي هذا المفهوم من توفير غرض واضح لإعادة التدوير، وهو السماح للأشخاص بفهم النتيجة النهائية لإعادة التدوير في منطقتهم بشكل أفضل.تتمثل الخطة في إنشاء صندوق تخزين كبير منفصل (الحاوية الزرقاء الثانية) لتجميع الزجاج على مستوى البلدية، بدلاً من سلة المهملات التي تضعها على جانب الطريق.
يتم إنشاء GGCT في مجمع AeroAggregate في إديستون، بنسلفانيا.تقنيات الخرسانة العالمية الخضراء
وأضاف: "الآن، أصبحت كل القمامة ملوثة"."إذا تمكنا من فصل الزجاج، فسوف نوفر للمستهلكين ملايين الدولارات من تكاليف بناء البنية التحتية الوطنية، لأنه يمكن إعادة الأموال التي تم توفيرها إلى السلطات البلدية.لدينا منتج يمكنه رمي الزجاج الذي ترميه في سلة المهملات في الطريق أو أرضية المدرسة أو الجسر أو الصخور الموجودة أسفل I-95... على الأقل تعلم أنه عندما ترمي شيئًا ما، فإنه يخدم غرضًا ما.هذه هي المبادرة.