Офіційна Facebook сторінка ВААГ
Так работает устойчивое строительство: пилотный проект в Пухгайме близ Мюнхена демонстрирует, как отходы газобетона могут быть восстановлены и использованы для создания новых продуктов равной ценности. В данном конкретном случае старый промышленный цех из газобетона был снесен, а материал собран и переработан в порошок. Этот порошок использовался в производстве нового газобетона. Это позволило сэкономить ценное сырье — важный аспект стратегии устойчивого развития компании Xella.
В Германии компания Xella уже реализовала использование вторичной переработки газобетона на своих производственных предприятиях. Отходы производства и обрезки измельчаются и возвращаются в производство. Для Xella этот использованный материал является ценным заменителем первичного сырья.
Фото 1 Фабричный цех, расположенный в промышленном парке Пухгайм,
использовался как коммерческий объект на протяжении более 50 лет
Поддержка и внедрение циркулярной экономики является ключевым элементом стратегии устойчивого развития Группы Xella. В 2022 году Xella уже сократила потребление сырья на 4%, увеличив использование производственных отходов. Это соответствует обязательству Xella прекратить вывоз остаточного мусора от производства газобетона на свалки к 2025 году. Кроме того, с 2015 года Xella в Германии ведет систему возврата остатков газобетона со строительных площадок новых зданий. Вместо передачи таких остатков компаниям, занимающимся вывозом мусора, их собирают на месте в большие мешки и отправляют обратно на производственный завод. На заводе возвращенный материал перерабатывается путем дробления и помола, а затем повторно вводится в производство газобетона.
Однако одним важным аспектом, который все еще требует внимания, является переработка продуктов газобетона, полученных при демонтаже и разборке старых зданий — пригодны ли эти продукты также для вторичного использования в новых изделиях высокого качества?
Увеличение объема отходов газобетона
Газобетон производится и применяется в Германии с 1950-х годов. Благодаря типичному сроку службы здания от 70 до 80 лет, практически не возникало отходов газобетона до 2000 года. Однако в течение последних десяти лет количество отходов старого газобетона, выбрасываемых на свалки, увеличилось. Для противодействия этому развитию компания работает над вопросом того, как и в каком объеме газобетон, полученный при разборке зданий, может быть использован в производстве новых продуктов из газобетона. В этом контексте ключевым фактором является качество старого газобетона. Материал должен быть проанализирован перед переработкой, по крайней мере, на случайных выборочных образцах. Уже несколько лет назад компания Xella Technologie- und Forschungsgesellschaft mbH (Xella T&F) подтвердила, что возможно получить новый высококачественный газобетон из старого газобетона.
Фото 2 Осенью 2022 года начался демонтаж стеновых элементов из газобетона,
во время которого разобранные газобетонные элементы были отделены от других материалов,
таких как минераловолоконные плиты и древесина
Фото 3 Обработка отходов газобетона (дробление/отделение/сортировка)
в компании Osterried Entsorgung GmbH
Но возможна ли переработка газобетона из демонтированных зданий в больших масштабах? И возможно ли перерабатывать такой материал экологически чистым способом, тем самым обеспечивая более устойчивое использование этого ценного строительного материала? Решение этих задач не только сохранит ресурсы, но также откроет новые перспективы в строительной индустрии. С помощью пилотного проекта, проведенного в Пухгайме, небольшом городке близ Мюнхена, Xella смогла продемонстривать, что это действительно возможно.
Исследовательский объект — фабричный цех, расположенный в промышленном парке Пухгайм, использовался как коммерческий объект на протяжении более 50 лет. После того как предыдущий арендатор выехал, а новый проявил интерес, владелец Арне Бергер встал перед сложным выбором: "Старый цех фактически был в хорошем структурном и эстетическом состоянии, но моему новому арендатору требовался более крупный, широкий и высокий цех." Он решил снести старый цех и освободить место для нового.
Несущая конструкция старого промышленного цеха состояла из армированных бетонных столбов и ферм, а газобетонные панели служили ограждающей конструкцией здания. Мюнхенская архитектурная фирма b_arch, возглавляемая Синусом и Ульрике Бонгофф, разработала новый цех. Архитекторы выбрали похожую несущую конструкцию из армированных бетонных столбов и газобетонных панелей. Новый цех будет иметь размеры 33,5 м в ширину и 50 метров в длину. Газобетон снова был выбран в качестве стенового материала благодаря его многочисленным положительным свойствам. Были применены стеновые элементы Hebel AAC 3.0/400 (Лямбда 0,09).
У нового цеха показатели тепловой изоляции стали даже лучше, чем в старом. При выбранной толщине стены 365 мм элементы достигают U-значения 0,24 Вт/(м²K). Ограждающая конструкция, таким образом, соответствует немецкому классу эффективности 55. Материал долговечен, легок в ремонте и требует только внешнего покрытия для защиты от погодных условий. Архитекторы подчеркивают, что "в эпоху климатических изменений эффективное использование ресурсов крайне важно. Как архитекторы, мы хотим создавать устойчивые и долговечные ограждающие конструкции, которые могут гибко адаптироваться к изменяющимся потребностям пользователей."
Такие цели совпадают с главной целью стратегии устойчивого развития Xella. Как член строительной индустрии, Xella знает, что адаптация к изменениям климата необходима. По этой причине Xella Group инвестировала более 2,8 миллиона евро в улучшение устойчивости своих продуктов и операций в прошлом году и подала свою цель — сокращение выбросов CO2 к 2030 году — для проверки «Инициативе научно обоснованных целей» (Science Based Targets initiative).
Это подтверждается еще одним преимуществом газобетона, а именно, рекарбонизацией — естественным процессом, приводящим к долгосрочному хранению CO2 в материалах на основе цемента или извести, включая газобетон. Исследования Xella T&F показали, что в течение жизненного цикла здания из газобетона значительная часть CO2, выделяемого при производстве первичного сырья, не только поглощается, но и сохраняется. Дополнительную информацию и технические детали можно найти по ссылке: https://www.xella.com/en_US/sustainability-at-xella.
Важно отметить, что при рекарбонизации газобетона CO2 навсегда связывается в его минеральной структуре и не выделяется даже после сноса, что не свойственно древесным отходам, так как их обычно не используют повторно, а сжигают после сноса. В процессе сжигания древесины связанный углерод выделяется в атмосферу в виде CO2.
Фото 4 Слева направо: доктор Оливер Крефт, Xella Technologie- und Forschungsgesellschaft mbH,
Йоахим Франке, Xella Deutschland GmbH и Андреас Пфанц, Xella Deutschland GmbH
Переработка газобетона: от отходов к сырью
"Эффективность затрат всегда является важным фактором при выборе строительных материалов и строительного процесса", — говорит заказчик Арне Бергер. "Мы учли весь жизненный цикл этого цеха и выбрали газобетон, так как он оптимален с точки зрения энергоэффективности, надежности и возможности переработки". Поскольку газобетон старого цеха был безупречным, а владелец здания взял на себя обязательство по устойчивому строительству, его не следовало выбрасывать на свалку. "В проектах реконструкции мы часто используем старые материалы, такие как кабели или распределительные коробки, если они в хорошем состоянии", — говорит владелец. Чтобы найти решение для переработки, владелец обратился в Hebel Wirtschaftsbau от Xella, которая, в свою очередь, немедленно привлекла Xella T&F. И вот как это произошло.
Замкнутый цикл переработки газобетона в Пухгайме: демонтаж, обработка и новое производство
Xella в настоящее время развивает местные сети по переработке. Цель — комплексно восстанавливать и обрабатывать старый или так называемый "пост-демонтажный" газобетон. Для этого Xella ищет строительные проекты, которые служат пилотами для демонстрации цикла газобетона — например, для завода Ytong в Шробенхаузене, Германия, совместно с партнером Osterried Entsorgung GmbH. В Osterried в ходе успешных предварительных испытаний с отходами газобетона определились с пилотным проектом. Когда объект в Пухгайме появился летом 2022 года, доктор Крефт из Xella T&F был в восторге: "Старый цех был идеальным кандидатом для пилотного проекта. Он расположен рядом с Osterried и заводом Ytong, и поэтому транспортные расстояния будут короткими. Это выгодно с экологической точки зрения и, не стоит забывать, также с экономической".
Газобетон, использовавшийся в этом цехе, сначала был проверен на наличие примесей. Поскольку стеновые панели имели покрытие из дисперсии силиконовой смолы, Xella T&F взяла образцы в разных точках стеновых панелей, дробила материал и изучала его с помощью химического и минералогического анализов. Лабораторные испытания показали, что покрытие не влияет на качество нового продукта. Xella T&F в итоге разрешила использовать старый газобетон для замкнутого цикла переработки.
Осенью 2022 года начался селективный демонтаж стеновых элементов из газобетона, во время которого разобранные газобетонные элементы отделялись от других отходов, таких как минераловолоконные плиты и древесина. Объем разобранного газобетона составил 225 м3. Демонтированный материал был доставлен на завод Osterried и подготовлен к переработке. Материал был размолот, отсортирован и просеян. На следующем этапе на завод Ytong в Шробенхаузене было доставлено 25 м3 порошка из демонтированных стеновых элементов. Порошок подавался в молотковую мельницу для вторичного размола до размера частиц 0-1 мм. Испытание производства блоков Ytong класса прочности/сухой плотности PP4-0,55 с содержанием 17 мас.-% (сухого) переработанного газобетона 8 марта 2023 года прошло успешно. Всего было изготовлено 35 форм объемом по 5 м3 каждая. Из-за потребности в воде для (относительно) сухого порошка, соотношение вода/сухое вещество пришлось немного увеличить.
Фото 5 Контроль качества порошка из переработанного газобетона на заводе Ytong в Шробенхаузене
Блоки успешно прошли все испытания в соответствии со стандартами Xella для новых продуктов, и, таким образом, были разрешены для размещения на рынке. Тем временем строительство нового цеха в Пухгайме завершилось, снова с использованием стеновых панелей из газобетона для обеспечения быстрого прогресса строительства.
Фото 6 Строительство нового здания с армированными элементами Hebel AAC 3.0/400 (Лямбда 0,09)
Городская добыча (Urban Mining): важный аспект переработки
Пилотный проект в Пухгайме практически демонстрирует, как работает замкнутый цикл использования сырья в Xella — и, в принципе, у других производителей газобетона: начиная с демонтажа и переходя к обработке специализированным оператором по переработке, транспортировке обработанного материала на завод газобетона и, наконец, его использованию в производстве новых строительных материалов. Таким образом, Xella играет ведущую роль в вопросе приема старого газобетона из проектов сноса и разборки.
Проект в Пухгайме также иллюстрирует большое значение концепции Urban Mining (городская добыча). Urban Mining означает использование существующих ресурсов в пределах города вместо производства новых материалов. Переработка газобетона позволила использовать ценный материал, который иначе был бы выброшен на свалку. Это не только уменьшает потребность в первичном сырье, но и количество производимых отходов. Однако использование газобетона может привести и к другим преимуществам. Основывая замкнутый материальный цикл для газобетона, Xella может уменьшить выбросы CO2 своих продуктов и обеспечить стабильное снабжение материалами. Переработка газобетона также может создавать новые бизнес-возможности, подобные тем, что связаны с переработкой стали или стекла.
Сокращение выбросов CO2 во всех отраслях и вдоль всей цепочки создания стоимости, развитие циркулярной экономики, в том числе с помощью Urban Mining, и использование газобетона — это ключевые компоненты корпоративной стратегии Xella. Они предлагают перспективу для более устойчивой и ориентированной на будущее строительной отрасли.
Фото 7 Во время строительства — вид изнутри
Фото 8 Незадолго перед завершением: проект в Пухгайме также демонстрирует большое значение концепции Urban Mining.
Urban Mining предполагает использование существующих ресурсов в городских территориях вместо производства новых материалов
Благодарность
Авторы выражают благодарность Osterried Entsorgung GmbH за их предпринимательский дух в проведении новаторской работы в области переработки газобетона. Высоко ценится поддержка Немецкой ассоциации вторичного сырья и утилизации (bvse).
Источник: AAC worldwide 4 | 2023