Cement är det viktigaste materialet som finns i byggnadsarbeten. Även om det är väsentligt, utgör dess tillverkning risker för hälsa och miljö.

Cement är en av de mest använda produkterna runt om i världen, och man kan säga att detta material revolutionerade teknikens historia och hur städerna började struktureras. Titta runt ... Det finns i nästan alla typer av konstruktioner, från det enklaste huset till det mest komplexa ingenjörsarbetet.

I grund och botten är cement ett fint pulver med agglomererande, bindande eller bindande egenskaper, som stelnar vid kontakt med vatten. En gång härdat, även om det återigen utsätts för vatten, sönderdelas inte detta material igen.

Dess viktigaste råvaror är: kalksten, lera och mindre mängder järn och aluminiumoxider, som används för produktion av klinker - grundmaterial för tillverkning av cement (läs mer i Clinker: vet vad det är och vad det är miljöpåverkan) -, gips (gips) och andra tillsatser (såsom pozzolana eller ugnsslagg).

Normalt talar du också om betong när du pratar om cement. Båda är oumbärliga material i civil konstruktion. Men skulle du veta hur man kan skilja på dessa två material?

Cement är ett fint pulver, med bindningsegenskaper, som kan användas för olika ändamål, såsom i murbruk, gipsväggar, vid tillverkning av betong etc.

Betong är en förening som ofta används i civila konstruktioner och som använder cement som en av dess huvudkomponenter, vilket ger den nödvändiga styvhets- och agglutinationsegenskaperna. Förutom cement är andra material som finns i kompositionen av betong vatten, sand och sten.

Kort sagt: betong är strukturen som härrör från blandningen av cement och andra material, medan cement är en av ”ingredienserna” som ingår i detta recept.

Källa

Cement är ett ord som härstammar från det latinska "caementu", som i antikens Rom betecknade en slags naturlig sten.

Historiker antar att den primitiva människan från stenåldern redan hade kunskapen om ett material med agglomererande egenskaper som liknar cement. Man tror att dessa mänskliga varelser, när de tände sina bränder bredvid kalkstenen och gipsstenarna, såg en del av dessa stenar förvandlas till damm under brandens verkan, och när materialet hydratiserades av den lugna natten, konverterade den igen i sten.

Dessutom är ursprunget och skapandet av cement, med en annan sammansättning än vad vi känner idag, mycket gammalt. Det beräknas att de började användas för cirka 4500 år sedan.

Några forntida folk, som egyptier och romare, använde redan ett slags bindemedel mellan stenblocken vid byggandet av sina monument. I forntida Egypten användes redan en legering bestående av en blandning av kalcinerat gips. De stora grekiska och romerska verken, såsom Pantheon och Colosseum, byggdes med jordar av vulkaniskt ursprung, som hade vattenhärdande egenskaper.

År 1756 tog engelsmannen John Smeaton det första steget mot utvecklingen av modern cement, som lyckades få en resistent produkt genom kalcinering av mjuka kalkstenar och lera.

Men det var först 1824 som den engelska byggaren Joseph Aspdin gemensamt brände kalksten och lera och förvandlade dem till ett fint pulver, mycket lik modern cement. När vatten tillsattes till detta pulver erhölls en blandning som efter torkning blev så hård som sten och inte löstes i vatten. Denna upptäckt patenterades under namnet Portlandcement, eftersom den har färg och egenskaper av hållbarhet och soliditet som liknar klipporna på den brittiska ön Portland.

Portlandcementformuleringen är den mest använda och utbredda över hela världen till denna dag.

Framväxt i Brasilien

I Brasilien inträffade de första experimenten relaterade till tillverkning av Portlandcement omkring 1888 genom befälhavare Antônio Proost Rodovalho, som installerade en fabrik på sin gård i Santo Antônio (SP), följt av installationen av en ny fabrik på ön Tiriri (PB) 1892. Och 1912 grundade Espírito Santos regering sin egen fabrik i staden Cachoeiro do Itapemirim.

Dessa åtgärder var dock bara försök, som kulminerade 1924 med implantationen av en fabrik av Companhia Brasileira de Cimento Portland, i Perus (SP), vars konstruktion kan betraktas som landmärke för implantationen av den brasilianska cementindustrin. .

De första tonna producerades och släpptes ut på marknaden 1926. Fram till dess berodde cementförbrukningen i landet uteslutande på den importerade produkten. Således från och med det nämnda datumet ökade den nationella produktionen gradvis med implantationen av nya fabriker och deltagandet av importerade produkter minskade under de följande decennierna tills de försvann i dagsläget.

Risker för miljön och människors hälsa

De viktigaste miljöeffekterna är relaterade till cementproduktionsprocessen. Fabrikerna i detta material förorenar miljön och är ansvariga för relevanta effekter.

Och även om tillverkningsprocessen för detta material inte direkt producerar fast avfall, eftersom askan från förbränning av bränslen i cementfabriker vanligtvis återanvänds i själva processen, finns det en hög utsläpp av gasformiga föroreningar och partikelformigt material.

De viktigaste effekterna orsakas således av utsläpp av förorenande gaser från dessa bränslen. Ett exempel är den höga utsläppen av koldioxid (CO2), en av de viktigaste gaserna som obalanserar växthuseffekten. Läs mer om miljöpåverkan vid cementproduktion i artikeln "Hur sker cementproduktionsprocessen och vilka är miljöpåverkan?".

Förutom dessa miljöpåverkan kan cement också utgöra risker för människors hälsa. Användning av cement utan användning av adekvat skyddsutrustning kan orsaka allvarliga hälsoskador för arbetstagaren som hanterar detta material. Enligt en studie klassificeras cement som ett '' irriterande material '' som reagerar vid kontakt med hud, ögon och luftvägar.

Cementet reagerar vid hudkontakt på grund av fukt (kroppssvett) efter långvarig kontakt. Värme frigörs på grund av reaktionen av cementet i kontakt med vätskeytan och orsakar skador. Dessutom är det vanligt att observera cementens alkaliska verkan på främst händer och fötter hos byggnadsarbetare. Cementet har en nötande effekt på det kåta lagret i huden och orsakar skador som: rodnad, svullnad, blåsor och sprickor.

Försiktighet måste fördubblas med ögonkänsligheten eftersom cement kan orsaka konjunktiv irritation och ännu allvarligare och irreversibla skador som blindhet.

Andra hälsorisker är relaterade till inandning av damm från detta material. Tiden för exponering för damm, utan nödvändiga säkerhetsmetoder, är en försvårande faktor i denna process. Enligt forskning uppskattas att perioden mellan tio och 20 år av exponering för detta damm är tillräcklig för utveckling av lungsjukdomar. Dessa sjukdomar är resultatet av ackumulering, genom inandning, av fasta partiklar i lungorna.

Under årens lopp förblir det inandade dammet i lungorna, vilket skapar en bild av fibros, det vill säga härdningen av lungvävnaden, vilket får lungernas elastiska kapacitet att äventyras.

Alternativ och innovationer

Prognosen är att produktionen och behovet av cement kommer att fortsätta växa de närmaste åren, vilket följaktligen skulle öka de totala utsläppen av växthusgaser, som koldioxid. För att undvika eller åtminstone minimera denna situation är det viktigt att tänka på alternativ och innovationer som är lämpliga för produktion och konsumtion av cement, eftersom efterfrågan på detta material sannolikt inte kommer att minska. Följande är några alternativ och innovationer:

Metallstrukturer

För närvarande finns det redan flera konstruktioner som använder metallkonstruktioner.

Om vi ​​jämför kostnad / nytta-förhållandet för denna typ av konstruktion med armerad betong (betong + järn), får vi fördelar och nackdelar, såsom:

I förhållande till strukturen, medan den konkreta måste tillverkas helt under arbetet, är den metalliska bara monterad, med sin produktion gjord på fabrik, vilket påskyndar processen.

Arbetet som används vid arbeten med metallkonstruktioner är mycket mindre än det som används i armerad betong, även om metallkonstruktionerna kräver mer specialiserat arbete. Fel är ibland tillåtna och korrigeras vid hantering av betongkonstruktioner. Fel i metallkonstruktionen måste dock vara noll.

Tyngden av metallkonstruktionen är mindre än för armerad betong, vilket avlastar balkar och pelare.

När det gäller motståndet hos dessa strukturer är de ekvivalenta.

När det gäller konstruktionsfristen har metallkonstruktionen fler fördelar, eftersom konstruktionsstegen kan utföras samtidigt, till skillnad från armerad betongkonstruktion.

När det gäller värmeisolering har armerad betongkonstruktion en fördel jämfört med metallkonstruktioner, eftersom metallkonstruktioner överhettas på sommaren och svalnar för mycket på vintern, till skillnad från betongkonstruktioner, som blir mer mysiga och bekväma.

Slutligen har betongkonstruktioner en stor fördel jämfört med metallkonstruktioner i brandskydd. Detta faktum verkar motivera den fortfarande stora användningen av armerade betongkonstruktioner.

Användning av certifierat trä

Det finns olika initiativ som skyddar användningen av certifierat trä i civila konstruktioner för att ersätta konstruktioner av betong. Det finns många positiva faktorer som förespråkas för denna praxis, såsom att trä är en förnybar resurs, vilket minskar mängden växthusgaser och är ett resistent och lätt återanvändbart material.

Kolla in animationen från den icke-statliga organisationen WWF-Brazil (World Wide Fund for Nature), som adresserar och uppmuntrar användningen av certifierat trä i civila byggprojekt.

Förutom denna animation är det intressant att kolla Michael Greens föreläsning för TED Talks, ' Why we should build wood skyscrapers '. Han är en arkitekt som utvärderar och föreslår möjligheten att bygga höga byggnader och komplexa arbeten med certifierat trä (kolbindare) istället för att använda betong och stål. Presentationen varar 14 minuter och behandlar detta ämne på ett mycket innovativt och intressant sätt. Kolla in föreläsningen här.

Biobetong: betong som "läker" ensam

Det så kallade biobetongen är en upptäckt som kan revolutionera den civila byggsektorn och hur människor utför sina konstruktioner och reparationer. Det föddes från händer och sinnen från holländska forskare, från Delft University of Technology, och uppmärksammar för dess förmåga att försegla sina egna sprickor och sprickor. Det skulle vara en betong utrustad med "självläkande" kapacitet, precis som det förekommer i naturen hos vissa levande varelser.

Enligt dess skapare är biobetong så benämnt eftersom det är en 100% levande produkt. Detta beror på närvaron av bakterier i materialet, som ansvarar för att erbjuda det speciella egenskaper. Forskarna blandar vanlig betong med kalciumlaktat och en koloni av mikroorganismer ( Bacillus pseudofirmus ). Dessa bakterier kan överleva i mer än två århundraden i byggnader, även i tuffa miljöer.

I praktiken regenereras sprickor i byggnader med biobetong när bakterierna i produkten kommer i kontakt med vatten. När de tränger igenom sprickorna stimuleras de av fukt och börjar konsumera laktat. Slutresultatet, efter "uppslutningen" av dessa bakterier, är produktionen av kalksten, ett ämne som är ansvarigt för att reparera materialet.

En annan positiv aspekt av biobetongen är relaterad till omfattningen av sprickan som är möjligt att återhämta sig, praktiskt taget utan begränsningar, att kunna reparera upp till kilometer sprickor. För en bättre funktion kan brottet dock inte ha en bredd som är större än 8 mm. Dessutom är besparingarna med biobetong otänkbara, eftersom mycket pengar kan sparas.

Kolla in följande video, på engelska, tillgänglig från University of Delft, Nederländerna. I det förklaras konceptet och funktionen av biobetong kort av en av dess skapare.

Betongåtervinning

Betongåtervinning är ett alternativ för att bekämpa den enorma volymen avfall som genereras dagligen av civilt byggande och för att minska miljöpåverkan orsakad av utvinning och tillverkning av cement och betong. Läs mer om betongåtervinning i "Teknik som använder elektriska urladdningar för att återvinna betong testas framgångsrikt".

Ett stort hinder för användning av återvunnen betong hänvisar till variationen och osäkerheten i egenskaperna och den slutliga kvaliteten hos det återvunna materialet och hur det skulle påverka styrkan, styvheten och hållbarheten hos de konstruerade strukturerna.

På grund av kunskapsluckan hittills har användningen av återvunna aggregat huvudsakligen begränsats till icke-strukturella applikationer, såsom trottoarer, vägar och i marknivelleringsarbeten, även om kvaliteten på det återvunna materialet i allmänhet är högre än vad som krävs i dessa icke-strukturella applikationer.

Således är det nödvändigt att utveckla forskning och lämpliga tekniska metoder för en större användning av återvunna betongaggregat i konstruktionsarbeten, såsom byggnader.

Utöver dessa finns det också andra alternativ som syftar till att minska påverkan från cementindustrin. Kontrollera artiklarna: 'Alternativa tekniker mildrar miljöskador i cementproduktionsprocessen' och 'Klinker: vet vad det är och vad dess miljöpåverkan är'.

Cement, som redan nämnts, är avgörande för "byggandet" av det samhälle vi känner idag. Därför får vi inte demonisera det, utan leta efter stora alternativ så att dess effekter minskas och mer hållbara alternativ kan utvecklas.

Original text

Contribute a better translation

---