Zvyšování množství recyklovaného materiálu používaného ve stavebnictví je důležitým cílem kvůli rostoucí potřebě průmyslu vstoupit do oběhové ekonomiky.

Jeden příklad toho, jak je budova spravována ekologičtějším způsobem, lze vidět na projektu Nová Zbrojovka v Brně. Staveniště, které zahrnuje přeměnu velké průmyslové budovy a okolního pozemku na obytnou zónu s kancelářemi a obchody.

Klíčem k úspěchu vývoje je opětovné použití materiálu, který je již na místě. U tohoto projektu je třeba použít konkrétní produkt s názvem Rebetong; surovina, která využívá nanotechnologie.

Produkt byl vyvinut českou firmou ERC-TECH ve spolupráci se švédskou stavební společností Skanska.

„Materiály vyrobené podle našeho patentovaného technologického know-how budou na konci své životnosti opět použity ve stavebnictví,“ říká Pavel Gorecký, výkonný ředitel ERC-TECH. „Tento nanotechnologický proces zaručuje nekonečný životní cyklus materiálu. Naše betony a betonové výrobky splňují nejpřísnější kritéria standardů a v současné době vyrábíme jako jediní beton na světě vyrobený ze 100% recyklovaných kameniv. “

Použití nanomateriálů, které mohou v závislosti na použitém procesu a materiálech přidávat vlastnosti, jako je pevnost nebo prevence trhlin přispívá ke zlepšení kvality betonu.

V této oblasti vyvinula další česká společnost AG CHEMI GROUP řadu procesů pro stavebnictví. Jak Lev Lyapeikov, manažer vývoje produktů společnosti, vysvětluje: „Naše portfolio nanostrukturovaných materiálů zahrnuje řešení založená na vodných suspenzích určených k ošetření betonových směsí zvýšením pevnosti betonové struktury. Tyto patentované procesy zahrnují řešení s nanočásticemi, které umožňují použití odpadu ze staveniště jako suroviny pro nové stavební konstrukce. “

Společnost již nastínila své plány komercializace nanomateriálů s cílem rozšířit své současné podnikání v oblasti dodávek surovin ve stavebnictví.

Tento přístup ke zlepšování a recyklaci stavebních materiálů pomocí nanočástic může být jen špičkou ledovce, protože vědci objevují stále více výhod nanomateriálů.

Patří sem uhlíkové nanotrubice (CNT), které mohou zvyšovat mechanické a tepelné vlastnosti v keramice, lze je použít při výrobě senzorů pro monitorování strukturálních podmínek materiálů a budov v reálném čase (známé jako nanoelektromechanické systémy nebo NEMS), jakož i zvyšovat pevnost a prevence trhlin v cementu a betonu.

Jak uvádí zpráva o nanotechnologiích Azo Nano, nedávná studie zjistila, že: „Ve srovnání s cementovou maltou, přidání 0,1% koncentrace vícestěnných uhlíkových nanotrubic (MWCNTs) zvýšilo kompresní sílu o 56%, zatímco koncentrace 0,1% halloysitových nanotrubic (HNT) vzrostlo o 31%. “

Oxid křemičitý je možná nejčastěji používanou nanočásticovou přísadou v betonu a cementu díky své nanovelikosti a puzolanové reakci (způsob, jakým se v průběhu času váže). To dává betonu přidanou pevnost a trvanlivost stimulací hydratační reakce a vyplněním mikroporéz, které jsou přítomny ve struktuře cementové pasty. Je to reakce, která snižuje pórovitost betonu.

Nanočástice oxidu titaničitého mohou zajistit rychlejší hydrataci a samočisticí vlastnosti v betonu, zatímco nanočástice oxidu železa (Fe2O3) zvyšují pevnost v tlaku a odolnost proti oděru.

Další důkazy o environmentálních výhodách nanočástic ve stavebnictví byly nalezeny ve studii, která podle Azo Nana „… experimentovala s kombinovaným možným řešením pro zvýšení mechanické pevnosti a snížení dopadu na životní prostředí nahrazením 1, 2 a 3% hmotnosti cementu s částicemi nanomontmorillonitem a nano-titanem (nano-MT) v cementové maltě. “

Zjištění, která „… prokázala, že cement s částicemi nano-MT až do 1% hmotnosti jako optimální procento zvyšuje mikrostrukturu a mechanické vlastnosti a snižuje emise skleníkových plynů.“

Důkaz je tedy jasný: aditiva nanočástic nabízejí stavebnímu průmyslu velké výhody, protože různé suroviny dodávají různé vlastnosti.

Se změnou klimatu, která se stává stále důležitější a významnou otázkou, je to, že přísady nanočástic mohou stavebnictví posunout směrem k procesům citlivějším k životnímu prostředí. Snížení emisí skleníkových plynů a recyklace odpadu ze staveniště jsou pro průmysl klíčovými cíli. Cíle, které jsou nyní díky nanotechnologiím na dosah.

Fotografický kredit: Stocksnap, EJ Yao from StockSnap, Tanner Vote on Unsplash, a Yeon Li on Unsplash