Η κατασκευή κτιρίων έχει μεγάλο περιβαλλοντικό αποτύπωμα. Χρησιμοποιεί πολλές φυσικές πρώτες ύλες και, όταν τα κτίρια κατεδαφίζονται, παράγεται τεράστιος όγκος αποβλήτων που καταλήγουν σε χώρους ταφής. Τα τελευταία χρόνια όμως δυναμώνει το ερώτημα αν ο κλάδος μπορεί να αλλάξει πορεία και να γίνει πιο κυκλικός, δηλαδή να επαναχρησιμοποιεί τα υλικά του αντί να τα πετά.

Σύμφωνα με το ευρωπαϊκά χρηματοδοτούμενο έργο RECOMPOSE, αυτό είναι εφικτό. Όπως εξηγεί η Qiuni Fu (opens in new window), υπότροφος Marie Skłodowska–Curie Actions στο University of Luxembourg (opens in new window), που είναι και ο συντονιστής του έργου, η ανακύκλωση αποβλήτων κατεδάφισης σε νέα δομικά υλικά μπορεί να κλείσει τον κύκλο των κατασκευών με τεχνικά και οικονομικά βιώσιμο τρόπο.

Στο επίκεντρο της έρευνας βρίσκεται το ανακυκλωμένο σκυρόδεμα με ανακυκλωμένα αδρανή, γνωστό ως recycled aggregate concrete (RAC). Το υλικό αυτό παράγεται με σύνθλιψη παλιού σκυροδέματος και έχει σημαντικά περιβαλλοντικά οφέλη, καθώς μειώνει την ανάγκη για νέες πρώτες ύλες και περιορίζει τα απόβλητα. Παρ’ όλα αυτά, μέχρι σήμερα η χρήση του ήταν περιορισμένη, κυρίως σε μη φέροντα έργα όπως οδοστρώσεις, λόγω ιδιοτήτων όπως η μεγαλύτερη απορρόφηση νερού και η χαμηλότερη πυκνότητα.

Για να ξεπεραστεί αυτός ο περιορισμός, η Qiuni Fu και ο επιβλέπων της Markus Schäfer πρότειναν τη χρήση του RAC σε σύμμικτες πλάκες χάλυβα-σκυροδέματος. Οι σύμμικτες κατασκευές συνδυάζουν χάλυβα και σκυρόδεμα σε ένα ενιαίο φέρον σύστημα, αξιοποιώντας τα πλεονεκτήματα και των δύο υλικών μέσω μηχανικής σύνδεσης. Στο πλαίσιο του έργου, η ομάδα μελέτησε τη φέρουσα ικανότητα των διατμητικών συνδέσμων (headed studs) σε RAC, δημιούργησε βάση δεδομένων με τις αποκρίσεις τους και ανέπτυξε νέο μοντέλο σχεδιασμού.

Ένα από τα πιο σημαντικά αποτελέσματα του RECOMPOSE ήταν ότι, για πρώτη φορά, τεκμηριώθηκε η φέρουσα συμπεριφορά σύμμικτης πλάκας με 100% ανακυκλωμένα αδρανή. Παράλληλα, αναδείχθηκε το ζήτημα της χαλάρωσης φορτίου στους διατμητικούς συνδέσμους όταν χρησιμοποιείται αποκλειστικά RAC, μαζί με λεπτόκοκκα υλικά. Τα ευρήματα αυτά αποτελούν πολύτιμη βάση για μελλοντική έρευνα, τόσο ως προς διαφορετικές γεωμετρίες και συνθέσεις σκυροδέματος όσο και ως προς τη μακροχρόνια συμπεριφορά τέτοιων κατασκευών, ειδικά σε σχέση με ερπυσμό και χαλάρωση.

Το έργο προχώρησε επίσης στην ανάπτυξη υπολογιστικού μοντέλου για την πρόβλεψη της αντοχής των συνδέσμων και στην πρόταση τροποποιημένου μοντέλου σχεδιασμού, ώστε να καλύπτονται οι απαιτήσεις αξιοπιστίας του Eurocode EN 1990. Αξίζει να σημειωθεί ότι ο Markus Schäfer, καθηγητής φέρουσας μηχανικής και σύμμικτων κατασκευών στο University of Luxembourg, έχει συμβάλει και στην ανάπτυξη της δεύτερης γενιάς του ευρωπαϊκού κανονισμού για σύμμικτες κατασκευές (European Design Code for composite structures).

Συνολικά, το RECOMPOSE καλύπτει ένα σημαντικό κενό στη γνώση γύρω από τις σύμμικτες κατασκευές με ανακυκλωμένο σκυρόδεμα. Τα αποτελέσματά του ανοίγουν τον δρόμο για περισσότερες μελέτες και, κυρίως, για την τυποποίηση λύσεων που μπορούν να οδηγήσουν σε μαζική ανακύκλωση σκυροδέματος και σε μια πραγματικά κυκλική οικονομία στον κατασκευαστικό κλάδο. Όπως καταλήγει η Qiuni Fu, η πρόοδος αυτή είναι ένα ουσιαστικό βήμα για να περάσουν οι κατασκευές από τη θεωρία της βιωσιμότητας στην πράξη.

Πηγή: https://cordis.europa.eu/article/id/462583-turning-construction-waste-into-new-construction-material