lovesouthernsocial.com

Cimentul este principalul material găsit în lucrările de construcții civile. Deși esențială, fabricarea acestuia prezintă riscuri pentru sănătate și mediu.

Cimentul este unul dintre cele mai folosite produse din întreaga lume și se poate spune că acest material a revoluționat istoria ingineriei și modul în care orașele au început să se structureze. Privește în jurul tău... Este prezent în aproape orice tip de construcție, de la cea mai simplă casă până la cea mai complexă lucrare de inginerie.

Practic, cimentul este o pulbere fină cu proprietăți de legare, de legare sau de legare, care se întărește când vine în contact cu apa. Odata intarit, chiar daca este supus din nou actiunii apei, acest material nu se descompune din nou.

Principalele sale materii prime sunt: ​​calcarul, argila și cantități mai mici de oxizi de fier și aluminiu, utilizate pentru producerea clincherului - material de bază pentru fabricarea cimentului (citiți mai multe în Clinker: cunoașteți ce este și care sunt impactul vostru asupra mediului) -, gips (gips) și alte adaosuri (cum ar fi puzolana sau zgura de cuptor).

De obicei, când vorbești despre ciment, vorbești și despre beton. Ambele sunt materiale esențiale în construcțiile civile. Dar ai fi capabil să faci diferența dintre aceste două materiale?

Cimentul este o pulbere fină, cu proprietăți de legare, care poate fi folosită în diverse scopuri, precum în compoziția mortarului, a tencuielii pereților, la fabricarea betonului etc.

Betonul este un compus, utilizat pe scară largă în construcțiile civile, care folosește cimentul ca unul dintre componentele sale principale, ceea ce îi conferă rigiditatea și proprietățile de legare necesare. Pe lângă ciment, alte materiale prezente în compoziția betonului sunt apa, nisipul și piatra.

Pe scurt: betonul este structura rezultată din amestecul de ciment și alte materiale, în timp ce cimentul este unul dintre „ingredientele” care fac parte din această rețetă.

Sursă

Cimentul este un cuvânt provenit din latinescul „caementu”, care în Roma antică desemna un fel de piatră naturală pentru bolovani.

Istoricii presupun că omul primitiv, din epoca de piatră, avea deja cunoștințe despre un material cu proprietăți de legare asemănătoare cimentului. Se crede că aceste ființe umane, atunci când își aprindeau focul lângă pietrele de calcar și ipsos, au observat o parte din aceste pietre transformându-se în pulbere sub acțiunea focului și, atunci când materialul a fost hidratat de liniștea nopții, a fost transformat. din nou în piatră.

În plus, originea și crearea cimentului, cu o compoziție diferită de ceea ce cunoaștem astăzi, sunt foarte vechi. Se estimează că au început să fie folosite în urmă cu aproximativ 4.500 de ani.

Unele popoare antice, precum egiptenii și romanii, foloseau deja un fel de aglomerat între blocurile de pietre în construcția monumentelor lor. În Egiptul Antic, se folosea deja un aliaj constând dintr-un amestec de gips calcinat. Marile lucrări grecești și romane, precum Panteonul și Colosseumul, au fost construite folosind soluri de origine vulcanică, care aveau proprietăți de întărire sub acțiunea apei.

În 1756, primul pas spre dezvoltarea cimentului modern a fost făcut de englezul John Smeaton, care a reușit să obțină un produs rezistent prin calcinarea calcarelor moi și argiloase.

Dar abia în 1824 constructorul englez Joseph Aspdin a ars împreună calcarul și argila, transformându-le într-o pulbere fină, foarte asemănătoare cu cimentul modern. Când s-a adăugat apă la această pulbere, s-a obținut un amestec care, după uscare, a devenit dur ca piatra și nu s-a dizolvat în apă. Această descoperire a fost patentată sub denumirea de ciment Portland, pentru culoarea și proprietățile sale de durabilitate și soliditate asemănătoare stâncilor din insula britanică Portland.

Formularea cimentului Portland este cea mai utilizată și răspândită în întreaga lume până în prezent.

Apariția în Brazilia

În Brazilia, primele experiențe legate de fabricarea cimentului Portland au avut loc în jurul anului 1888, prin comandantul Antônio Proost Rodovalho, care a instalat o fabrică la ferma sa din Santo Antônio (SP), urmată de instalarea unei noi fabrici pe insula Tiriri ( PB), în 1892. Și, în 1912, guvernul Espírito Santo și-a fondat propria fabrică în orașul Cachoeiro do Itapemirim.

Aceste acțiuni nu au fost însă decât încercări, care au culminat, în 1924, cu implantarea unei fabrici, de către Companhia Brasileira de Cimento Portland, în Perus (SP), a cărei construcție poate fi considerată ca reper al implantării Industria braziliană a cimentului...

Primele tone au fost produse și introduse pe piață în 1926. Până atunci, consumul de ciment în țară depindea exclusiv de produsul importat. În acest fel, de la data menționată, producția națională a crescut treptat odată cu implantarea de noi fabrici și s-a diminuat participarea produselor de import în deceniile următoare, până când practic dispare în zilele noastre.

Riscuri pentru mediu și sănătatea umană

Principalele impacturi asupra mediului sunt legate de procesul de producere a cimentului. Fabricile din acest material ajung să polueze mediul și sunt responsabile pentru impacturile relevante.

Și, deși procesul de fabricație pentru acest material nu produce în mod direct deșeuri solide, deoarece cenușa de la arderea combustibililor în fabricile de ciment este în mod normal reutilizată în procesul în sine, există o emisie mare de poluanți gazoși și de particule.

Astfel, principalele impacturi sunt cauzate de emisia de gaze poluante din acești combustibili. Un exemplu este emisia mare de dioxid de carbon (CO2), unul dintre principalele gaze care dezechilibrează efectul de seră. Citiți mai multe despre impacturile asupra mediului cauzate în timpul producției de ciment în articolul „Cum are loc procesul de producție a cimentului și care sunt impacturile sale asupra mediului?”.

Pe lângă aceste efecte asupra mediului, cimentul poate prezenta și riscuri pentru sănătatea umană. Folosirea cimentului fără utilizarea echipamentului de protecție adecvat poate provoca daune grave sănătății lucrătorului care manipulează acest material. Potrivit unui studiu, cimentul este clasificat drept „material iritant”, reacționând la contactul cu pielea, ochii și tractul respirator.

Cimentul reacționează în contact cu pielea din cauza umidității (transpirația corpului) după un contact prelungit. Căldura este eliberată din cauza reacției cimentului în contact cu suprafața lichidă, provocând răni. În plus, este obișnuit să se observe acțiunea alcalină a cimentului asupra, în principal, mâinilor și picioarelor muncitorilor din construcții. Cimentul exercită un efect abraziv asupra stratului cornos al pielii, provocând leziuni precum: roșeață, umflături, vezicule și crăpături.

Atenția trebuie dublată cu sensibilitatea ochilor, deoarece cimentul poate provoca iritații conjunctivale și chiar leziuni mai grave și ireversibile, cum ar fi orbirea.

Alte riscuri pentru sănătate sunt legate de inhalarea prafului din acest material. Timpul de expunere la praf, fără metodele de siguranță necesare, este un factor agravant în acest proces. Potrivit cercetărilor, se estimează că perioada cuprinsă între zece și 20 de ani de expunere la aceste prafuri este suficientă pentru dezvoltarea bolilor pulmonare. Aceste boli rezultă din acumularea, prin inhalare, a particulelor solide în plămâni.

De-a lungul anilor, praful inhalat rămâne depus în plămâni, creând un cadru de fibroză, adică întărirea țesutului pulmonar, determinând ca capacitatea elastică a plămânilor să fie compromisă.

Alternative și inovații

Prognoza este că producția și necesarul de ciment va continua să crească în următorii ani, ceea ce ar duce, în consecință, la creșterea emisiilor totale de gaze cu efect de seră, precum CO2. Pentru a evita, sau cel puțin a minimiza această situație, este vital să ne gândim la alternative și inovații adecvate pentru producția și consumul de ciment, deoarece cererea pentru acest material este puțin probabil să scadă. Mai jos, vă prezentăm câteva alternative și inovații:

Structuri metalice

In prezent exista deja cateva constructii care folosesc structuri metalice.

Dacă comparăm raportul cost/beneficiu al acestui tip de construcție cu cel al betonului armat (beton + fier), vom obține avantaje și dezavantaje, precum:

In ceea ce priveste structura, in timp ce cea din beton trebuie produsa integral pe santier, cea metalica este doar asamblata, producandu-se in fabrica, ceea ce grabeste procesul.

Manopera folosita in lucrarile cu structuri metalice este mult mai mica decat cea folosita in lucrarile din beton armat, desi structurile metalice necesita manopera mai specializata. Erorile sunt uneori permise și corectate atunci când aveți de-a face cu structuri din beton. Totuși, erorile din structura metalică trebuie să fie nule.

Greutatea structurii metalice este mai mică decât cea a structurii din beton armat, ceea ce reduce tensiunea asupra grinzilor și stâlpilor.

În ceea ce privește rezistența acestor structuri, acestea sunt echivalente.

In ceea ce priveste termenele de lucru, structura metalica prezinta mai multe avantaje, intrucat etapele de lucru se pot desfasura simultan, spre deosebire de structurile din beton armat.

În ceea ce privește termoizolația, structurile din beton armat au un avantaj față de structurile metalice, deoarece structurile metalice se supraîncălzi vara și se răcesc prea mult iarna, spre deosebire de structurile din beton, care ajung să fie mai confortabile și mai confortabile.

În sfârșit, structurile din beton au un mare avantaj față de structurile metalice în protecția împotriva incendiilor. Acest fapt pare să justifice utilizarea încă mare a structurilor din beton armat.

Utilizarea lemnului certificat

Există diferite inițiative care pledează pentru utilizarea lemnului certificat în construcțiile civile pentru a înlocui structurile din beton. Există mulți factori pozitivi susținuți pentru această practică, precum faptul că lemnul este o resursă regenerabilă, reduce cantitatea de gaze cu efect de seră și este un material rezistent și ușor de reutilizat.

Verificați mai jos animația oferită de organizația neguvernamentală WWF-Brasil (World Wide Fund for Nature), care abordează și încurajează utilizarea lemnului certificat în proiecte de construcții civile.

În plus față de această animație, este interesant să vedem discursul lui Michael Green TED Talks, "De ce ar trebui să construim zgârie-nori din lemn'(De ce ar trebui să construim zgârie-nori din lemn). Este un arhitect care evaluează și propune posibilitatea de a construi clădiri înalte și lucrări complexe cu lemn certificat (chiuveta de carbon) în loc să folosească beton și oțel. Prezentarea durează 14 minute și abordează acest subiect într-un mod foarte inovator și interesant. Consultați prelegerea aici.

Biobeton: betonul care se „vindecă” singur

Așa-numitul biobeton este o descoperire capabilă să revoluționeze complet sectorul construcțiilor civile și modul în care oamenii își realizează construcțiile și reparațiile. S-a născut din mâinile și mințile oamenilor de știință olandezi, de la Universitatea de Tehnologie din Delft, și se remarcă prin capacitatea de a-și sigila propriile fisuri și crăpături. Ar fi un beton dotat cu capacități de „auto-vindecare”, așa cum se întâmplă în natură cu anumite ființe vii.

Potrivit creatorilor săi, biobetonul este așa numit deoarece este un produs 100% viu. Acest lucru se datorează prezenței bacteriilor în material, responsabile pentru a-i oferi proprietăți deosebite. Cercetătorii amestecă betonul comun cu lactat de calciu și o colonie de microorganisme (Bacilul pseudofirmus). Aceste bacterii sunt capabile să supraviețuiască mai mult de două secole în clădiri, chiar și într-un mediu nefavorabil.

În practică, fisurile existente în clădirile construite cu biobeton sunt regenerate atunci când bacteriile prezente în produs intră în contact cu apa. Când pătrund în fisuri, acestea sunt stimulate de umiditate și încep să consume lactat. Rezultatul final, după „digestia” acestor bacterii, este producerea de calcar, o substanță însărcinată cu repararea materialului.

Un alt aspect pozitiv al biobetonului este legat de întinderea fisurii pe care este posibil să o recupereze, practic fără limite, putând repara până la kilometri de fisuri. Cu toate acestea, pentru o funcționare optimă, ruptura nu trebuie să fie mai lată de 8 mm. În plus, economiile oferite de utilizarea biobetonului sunt de neimaginat, deoarece se pot economisi mulți bani.

Urmăriți următorul videoclip, în limba engleză, pus la dispoziție de Universitatea din Delft, Țările de Jos. În ea, conceptul și funcționarea bio-ului concret sunt explicate pe scurt de unul dintre creatorii săi.

Reciclarea betonului

Reciclarea betonului este o alternativă pentru a combate volumul imens de deșeuri generate zilnic de construcțiile civile și pentru a contribui la reducerea impactului asupra mediului cauzat de procesul de extracție și fabricare a cimentului și betonului. Citiți mai multe despre reciclarea betonului în „Tehnica folosind descărcări electrice pentru reciclarea betonului testată cu succes”.

O barieră majoră în calea utilizării betonului reciclat se referă la variabilitatea și incertitudinea proprietăților și a calității finale a materialului reciclat și la modul în care aceasta ar afecta rezistența, rigiditatea și durabilitatea structurilor construite.

Din cauza lipsei de cunoștințe de până acum, utilizarea agregatelor reciclate a fost limitată în principal la aplicații nestructurale, cum ar fi trotuare, drumuri și lucrări de nivelare a terenurilor, deși calitatea materialului reciclat este, în general, mai mare decât cea cerută în aceste lucrări non-structurale. aplicatii structurale.

Astfel, este necesar să se dezvolte metode adecvate de cercetare și inginerie pentru o utilizare mai mare a agregatelor de beton reciclat în lucrările structurale, cum ar fi clădirile.

Pe lângă acestea, există și alte alternative care urmăresc să contribuie la reducerea impacturilor cauzate de industria cimentului. Verificați articolele: „Tehnicile alternative atenuează daunele asupra mediului din procesul de producție a cimentului” și „Clinker: știți ce este și care sunt impacturile sale asupra mediului”.

Cimentul, așa cum am menționat deja, este fundamental pentru „construcția” societății pe care o cunoaștem astăzi. Prin urmare, nu ar trebui să-l demonizăm, ci să căutăm alternative pe scară largă, astfel încât impactul său să fie redus și să se poată dezvolta alternative mai durabile.