Griaunamų pastatų betoninės konstrukcijos dažniausiai susmulkinamos ir panaudojamos kaip antrinės žaliavos, tačiau jų pirminė struktūra ir dalis vertės prarandama.
Europos inžinerijos ir mokslo institucijų konsorciumas siekia pakeisti šią praktiką: įgyvendinant projektą „NuBau Labs“ kuriama sistema, kuri leis išsaugotas betonines konstrukcijas paversti naujais pastatų elementais. Vienas pirmųjų sprendinių – iš panaudotų betoninių plokščių formuojamos seklios skliautinės perdangos.
Betonas – ne atliekos, o miesto išteklius
2026 m. spalį pradėtas įgyvendinti „NuBau Labs“ projektas, kuriam skirta beveik 4 mln. eurų Europos Sąjungos programos „Horizon Europe“ finansavimo. Jo iniciatoriai – tarptautinė inžinerijos konsultacijų bendrovė „Arup“ ir Belfasto Karalienės universitetas (Queen’s University Belfast). Projekte dalyvauja architektūros, inžinerijos, mokslinių tyrimų, gamybos ir statybų sektorių atstovai iš kelių Europos šalių.
Pagrindinis projekto tikslas – sukurti sistemą, kuri leistų iš esamų pastatų atgautą betoną ir plieną ne tik perdirbti, bet ir panaudoti naujų statinių konstrukcijose. Tam prireiks analizuoti medžiagų surinkimo, techninio įvertinimo, bandymų, sertifikavimo ir pakartotinės gamybos procesus.
Projekto koncepcija paremta požiūriu, kad miestai gali būti vertinami kaip savotiški medžiagų bankai. Pastatuose jau yra sukaupta daug betono, plieno ir kitų išteklių, kuriuos ateityje galima panaudoti iš naujo. Todėl, prieš priimant sprendimą pastatą griauti, pirmiausia turėtų būti įvertintos jo išsaugojimo, renovacijos ir pritaikymo galimybės. Tik tada, kai šie variantai neįmanomi, prasminga ieškoti būdų išardytas konstrukcijas panaudoti kituose projektuose.
Šis principas svarbus ir dėl statybų sektoriaus poveikio aplinkai. Naujo cemento ir plieno gamyba reikalauja daug energijos ir yra susijusi su didelėmis šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijomis. Tuo metu griovimo metu susidarančios konstrukcinės atliekos dažnai praranda savo pirminę vertę – betonas susmulkinamas į užpildą, nors kai kuriais atvejais galėtų būti panaudotas kaip naujas konstrukcinis elementas.
Betoninės plokštės virsta skliautinėmis perdangomis
Vienas pirmųjų „NuBau Labs“ projekte demonstruojamų sprendinių – bendrovės „Arup“ sukurta sistema „ReVault“. Ji leidžia iš panaudotų betoninių plokščių fragmentų formuoti naujas seklias skliautines perdangas arba stogo konstrukcijas.
Procesas prasideda nuo esamų betoninių elementų išsaugojimo ir jų supjaustymo į mažesnes dalis – savotiškus konstrukcinius segmentus. Šie elementai sujungiami skiediniu ir išdėstomi taip, kad sudarytų skliautą. Skirtingai nei įprastose plokščiose perdangose, tokioje konstrukcijoje apkrovos daugiausia perduodamos per skliauto paviršių ir jo jungtis.
Skliauto atramose naudojami surenkamieji betoniniai elementai, o horizontalias apkrovas, atsirandančias dėl konstrukcijos formos, perima plieniniai ryšiai. Taip siekiama išnaudoti vieną svarbiausių betono savybių – didelį atsparumą spaudimui.
Projekto metu jau surinktas viso dydžio „ReVault“ prototipas. Jis buvo montuojamas ant laikino medinio klojinio, o vėliau palaipsniui nuimant atramas stebėta, kaip konstrukcija pradeda savarankiškai laikyti apkrovas. Bandymų metu matuoti jungčių poslinkiai, įtrūkimai ir deformacijos, naudoti vibraciniai bei mechaniniai matavimo prietaisai, kameros ir optinės stebėsenos priemonės.
„Arup“ teigimu, tokios sistemos anglies dvideginio pėdsakas gali būti iki 70 proc. mažesnis nei įprastų perdangų sistemų. Šis rodiklis kol kas tėra projekto partnerių deklaruojamas skaičius, o ne universali visų objektų charakteristika – galutinis rezultatas priklausys nuo naudojamų elementų, jų transportavimo, apdorojimo ir konkretaus projekto sprendinių.
Londone kuriamas bandymų ir gamybos centras
Kad pakartotinis konstrukcijų naudojimas taptų ne pavieniu eksperimentu, o plačiau pritaikoma statybų praktika, neužtenka vien sukurti techninį sprendinį. Reikia patikimos sistemos, kuri leistų nustatyti medžiagų savybes, įvertinti jų būklę ir užtikrinti, kad jos atitinka naujoms konstrukcijoms keliamus reikalavimus.
Todėl pirmąjį bandomąjį gamybos centrą planuojama įkurti prie Temzės upės Rytų Londone. Jame iš pastatų atgautos betoninės ir plieninės konstrukcijos bus tikrinamos, bandomos, sertifikuojamos ir paruošiamos pakartotiniam naudojimui. Taip siekiama sukurti modelį, kurį ateityje būtų galima pritaikyti ir kituose Europos miestuose.
Projekte dalyvauja Belfasto Karalienės universitetas, „Arup“, Danijos architektūros ir tyrimų organizacija „GXN“, Turino politechnikos universitetas, Vroclavo mokslo ir technologijų universitetas, gamybos bei statybų bendrovės ir Šiaurės Adrijos jūros uostų institucija. Prie sprendinių kūrimo prisideda ir „Pilbrow & Partners“, „Banagher Precast Concrete“, „The Stonemasonry Company“ bei kiti partneriai.
Belfasto Karalienės universitetas į projektą taip pat įtraukia savo patentuotą „FlexiArch“ technologiją, skirtą iš anksto pagamintoms skliautinėms konstrukcijoms. Ji suteikia papildomą technologinį pagrindą ieškant būdų, kaip išsaugotą betoną pritaikyti naujiems konstrukciniams sprendiniams.
Svarbiausias iššūkis – ne medžiagų trūkumas, o jų patikimumas
Nors betoninių konstrukcijų pakartotinis naudojimas atrodo patrauklus žiedinės statybos sprendimas, jo pritaikymas praktikoje susijęs su nemažai techninių ir organizacinių iššūkių. Kiekvienas iš pastato atgautas elementas turi būti įvertintas: svarbu žinoti jo sudėtį, būklę, ankstesnes apkrovas, galimus pažeidimus ir tinkamumą naujai funkcijai.
Ne mažiau svarbu užtikrinti medžiagų atsekamumą, jų transportavimo ir sandėliavimo sąlygas, parengti aiškius bandymų bei sertifikavimo protokolus. Kol šie procesai nėra standartizuoti, projektuotojams ir rangovams sunku patikimai numatyti, ar išardytas konstrukcijas bus galima panaudoti naujame pastate.
„NuBau Labs“ siekia spręsti būtent šias problemas – sujungti konstrukcijų projektavimą, medžiagų tyrimus, gamybą ir logistiką į vieną veikiančią sistemą. Projektas numatytas trejiems metams, iki 2029 m. rugpjūčio.
Jeigu šį modelį pavyks išplėtoti, pastatų griovimas galėtų tapti ne vien atliekų tvarkymo procesu, bet ir naujų statybinių komponentų gamybos pradžia. Tokiu atveju būsimi pastatai būtų kuriami ne tik iš naujai pagamintų medžiagų, bet ir iš konstrukcijų, kurios jau atliko savo funkciją ankstesniuose statiniuose.
Šaltinis: www.materialdistrict.com
