Новости/Аналитика

Специалисты “Конопляного Университета” совместно с сотрудниками Киевского национального университета строительства и архитектуры инициировали совместный с одним из заводов первичной переработки проект, по изучению строительного рынка Украины и ЕС для того, чтобы определить максимально рентабельное направление использования конопляной костры, а также других составляющих растения в качестве эффективной основы для создания строительных материалов различного назначения.

В поисках устойчивых экологических способов сооружения зданий либо стационарных конструкций архитекторы в экономически развитых странах мира все чаще обращаются к такому природному ресурсу, как конопля, который можно превратить в различные рода строительные материалы, пользующиеся неизменным спросом на этом чрезвычайно конкурентном рынке. В то же самое время строительная индустрия ищет менее углеродоемкие материалы и именно костробетон становится интересной альтернативой с многочисленными преимуществами его использования в ходе возведения зданий и сооружений. Учитывая проявляемый нашими постоянными читателями интерес именно к вопросам, связанным с использованием различных составляющих конопли в современном строительстве, редакция с разрешения профессорско-преподавательского состава “Конопляного Университета” публикует часть материалов лекции "Конопляное сырье - технологии его использования в строительстве, производстве биокомпозитных материалов и мебели", которые изучают слушатели профильного учебного заведения, предоставляющего своим выпускникам Сертификат установленного образца, необходимый сотрудникам компаний, которые работают в сфере современного коноплеводства нашей страны.

На протяжении более ста лет бетон был одним из наиболее часто используемых материалов в строительстве и является вторым наиболее используемым составляющим в индустрии после воды. Например, только в 2021 году для возведения жилых домов, коммерческих зданий и объектов инфраструктуры было произведено порядка 4,4 миллиарда тонн различных марок бетона. 

В то же самое время бетон является одним из продуктов, оказывающих наибольшее негативное воздействие на окружающую среду. На его производство приходится около 8 процентов выбросов CO2 в мире, и поэтому на протяжении последних нескольких десятилетий ведутся активные поиски его более экологичных альтернатив. Одной из реальных является конопляный арболит (костробетон) - материал, изготавливаемый из конопляной костры, воды и извести, который эффективно заменяет бетон во многих областях его применения с гораздо меньшим воздействием на окружающую среду, при сравнимых при этом затратах на его производство. 

Однако налаживание производства костробетона в промышленных масштабах является не очень простым заданием. До недавнего времени выращивание конопляного сырья практически во всем мире ограничивалось или запрещалось на уровне нормативно-правовых актов и ущербной политики в отношении использования растения исключительно в качестве контролируемого вещества, что существенно замедлило развитие остальных сегментов общемирового коноплеводства.

Бетон - это материал, который получают путем смешивания воды, песка и гравия с цементом, который действует как связующее вещество для других составляющих раствора. Цемент, в свою очередь, производится из клинкера - материала, полученного из силикатов кальция, сваренных при очень высоких температурах. Производители используют ископаемое топливо для нагрева известняка и глины в печах, выбрасывая примерно 600 кг CO2 в атмосферу на каждую тонну производимого цемента. Этот процесс является причиной около половины общих выбросов CO2, связанных с использованием бетона, в то время как остальные 50 процентов обусловлены работой машин и механизмов, необходимых для производства клинкера, сжигающих ископаемое топливо, и, в меньшей степени, с транспортировкой сырья и готовой продукции. Кроме того, для производства бетона требуется значительное количество воды. Например, для производства одного кубометра бетона ее необходимо от 120 до 150 литров. 

Пока без бетона обойтись очень сложно, потому что себестоимость его производства конкурентоспособна, а размеры строительной индустрии огромны. Кроме того, он обладает свойствами прочности и долговечности, которых трудно достичь с использованием других материалов, и любая альтернатива как минимум должна удовлетворять потребностям рынка не только по качеству, но и по объемам производства.

Одним из решений выше указываемых проблем, о котором больше всего говорят в профессиональных сообществах в последние годы, является костробетон. Для его производства используется «гашеная» известь, полученная путем обжига известняка при высокой температуре и охлаждения уже «гашеной» извести водой, которая получается в процессе обжига. На этом этапе известь действует как вяжущее других составляющих раствора.

Как и в случае с цементом, процесс обжига известняка связан с высокими выбросами CO2, однако он значительно ниже, чем выбросы печей, в которых производится цемент. Кроме того, существует принципиальное различие между строительными материалами, в которых применяется известь и аналогичными, в которых используется цемент. Изделия, в состав которых входит известь, на протяжении всего срака своей эксплуатации поглощает выбросы углекислого газа, фактически становясь углеродно-нейтральными. Это означает, что весь углекислый газ, выделяющийся при производстве костробетона, затем компенсируется за счет его поглощения конечным изделием. 

Во время роста конопля является невероятным поглотителем углерода - исследования показывают, что данная сельскохозяйственная культура может улавливать в два раза больше углекислого газа, чем деревья. Конопляная костра как часть растения “запирает” в себе CO2 и соответственно “могилизирует” углекислый газ в конечном изделии, когда его древесная часть смешивается с известью. В отдельных случаях это позволяет конечным изделиям из костробетона становиться углеродно-отрицательными - поглощать больше углекислого газа, чем необходимо для его производства.

Возможности конопли в улавливании углерода могут иметь решающее значение для строительной отрасли, которая в настоящее время несет ответственность за 39% глобальных выбросов углерода.

Изоляционные свойства костробетона

Конопляный арболит либо изделия, которые изготавливаются на его основе обладают лучшими характеристиками с точки зрения звукоизоляции и влагопоглощения по сравнению с традиционными материалами. В первом случае костробетон существенно гасит звуки, а во втором его водопоглощающие или изоляционные свойства в зависимости от температуры позволяют сохранить комфортный микроклимат в помещении, без риска образования плесени. Еще одним бонусом косробетона является его низкая горючесть.

Конопляный бетон является высокоэффективным изолятором по двум причинам. Первый, воздушные карманы между кусочками конопли, а также микроскопические пространства внутри самого материала идеально подходят для хранения тепла.

Во-вторых, как только известковое вяжущее затвердевает, тепло может накапливаться в самом костробетоне, в отличие от других типичных изоляционных материалов, которые сохраняют тепло только в захваченном воздухе.

Это означает, что тепло выделяется очень медленно из стены изготавливаемой из костробетона, что позволяет легче поддерживать постоянную температуру даже в условиях атмосферных колебаний снаружи. Костробетон способен поддерживать более высокие средние температуры, особенно в зимние месяцы, что позволяет тем, кто его использует, получить эффективную экономию на отоплении в долгосрочной перспективе. Т.е. использование костробетона снижает количество энергии необходимой для обогрева и охлаждения здания, что сокращает до 15 % как счета за электроэнергию, так и выбросы углекислого газа.

Еще одним преимуществом костробетона по сравнению с традиционным бетоном является его адаптируемость. Т.е. если смешивать составляющие раствора в различных пропорциях, получаются конечные изделия, отличающиеся по своим характеристикам, которые применяются для различных нужд.  

Возможности повторного использования

В отличие от традиционного бетона, костробетон полностью пригоден для повторного использования. Например, после сноса ряда конструкций из костробетона, весь материал повторно используется для изготовления новых конопляных кирпичей и блоков. При повторном использовании в конечные изделия добавляются дополнительные вяжущие материалы, однако отходов при многократном применении костробетона не образуется.

Строительные применения костробетона

Из конопляного арболита производят кирпичи, блоки, стандартные изделия заранее заданной геометрии, кроме того существуют сразу несколько технологий изготовления монолитно каркасных конструкций. Костробетон используют в качестве изоляционного материала – заполняют пространство между кладкой, применяют в качестве утеплителя потолка или полов. 

Комментарий специалистов Ассоциации “Украинская техническая конопля”

К сожалению, на национальном рынке пока не ставился вопрос о том, какие именно изделия из костробетона экономически рентабельно изготавливать. Кроме того, не было заинтересованности в установке оборудования для дополнительной доработки конопляной костры либо продукции, из нее изготавливаемой. 

Учитывая тот факт, что за последние несколько лет в Украине запущено несколько заводов по первичной переработке волокнистой части конопляного растения, специалисты “Конопляного Университета” совместно с сотрудниками Киевского национального университета строительства и архитектуры инициировали совместный с одним из заводов первичной переработки проект, по изучению строительного рынка Украины и ЕС для того, чтобы определить максимально рентабельное направление использования конопляной костры, а также других составляющих растения в качестве эффективной основы для создания строительных материалов различного назначения.

< Предыдущая статья     Следующая статья >