Naš inženjer dobitnik stipendije Marije Kiri za beton koji čuva životnu sredinu

Dr Nikola Tošić je dobio je priliku da istraži mogućnosti mikroarmiranih betona sa recikliranim i otpadnim materijalima, koji omogućavaju upotrebu manje količine cementa, uštedu prirodnih resursa i smanjenje emisija ugljen dioksida.

Beton je drugi najkorišćeniji materijal na svetu nakon vode – proizvodi se u količini od preko 20 milijardi tona godišnje – i kao takav, zahteva veliku količinu prirodnih resursa za proizvodnju. Takođe, proizvodnja cementa je odgovorna za oko 7% svih emisija ugljen dioksida usled ljudskih aktivnosti. Dakle, potrebna je hitna akcija radi smanjenja negativnog uticaja betona na životnu sredinu. Dr Nikola Tošić, mast. inž. građ., docent Građevinskog fakulteta Univerziteta u Beogradu, ima ideju da pomogne planeti mikroarmiranim betonima s recikliranim i otpadnim materijalima koji imaju manji uticaj na životnu sredinu u odnosu na „standardne“ betone sa cementom i prirodnim agregatom, a u tome je dobio podršku od važnog EU fonda.

Stroga selekcija

Evropska Unija finansira naučna istraživanja kroz takozvane okvirne programe od kojih je poslednji Horizont 2020, program koji traje od 2014. godine i u okviru koga EU sa više od 70 milijardi evra finansira tri stuba istraživanja – izvrsnost u nauci, vođstvo u industriji i društveni izazovi. Srbija u ovom programu učestvuje kao Pridružena zemlja i uživa podjednaka prava kao i EU članice.

U okviru stuba izvrsnost u nauci, svake godine se raspisuju pozivi za prijavu istraživačkih projekata u okviru akcije Marija Sklodovska Kiri. Među različitim tipovima ovih projekata, najprestižnije su Marija Sklodovska Kiri individualne stipendije. Svake godine, EU izdvaja preko 250 miliona evra kako bi najbolji naučnici iz celog sveta mogli da dođu i obavljaju svoja istraživanja u zemljama EU (i pridruženim zemljama), dok naučnici iz EU i pridruženih zemalja mogu otići u bilo koju zemlju na svetu.

Projektne prijave se podnose u septembru svake godine i od pristiglih preko 10.000 prijava, oko 1.000 biva odabrano za finansiranje. Istraživači koji dobiju projekat odlaze na instituciju koju su odabrali i uz odlična finansijska sredstva koja pokrivaju njihove troškove rada i života tokom jedne do dve godine obavljaju projekat koji su prijavili. „Projekte ocenjuju po tri recenzenta po kriterijumima izvrsnosti, uticaja i implementacije. Kao primer kompetitivnosti, dovoljno je reći da je prolaznost oko 10% i da je za uspešan ishod potrebno često i preko 90 od 100 poena.“ – kaže Dr Nikola Tošić za naš portal, i dodaje da je projekat prijavio u okviru standardnih evropskih stipendija sa profesorom Albertom de la Fuenteom sa Politehničkog univerziteta u Kataloniji, kao i da je projekat odobren sa čak 95% uspešnosti!

Ispitivaće se drobljeni otpad od građenja i rušenja, leteći pepeo dobijenog spaljivanjem uglja, zgura dobijena iz železara…

Nikola se prijavio s projektom Mikroarmirani beton sa recikliranim i otpadnim materijalima, optimizovan za poboljšanu održivost gradskih projekata, sa akronimom GREEN-FRC, u sklopu kojeg će biti ispitivane mogućnosti upotrebe raznih recikliranih i otpadnih materijala, kao što su reciklirani agregati dobijeni drobljenjem otpada od građenja i rušenja, letećeg pepela dobijenog spaljivanjem uglja, zgure dobijene iz železara, u mikroarmiranim betonima u kojima kratka čelična ili plastična vlakna menjaju deo ili svu armaturu. Biće ispitivana fizičko-mehanička svojstva ovih betona kako bi se postigao manji uticaj na životnu sredinu u odnosu na „standardne“ betone sa cementom i prirodnim agregatom.

Takođe biće istraživani novi načini ispitivanja ovih betona kako bi bili praktičniji za izvođenje na gradilištima ili malim laboratorijama uz fabrike betona. Na kraju, biće proizvedeni konstrukcijski elementi poput greda od ovih betona, ispitana njihova svojstva, a zatim je plan da ovi betoni budu primenjeni u jednom infrastrukturnom projektu u Španiji, na primer, u tunelima. Početak projekta je planiran za januar 2020.

Beton koji štedi planetu

Kao rešenje za smanjenje negativnog uticaja betona na životnu sredinu primenjuju se razni reciklirani i otpadni materijali – agregati dobijeni drobljenjem otpada od građenja i rušenja i različiti industrijski nusproizvodi kao što je, na primer, pepeo biomase o čemu smo ranije pisali.

Reciklirani agregati omogućavaju uštedu prirodnih sirovina i rešavanje pitanja otpada od građenja i rušenja dok industrijski nusproizvodi imaju tzv. pucolanska svojstva, reaguju sa cementom i doprinose karakteristikama betona. Shodno tome omogućavaju upotrebu manje količine cementa, uštedu prirodnih resursa i smanjenje emisija ugljen dioksida.

Primena mikroarmature donosi veću žilavost betonu, bolje ponašanje pri zatezanju i manje prsline pod različitim dejstvima.

„Mikroarmirani betoni sa druge strane omogućavaju značajne uštede u vremenu i troškovima izgradnje s obzirom da ukoliko potpuno zamene klasičnu armaturu, eliminiše se potreba za armiračkim radovima i znatno se ubrzava izgradnja, pa je ujedno i manja potreba za radnom snagom.“ – dodaje Tošić za naš portal i dodaje da primena mikroarmature donosi i koristi sa mehaničkog i konstrukcijskog aspekta u smislu veće žilavosti ovih betona, boljeg ponašanja pri zatezanju (što je inače slaba tačka betona) i manjih prslina pod različitim dejstvima.

Nažalost, za širu primenu recikliranih i otpadnih materijala je potrebno i dalje raditi na podizanju svesti građevinske industrije i šire javnosti, kako u Srbiji tako i u svetu, dok je primena mikroarmiranih betona u velikom zamahu u svetu, ali u Srbiji tek u povoju.

Dalje usavršavanje u SAD

Dr Nikola Tošić je takođe dobitnik Fulbright Visiting Scholar stipendije koju dodeljuju Sjedinjene Američke Države za stručno usavršavanje u SAD. „U periodu avgust-novembar ove godine planiram odlazak na Univerzitet Notr Dam, Indijana, kako bih radio na optimizaciji numeričkih modela konstrukcija od betona sa recikliranim i otpadnim materijalima, uzimajući u obzir njihov efekat na životnu sredinu.“ – zaključuje Tošić za naš portal.

Kad ste već ovde…

• Domaće istraživanje pokazalo da pepeo biomase može smanjiti upotrebu cementa u betonima do 50%
• Nikola Nestorović – arhitekta koji prvi u Beogradu uvodi armirano-betonske tavanice
• Da li je beton najdestruktivniji materijal za našu planetu?