Σχολή Τεχνολογικών Εφαρµογών Τµήµα Μηχανολογίας
Τοµέας Κατασκευών - Εγκαταστάσεων - Παραγωγής
Πτυχιακή Εργασία
Βελτίωση θερµοµονωτικών ιδιοτήτων δοµικών υλικών µε προσθήκη τρίµµατος από ανακυκλώσιµα ελαστικά.
Ζωγράφος Αστέριος Α.Ε.Μ.: 4488
Επιβλέπων : ∆ρ. Η.Σαράφης
Καβάλα, Οκτώβριος 2010
Ζωγράφος Αστέριος Σελίδα 2
Περιεχόµενα
Κεφάλαιο 1: Εισαγωγή
1.1 Γενικά για την ανακύκλωση υλικών.
1.2 Περίληψη όλων των κεφαλαίων.
Κεφάλαιο 2: Βιβλιογραφική επισκόπηση 2.1 Γενικά
2.2 Ανακύκλωση ελαστικών
2.3 Μονάδα ανακύκλωσης ελαστικών στη ∆ράµα 2.4 ∆οµικά και θερµοµονωτικά στοιχειά τοιχοποιίας 2.5 ∆οµικά υλικά από ανακυκλώσιµα Υλικά
2.6 Προδιαγραφές θερµοµόνωσης και αντοχής δοµικών υλικών
Κεφάλαιο 3: Κατασκευή ∆οκιµιών 3.1 Γενικά
3.2 Αρχικές δοκιµαστικές χυτεύσεις
3.3 Προδιαγραφές καλουπιού και διαδικασία χύτευσης 3.4 Συσκευή ξήρανσης
Κεφάλαιο 4: Μηχανικές ιδιότητες – ∆οκιµές 4.1 Γενικά
4.2 Φυσικές ιδιότητες δοκιµίων 4.3 ∆οκιµές θλίψης
4.4 Μετρήσεις συντελεστή θερµικής αγωγιµότητας λ 4.5 Συµπεράσµατα
Ζωγράφος Αστέριος Σελίδα 3
Κεφάλαιο 1: Εισαγωγή
1.1 Γενικά για την ανακύκλωση υλικών.
Η ανακύκλωση υλικών αποτελεί ένα από τα πλέον σύνθετα και δύσκολα προβλήµατα που καλείται να αντιµετωπίσει η χώρα µας, όπως και κάθε σύγχρονη κοινωνία.
Με τα σηµερινά δεδοµένα, στη χώρα µας παράγουµε κάθε χρόνο περίπου 4.8 εκατοµµύρια τόνους αστικών στερεών απορριµµάτων (απορρίµµατα που προέρχονται από κατοικίες και εµπορικές δραστηριότητες), χωρίς να συµπεριλαµβάνονται στις ποσότητες αυτές τα απόβλητα της γεωργίας, του οικοδοµικού τοµέα και της βιοµηχανίας.
Τα τελευταία χρόνια λόγω της ανάπτυξης των µεγάλων αστικών κέντρων, της συνεχούς αύξησης του τουριστικού ρεύµατος, της ανόδου του βιοτικού επιπέδου και κατ’ επέκταση της αλλαγής των καταναλωτικών συνηθειών παρατηρείται µια τάση σηµαντικής αύξησης της παραγωγής των αστικών απορριµµάτων, µε ταυτόχρονη αλλαγή της ποιοτικής τους σύστασης (αύξηση των επικίνδυνων και τοξικών απορριµµάτων, εµφάνιση σύνθετων υλικών συσκευασίας, κλπ), ενώ παράλληλα παρατηρείται όλο και µεγαλύτερο πρόβληµα στην εξεύρεση και αποδοχή χώρων για τη διαχείρισή τους.
Εκτός αυτού, µεγάλες ποσότητες χρήσιµων υλικών όπως χαρτί, γυαλί, αλουµίνιο, πλαστικό, µέταλλα, ξύλο χάνονταν, ενώ θα µπορούσαν να αξιοποιηθούν είτε µε την επαναχρησιµοποίηση τους είτε µε την ανακύκλωση και τη χρήση τους σε νέες εφαρµογές, εξοικονοµώντας έτσι τεράστιες ποσότητες πρώτων υλών και ενέργειας.
Ζωγράφος Αστέριος Σελίδα 4 Σχήµα 1.1 Ποσοστά αποβλήτων στην Ελλάδα.
Σήµερα, οι βασικοί άξονες της πολιτικής διαχείρισης των αστικών στερεών αποβλήτων στη χώρα µας, διαµορφούµενες σε συµφωνία µε την Ευρωπαϊκή Νοµοθεσία και τη σύγχρονη επιστηµονική γνώση, προσδιορίζονται ιεραρχικά ακολούθως:
Πρόληψη της παραγωγής απορριµµάτων
• Ανάλυση κύκλου ζωής προϊόντων (ΑΚΖ)
• περιβαλλοντικός σχεδιασµός προϊόντος
• νέοι τρόποι παραγωγής,
• περιορισµός της χρήσης επικίνδυνων ουσιών, µείωση της κατανάλωσης,
• επιλεκτική κατανάλωση µε στόχο τη µείωση των απορριµµάτων που προορίζονται για τελική απόθεση.
Επαναχρησιµοποίηση υλικών, όπου αυτό είναι
εφικτό. Ανακύκλωση υλικών (παραγωγή δευτερογενών υλικών) &
αξιοποίηση αποβλήτων για παραγωγή ενέργειας. Ασφαλής τελική διάθεση σε οργανωµένους χώρους υγειονοµικής ταφής.
Ζωγράφος Αστέριος Σελίδα 5 Στη Ελλάδα η διαδικασία της ανακύκλωσης µέχρι πριν από λίγο καιρό εφαρµοζόταν σε περιορισµένη κλίµακα, κυρίως στα πλαίσια επιχειρηµατικής δραστηριότητας (µε έµφαση στα βιοµηχανικά υποπροϊόντα - scrap, χαρτί και γυαλί) και πρωτοβουλιών περιβαλλοντικών οργανώσεων και ευαισθητοποιηµένων κοινωνικών οµάδων.
Το πρώην ΥΠΕΧΩ∆Ε διαµόρφωσε µια νέα πολιτική διαχείρισης των αστικών αποβλήτων, σε συµφωνία µε την ευρωπαϊκή Νοµοθεσία και τη σύγχρονη επιστηµονική γνώση.
Τον Αύγουστο του 2001 ψηφίστηκε στη Βουλή ο Νόµος 2939 (ΦΕΚ 179 Α) που ρυθµίζει τους όρους και τις προϋποθέσεις για την εναλλακτική διαχείριση των αποβλήτων από τις συσκευασίες και καθορίζει τους βασικούς άξονες για τη διαχείριση µιας σειράς άλλων προϊόντων µετά τη χρήση τους, όπως τα χρησιµοποιηµένα ελαστικά αυτοκινήτων, τα οχήµατα στο τέλος του κύκλου ζωής, τα απόβλητα ηλεκτρικών & ηλεκτρονικών συσκευών, τις χρησιµοποιηµένες µπαταρίες & συσσωρευτές, τα χρησιµοποιηµένα λιπαντικά έλαια, µπάζα κ.α., ενώ οι ειδικότερες προϋποθέσεις και οι όροι διαχείρισης τους προσδιορίζονται σε επί µέρους Π.∆ που έχουν δηµοσιευθεί στην Εφηµερίδα της Κυβερνήσεως το 2004.
Με τη νέα νοµοθεσία επιβάλλεται
Η χωριστή συλλογή των παραπάνω απορριπτόµενων προϊόντων από τα λοιπά οικιακά απόβλητα και η επιστροφή τους σε ειδικά σηµεία συλλογής που οργανώνονται για το σκοπό αυτό, χωρίς την οικονοµική επιβάρυνση του καταναλωτή. Είναι εποµένως ιδιαίτερα σηµαντική η συµµετοχή του πολίτη στην επιτυχία της νέας προσπάθειας που θα οδηγήσει στην αναβάθµιση της ποιότητας του περιβάλλοντος και στην προστασία της δηµόσιας υγείας.
Ζωγράφος Αστέριος Σελίδα 6 Η ευθύνη του παραγωγού (συσκευαστή, εισαγωγέα, κατασκευαστή) των παραπάνω προϊόντων, για την οργάνωση και τη χρηµατοδότηση των εργασιών εναλλακτικής διαχείρισης (οργάνωση σηµείων συλλογής µε τη συµµετοχή των ΟΤΑ, µεταφορά των αποβλήτων σε εγκεκριµένες εγκαταστάσεις διαλογής/επεξεργασίας, επαναχρησιµοποίηση των προϊόντων, ανακύκλωση & αξιοποίηση και ασφαλής διάθεση των υπολειµµάτων σε οργανωµένους χώρους διάθεσης).
Επιπλέον καθορίζονται ποσοτικοί στόχοι αξιοποίησης/ ανακύκλωσης για κάθε ρεύµα αποβλήτων που πρέπει να επιτευχθούν µέχρι το τέλος του 2006
Για την εφαρµογή της σχετικής νοµοθεσίας οι παραγωγοί των συσκευασιών και των «άλλων προϊόντων» έχουν οργανώσει συστήµατα εναλλακτικής διαχείρισης, τα οποία λειτουργούν µε έγκριση του Υπουργού.
Η ανακύκλωση σήµερα
Η ανακύκλωση των οικιακών απορριµµάτων, δηλαδή των συσκευασιών, του έντυπου υλικού, των αποβλήτων ηλεκτρικού και ηλεκτρονικού εξοπλισµού, του οργανικού κλάσµατος από τα εργοστάσια διαλογής, καθώς και των ηλεκτρικών στηλών, ανέρχεται σήµερα στο 25%, έναντι 6%
που ήταν το 2004.
Σχήµα 1.2 Ποσοστά ανακύκλωσης ανά έτος
Ζωγράφος Αστέριος Σελίδα 7 Η ετήσια µείωση του όγκου των αποβλήτων συνολικά από την ανακύκλωση των οικιακών αλλά και άλλων ρευµάτων (ΟΤΚΖ, Λάστιχα, Λιπαντικά Έλαια, Συσσωρευτές), εκτιµάται σε 5,2 εκατ. κυβικά µέτρα.
Σχήµα 1.3 Μείωση όγκου απορριµµάτων ανά έτος.
Επίσης, η εξοικονόµηση ενέργειας ανέρχεται σε 2.600.000 GJ, ενώ η µείωση των εκποµπών και ιδιαίτερα του CO2 (φαινόµενο του θερµοκηπίου) είναι της τάξης των 360.000 τόνων ανά έτος.
Σχήµα 1.4 Εξοικονόµηση ενεργείας ανά έτος.
Ζωγράφος Αστέριος Σελίδα 8 Σχήµα 1.5 Μείωση CO2 (φαινόµενο του θερµοκηπίου) ανά έτος.
Τα οφέλη της ανακύκλωσης δεν είναι µόνο περιβαλλοντικά, αλλά και οικονοµικά, τεχνικά και κοινωνικά. Ενδεικτικά σηµειώνονται τα εξής:
• Εξοικονόµηση χώρων ταφής απορριµµάτων
• Εξοικονόµηση ενέργειας
• Λιγότερο διοξείδιο του άνθρακα
• θέσεις εργασίας
Με το Νόµο 2939/01 η πολιτική διαχείρισης των απορριµµάτων δεν αποτελεί µόνο αντικείµενο µιας τεχνικής διαδικασίας αλλά επιπλέον κοινωνικής και πολιτικής. Απαιτείται συνολική και ολοκληρωµένη αντιµετώπιση του προβλήµατος. Απαιτούνται αλλαγές στις κοινωνικές συµπεριφορές και νοοτροπίες.
Ζωγράφος Αστέριος Σελίδα 9
1.2 Περιλήψεις κεφαλαίων.
Στο Κεφάλαιο 2 αναφέρεται η διαδικασία βάση των προϋποθέσεων που έχει επιβάλει ο νοµός και ορίζει την σωστή λειτουργία ανακύκλωσης ελαστικού και ποιες είναι οι παραγωγικές διαδικασίες. Περιγράφει µια µονάδα παραγωγής στην Β.Π. της ∆ράµας κοκκοποίησης ανακυκλώσιµου ελαστικού. Αναφέρονται τα δοµικά υλικά τοιχοποιίας και τα τεχνικά χαρακτηριστικά αυτών. Επισηµαίνονται τα δοµικά υλικά από ανακυκλώσιµα υλικά δηµοσιεύσεις ερευνητών µε πεδίο έρευνας το ανακυκλώσιµο ελαστικό αυτοκινήτου σε χρήση δοµικών υλικών. Οι προδιαγραφές που πρέπει να πληρούν τα δοµικά υλικά σε θερµοµόνωση και αντοχή.
Το Κεφάλαιο 3 περιγράφει αρχικά ποικίλες δοκιµαστικές χυτεύσεις τσιµέντο µε προσθήκη τρίµατος ελαστικού, εύρεση κατάλληλης περιεκτικότητας των παραπάνω υλικών µε αποτέλεσµα το νέο δοµικό στοιχειό να παρουσιάζει φυσιολογική ψαθυρότητα και στοιχειώδη αντοχή (η οποία εκτιµήθηκε αρχικά εµπειρικά). Στο επόµενο στάδιο ασχοληθήκαµε µε την κατασκευή του καλουπιού το οποίο θα έδινε ένα σταθερό γεωµετρικό σχήµα στο δοκίµιο µε συγκεκριµένη ανοχή στις διαστάσεις παραλληλότητας και καθετότητα ώστε τα αποτελέσµατα µας να είναι συγκρίσιµα. Τέλος περιγράφεται η κατασκευή και η λειτουργία της συσκευής ξήρανσης µε την οποία ξηράνουµε τα δοκίµια κατά την διαδικασία παρασκευής τους.
Ζωγράφος Αστέριος Σελίδα 10 Στο κεφάλαιο 4 αρχικά περιγράφονται οι φυσικές ιδιότητες των δοκιµίων, το ειδικό βάρος η πυκνότητα και η υδατοαπορροφητικότητας τους.
Περιγράφονται και αναλύονται τα αποτελέσµατα για τα θλιπτικά τεστ που έγιναν στο δηµόσιο εργαστήριο. Επίσης αναλύεται η διαδικασία και οι µετρήσεις για τον συντελεστή θερµικής αγωγιµότητας λ. Περιγράφεται η λειτουργία της συσκευής, πως γίνεται η µέτρηση θερµικής αγωγιµότητας και η σειρά που ακολουθήθηκε κατά την διαδικασία µετρήσεων. Τέλος αναφέρονται τα αποτελέσµατα και συµπεράσµατα για το δοµικό υλικό που εξετάσαµε.
Ζωγράφος Αστέριος Σελίδα 11
Κεφάλαιο 2: Βιβλιογραφική επισκόπηση
2.1 Γενικά
Στο Κεφάλαιο 2 αναφέρεται η διαδικασία βάση των προϋποθέσεων που έχει επιβάλει ο νοµός και ορίζει την σωστή λειτουργία ανακύκλωσης ελαστικού και ποιες είναι οι παραγωγικές διαδικασίες. Περιγράφει µια µονάδα παραγωγής στην Β.Π. της ∆ράµας κοκκοποίησης ανακυκλώσιµου ελαστικού. Αναφέρονται τα δοµικά υλικά τοιχοποιίας και τα τεχνικά χαρακτηριστικά αυτών. Επισηµαίνονται τα δοµικά υλικά από ανακυκλώσιµα υλικά δηµοσιεύσεις ερευνητών µε πεδίο έρευνας το ανακυκλώσιµο ελαστικό αυτοκινήτου σε χρήση δοµικών υλικών. Οι προδιαγραφές που πρέπει να πληρούν τα δοµικά υλικά σε θερµοµόνωση και αντοχή.
2.2 Ανακύκλωση ελαστικών
Σύµφωνα µε το νόµο 2939 και µε το Προεδρικό ∆ιάταγµα υπ' αριθ. 116 (ΦΕΚ Α' 81/5.3.2004), για την εναλλακτική διαχείριση παλαιών ελαστικών καθορίζονται οι ευθύνες των παραγωγών-εισαγωγέων ελαστικών. Στα πλαίσια αυτά οι εισαγωγείς µεριµνούν για τον βέλτιστο τρόπο διαχείρισης (θερµική χρήση, ανακύκλωση) όλων των µεταχειρισµένων ελαστικών που συλλέγονται από τα σηµεία περισυλλογής. Τα βουλκανιζατέρ, όπου γίνεται η αλλαγή των παλαιών ελαστικών στα οχήµατα, είναι υποχρεωµένα να παραδίδουν τα παλαιά τους ελαστικά σε κάποιο πιστοποιηµένο σύστηµα εναλλακτικής διαχείρισης.
Τα µεταχειρισµένα ελαστικά έως και σήµερα καταλήγουν σε ποσοστό 74%
είτε σε ανεξέλεγκτους χώρους είτε σε χώρους διάθεσης απορριµµάτων
Ζωγράφος Αστέριος Σελίδα 12 δηµιουργώντας µια σειρά προβληµάτων. Στόχος του Προεδρικού
∆ιατάγµατος για τα µεταχειρισµένα ελαστικά είναι µέχρι τον Ιούλιο του 2006 να αξιοποιείται τουλάχιστον το 65% της συνολικής ποσότητας των 50.000 τόνων µεταχειρισµένων ελαστικών που εκτιµάται ότι παράγονται ετησίως στη χώρα µας, εκ των οποίων το 10% θα πρέπει να ανακυκλώνεται.
Η διαχείριση αυτή περιλαµβάνει αρχικά την συλλογή των ελαστικών από τα σηµεία συγκέντρωσής τους, την προσωρινή αποθήκευση και τη µεταφορά τους στους χώρους τελικής αξιοποίησης. Η τελική αξιοποίηση πρέπει να γίνεται µε περιβαλλοντικά αποδεκτό τρόπο σε αδειοδοτηµένες εγκαταστάσεις µε στόχο την αξιοποίηση των ελαστικών ως υλικού για τη δηµιουργία µιας σειράς χρήσιµων δευτερογενών προϊόντων καθώς και την ενεργειακή τους αξιοποίηση µε στόχο την εξοικονόµηση µη ανανεώσιµων πηγών ενέργειας.
Οι κυριότερες µέθοδοι εναλλακτικής διαχείρισης µεταχειρισµένων ελαστικών είναι η παραγωγή τρίµµατος για ανακύκλωση µέσω µηχανικής ή κρυογεννούς κοκκοποίησης, η ενεργειακή ή θερµική αξιοποίηση µέσω συναποτέφρωσης σε τσιµεντοβιοµηχανίες και η επαναχρησιµοποίηση (αναγόµωση, εµπόριο µεταχειρισµένων). Η ενεργειακή αξιοποίηση είναι εύκολα παρεξηγήσιµη διαδικασία, γιατί ο µοναδικός τρόπος πραγµατοποίησής της στην Ελλάδα είναι η θερµική καύση για την παραγωγή τσιµέντου και οι συνειρµοί από την καύση ελαστικών είναι µάλλον δυσάρεστοι, αφού απελευθερώνεται βενζόλιο και άλλες τοξικές ουσίες. Οι υψηλές θερµοκρασίες που απαιτούνται στην παραγωγική διαδικασία του τσιµέντου, οι οξειδωτικές συνθήκες, οι µεγάλοι χρόνοι παραµονής των καυσαερίων, οι µεγάλες απαιτήσεις θερµικής ενέργειας καθώς και η γεωγραφική διασπορά των µονάδων της τσιµεντοβιοµηχανίας και το νοµοθετικό πλαίσιο που καθορίζεται µε την Οδηγία Ε.Ε 2000/75, καθιστούν την συναποτέφρωση επιλεγµένων ρευµάτων αποβλήτων στην
Ζωγράφος Αστέριος Σελίδα 13 τσιµεντοβιοµηχανία µία οικονοµική και περιβαλλοντικά ασφαλή εναλλακτική λύση στο πρόβληµα της διάθεσης αποβλήτων.
Για την ανακύκλωση του ελαστικού είναι απαραίτητος ο τεµαχισµός του.
Υπάρχουν 2 µέθοδοι κοκκοποίησης του παλαιού ελαστικού, η µηχανική κοκκοποίηση και η κρυογενής κοκκοποίηση. Η µηχανική ή « περιβάλλοντος » επεξεργασία των ελαστικών ονοµάζεται έτσι διότι πραγµατοποιείται σε θεοκρασίες περιβάλλοντος – ή κοντά σε αυτές – σε αντίθεση µε τη κρυογονική όπου η επεξεργασία πραγµατοποιείται σε συνθήκες ψύξης (-80 οC έως 120 οC).
Η επιλογή της µεθόδου επεξεργασίας εξαρτάται από τα επιθυµητά προϊόντα και τις τιµές πώλησης αυτών. Στους Πίνακες 1 και 2 που ακολουθούν απεικονίζονται τα προϊόντα που παράγονται κατά την επεξεργασία των πλαστικών και οι πιθανές χρήσεις αυτών.
Πίνακας 2.1 Χρήσεις των τελικών προϊόντων της ανακύκλωσης των ελαστικών Στάδιο επεξεργασίας Χρήσεις-∆ιάθεση υλικών
Προ-τεµαχισµός (Pre-shredding)
Καύσης, υλικά κατασκευών, τεχνητές επιφάνειες, Σταθεροποιητές, ηχοµονώσεις, διάθεση σε ΧΥΤΑ Τεµαχισµός (Shredding) Αποχετεύσεις, µονώσεις, υλικά για την πλήρωση κενών Μηχανική κοκκοποίηση/
Άλεση (Granulators/
Cutting mills)
Αθλητικές εγκαταστάσεις και δάπεδα, στρώµατα, Τροχοί, πλακάκια, παγκάκια, υλικά για στέγες, Ασφαλτοστρώσεις, υλικά οδοπροστασίας.
Κρυογενής κοκκοποίηση Σόλες παπουτσιών, αθλητικός εξοπλισµός, επικάλυψη Καλωδίων, µέρη αυτοκινήτου, επιστρώσεις, πλακάκια, Αντιολισθητικά, δάπεδα παιδότοπων, οδοσήµατα κλπ.
Ζωγράφος Αστέριος Σελίδα 14 Πίνακας 2.2 Βαθµός επεξεργασίας των ελαστικών
Στη µηχανική κοκκοποίηση µια σειρά τεµαχιστών (shredder) κόβουν το λάστιχο σε µικρά και µικρότερα κοµµάτια, και ακολούθως ο κοκκοποιητής (granulator) µειώνει περισσότερο την τάξη µεγέθους των προϊόντων. Στην έξοδο του κοκκοποιητή τοποθετούνται µαγνητικοί διαχωριστές και κόσκινα για την αποµάκρυνση του ατσαλιού και των λοιπών µετάλλων του ελαστικού αλλά και του λινού. Τα µέταλλα πωλούνται στη Χαλυβουργική και το λινό στην ασβεστοποιία αντικαθιστώντας το πετρέλαιο καύσης.
Ανάλογα µε το µέγεθος των προϊόντων επεξεργασίας αυτά διακρίνονται σε:
-Τα chips ελαστικού (µέγεθος: 20mm - 60mm)
-Το τρίµµα ελαστικού (µέγεθος τρίµµατος: (4mm - 6mm) -Το τρίµµα ελαστικού (µέγεθος τρίµµατος: (2mm - 4mm) -Το τρίµµα ελαστικού (µέγεθος τρίµµατος: (0,8mm - 2mm)
Βαθµός επεξεργασίας Ποσοστό Χρήσεις
Παραγωγή κόκκων 63% Κάλυψη αθλητικών επιφανειών. Γήπεδα ποδοσφαίρου κ.α. Πρόσθετο στην άσφαλτο.
Τεµάχια 12% Έργα πολιτικού µηχανικού, έργα αποχέτευσης, θερµικές-ηχητικές µονώσεις, υποστρώµατα.
Ολόκληρα ελαστικά 10% Έργα πολιτικού µηχανικού: Έργα ακτών, Σιδηροτροχιών, τοιχώµατα και βάσεις ΧΥΤΑ
Πούδρα 8% Πρώτη ύλη βιοµηχανικών προϊόντων:
Πλακίδια δαπέδων, ηχοµονωτικά υλικά
Αντικραδασµικές βάσεις, υλικά οδοσήµανσεων, εξαρτήµατα αυτοκινήτων.
Ειδικές εφαρµογές 5% //
∆ιάφορα 2%
Ζωγράφος Αστέριος Σελίδα 15 -Πούδρα ελαστικού διαστάσεων 0,1mm - >0,5mm
-Πούδρα ελαστικού διαστάσεων 0,01mm – 0,1mm
Η ανακύκλωση των ελαστικών έχει εξελιχθεί σε εµπορικά βιώσιµη βιοµηχανία. Σε όλες τις χώρες της Ε.Ε υπάρχει τουλάχιστον ένα εργοστάσιο ανακύκλωσης και παράγονται ετησίως περίπου 652.000 τόνοι υλικών από ανακύκλωση (κόκκοι, πούδρα, chips) .Από το 1992 έως 2003 η ποσότητα ελαστικών που οδηγήθηκε σε ανακύκλωση αυξήθηκε κατά 600% και πιο συγκεκριµένα από 109.000 τόνους έφτασε σε 652.000 τόνους. .Επιπροσθέτως παρατηρείται µία συνεχής καθοδική πορεία των διατιθέµενων ελαστικών αυτοκινήτων σε ΧΥΤΑ, πρακτική που ενισχύεται από την απαγόρευση της διάθεσης των ελαστικών από την οδηγία 99/31 για την υγειονοµική ταφή των αποβλήτων. (Απαγορεύτηκε το 2003 η διάθεση των ελαστικών και από το 2006 η διάθεση και των τεµαχισµένων ελαστικών)
Ζωγράφος Αστέριος Σελίδα 16
2.3 Μονάδα ανακύκλωσης ελαστικών στη ∆ράµα
Η RETIRE ΑΒΕΕ στεγάζεται σε ιδιόκτητο χώρο 8 στρεµµάτων στην ΒΙ.ΠΕ.
∆ράµας, σε νεόδµητο βιοµηχανικό κτίριο 2.500 τ.µ., διαθέτοντας σύγχρονο εξοπλισµό ανακύκλωσης παλαιών ελαστικών της Γερµανικής εταιρείας AMANDUS KAHL GmbH & CO. KG. Η δυνατότητα παραγωγής τρίµµατος και πούδρας ελαστικού ανέρχεται σε 24.000 tn ετησίως. Πρόκειται για µια σύγχρονη και ολοκληρωµένη µονάδα τεµαχισµού και κοκκοποίησης των παλαιών ελαστικών στην Ελλάδα.
Τα κοκκοποιητικά µηχανήµατα που χρησιµοποιούνται είναι συνολικής ιπποδύναµης 1.350 HP και προϋπολογισµού 6,5 εκ. €. Κατά την κατεργασία πραγµατοποιείται η µηχανική κοκκοποίηση των ελαστικών, όπου αφαιρούνται οι µεταλλικές και συνθετικές ίνες που περιέχουν, καθώς και οποιοδήποτε άλλο ξένο σώµα ώστε να παραχθεί ελαστικό καθαρότητας 99,99%. Έτσι προκύπτουν τα τελικά προϊόντα, οι κόκκοι ελαστικού σχεδόν απόλυτης καθαρότητας, απαλλαγµένα από ίνες και µέταλλα.
Ζωγράφος Αστέριος Σελίδα 17 Η παραγωγική διαδικασία κοκκοποιήσεις ακόλουθη ως εξής:
• 1η κοπή
Κατά την πρώτη κοπή της παραγωγικής διαδικασίας τεµαχίζονται τα µεταχειρισµένα ελαστικά στο κατάλληλο µέγεθος ώστε να είναι επεξεργάσιµα από την πρέσα κοκκοποίησης.
Εικόνα 2.1 Κοπή ελαστικών σε µεγάλα κοµµάτια
Ζωγράφος Αστέριος Σελίδα 18
• Πρέσα
Η πρέσα κοκκοποίησης επεξεργάζεται και τεµαχίζει το υλικό δίνοντας του την τελική µορφή. Από εκεί ακολουθεί ο διαχωρισµός µετάλλου.
Εικόνα 2.2 ∆εύτερη κοπή
ελαστικών σε µικρότερα κοµµάτια στην πρέσα
• ∆ιαχωρισµός µετάλλου
Ζωγράφος Αστέριος Σελίδα 19 Το υλικό από την πρέσα οδηγείται σε ένα µηχάνηµα διαλογής απ’ όπου αφαιρούνται µε ισχυρούς µαγνήτες τα µεταλλικά προϊόντα που υπάρχουν στα ελαστικά. Έτσι προκύπτει το ατσάλι ελαστικού.
Στη συνέχεια το υλικό που δεν είναι κοµµένο στις κατάλληλες διαστάσεις, επιστρέφει στην πρέσα κοπής για επαναεπεξεργασία, ενώ αυτό που είναι κατάλληλα κοµµένο οδηγείται στο επόµενο στάδιο.
Εικονα 2.3 ∆ιαχωρισµός µετάλλο
• ∆ιαχωρισµός λινού
Στο στάδιο αυτό γίνεται η αφαίρεση των λινών που περιέχονται στα ελαστικά, βαρυτικά µε χρήση αέρα. Έτσι προκύπτει το λίνο ελαστικού (textile).
Ζωγράφος Αστέριος Σελίδα 20 Εικονα 2.4 ∆ιαχωρισµός λινού (textiles).
∆ιαχωρισµός ελαστικού
Στο τελευταίο αυτό στάδιο της παραγωγικής διαδικασίας γίνεται η τελική διαλογή του τρίµµατος ελαστικού ανάλογα µε τις διαστάσεις του και έπειτα ακολουθεί η ζύγιση και η συσκευασία του σε µεγάλους σάκους χωρητικότητας 2m3.
Εικονα 2.5 ∆ιαχωρισµός ελαστικού βάση τη διάµετρο των κόκκων.
Ζωγράφος Αστέριος Σελίδα 21 Μία από τις κυριότερες µεθόδους εναλλακτικής διαχείρισης µεταχειρισµένων ελαστικών είναι η παραγωγή τρίµµατος και πούδρας ελαστικών µέσω της µηχανικής κοκκοποίησης. Κατά τη διαδικασία της µηχανικής κοκκοποίησης των ελαστικών, αποµακρύνονται οι µεταλλικές και συνθετικές ίνες που περιέχουν, καθώς και οποιοδήποτε άλλο ξένο σώµα και έτσι προκύπτει ελαστικό καθαρότητας 100%.
Πολλές είναι οι εφαρµογές του τρίµµατος και της πούδρας ελαστικών.
Χρησιµοποιούνται ως πρώτες ύλες για την δηµιουργία νέων διαφορετικών ελαστικών προϊόντων, στην κατασκευή τεχνητών χλοοταπήτων γηπέδων 5Χ5 και γενικότερων αντικραδασµικών αθλητικών δαπέδων, στη δηµιουργία ασφαλών δαπέδων για παιδικές χαρές και σε πολλές άλλες περιπτώσεις. Σηµαντική είναι η χρησιµοποίηση των προϊόντων αυτών στα δηµόσια έργα, όπως για παράδειγµα στην ασφαλτόστρωση δρόµων µε προσθήκη ελαστικού στην άσφαλτο, στην κατασκευή αποστραγγιστικών τεχνικών έργων (ΧΥΤΑ), στη δηµιουργία ηχοµονωτικών πάνελ σε µεγάλους οδικούς ή σιδηροδροµικούς άξονες κτλ.
Προϊόντα
Τρίµµα ελαστικού
Chips ελαστικού διαστάσεων 20mm – 60mm Τρίµµα ελαστικού διαστάσεων 4mm – 6mm Τρίµµα ελαστικού διαστάσεων 2mm – 4mm Τρίµµα ελαστικού διαστάσεων <0,5mm – 2mm
Ζωγράφος Αστέριος Σελίδα 22 Το τρίµµα ελαστικού µπορεί να παραχθεί και σε διάφορους χρωµατισµούς και χρησιµοποιείται ως πρώτη ύλη για την κατασκευή αντικραδασµικών δαπέδων, βιοµηχανικών δαπέδων, σε αποστραγγιστικά τεχνικά έργα καθώς και ως πρόσθετο στην κατασκευή-συντήρηση της ασφάλτου.
.
Εικονα 2.6 Πλήρος ανακυκλώσηµα υλικά από τριµµα ελαστικού
Πούδρα ελαστικού
Πούδρα ελαστικού διαστάσεων 0,1mm - >0,5mm Πούδρα ελαστικού διαστάσεων 0,01mm – 0,1mm
Η πούδρα ελαστικού συνήθως χρησιµοποιείται ως πρώτη ύλη για την παραγωγή νέων διαφορετικών ελαστικών και πλαστικών προϊόντων.
Ζωγράφος Αστέριος Σελίδα 23 Ατσάλι
Τα ελαστικά περιέχουν ατσάλι σε διάφορα ποσοστά. Έτσι κατά τη διαδικασία επεξεργασίας των µεταχειρισµένων ελαστικών γίνεται διαχωρισµός του ατσαλιού µε την χρήση ισχυρών µαγνητών. Το προϊόν που προκύπτει, δηλαδή το ανακυκλωµένο ατσάλι, µπορεί να επαναχρησιµοποιηθεί στην χαλυβουργική βιοµηχανία.
Εικονα 2.7 ανακυκλωµένο ατσάλι Λινό
Από την διαδικασία της ανακύκλωσης των παλαιών ελαστικών προκύπτει λινό ελαστικού. Ο διαχωρισµός του λινού απ’ τα ελαστικά γίνεται βαρητικά µε χρήση αέρα. Το ανακυκλωµένο λινό που προκύπτει µπορεί να πωληθεί και να χρησιµοποιηθεί για διάφορους σκοπούς, όπως για παράδειγµα ως καύσιµο στην ασβεστοποιία αντικαθιστώντας το πετρέλαιο καύσης.
Ζωγράφος Αστέριος Σελίδα 24 Εικονα 2.8 Λινό (Textile)
'Άλλες χρήσεις τρίµατος ελαστικού έχουµε σε πολλά αναλώσιµα υλικά όπως φαίνονται και στην εικόνα 2.9 κασετίνες, πατάκι, τσάντες κλπ.
Εικονα 2.9 Καινοτόµες χρήσεις του ανακυκλωµένου ελαστικού.
Ζωγράφος Αστέριος Σελίδα 25
2.4 ∆οµικά και θερµοµονωτικά στοιχειά τοιχοποιίας
Η ανάπτυξη της έρευνας γύρω από την τοιχοποιία ήταν σηµαντική, κατά την τελευταία εικοσαετία, κυρίως στις Η.Π.Α., µε αποτέλεσµα τη σύνταξη Σύγχρονων Κανονισµών και Κωδίκων. Στην Ευρώπη παρατηρείται ανάλογη δραστηριότητα, που το 1989 κατέληξε στο πρώτο ευρέως αποδεκτό νοµοθετικό πλαίσιο, δηλαδή τον Ευρωκώδικα 6 (EC6), ο οποίος δίνει τις αρχές υπολογισµού των τοιχοποιιών ως δοµικών στοιχείων, όχι µόνο πλήρωσης, αλλά και του φέροντα οργανισµού των κτιρίων.
Η µονή τοιχοποιία, δηλαδή η τοιχοποιία που είναι κατασκευασµένη από οπτόπλινθους (τούβλα) µεγάλου πάχους και µεγάλης θερµικής αντίστασης, παρουσιάζει σηµαντικά πλεονεκτήµατα σε σχέση µε οποιαδήποτε άλλη µορφή δόµησης. Συγκεκριµένα, εξασφαλίζει εξαιρετική αντισεισµικότητα και πυρκαγιά, σηµαντική ηχοµονωτική ικανότητα και βεβαίως αξιόλογη θερµοµονωτική ικανότητα, η οποία σε συνδυασµό µε την ιδιαίτερα υψηλή Θερµοχωρητικότητά της και το σχετικά χαµηλό κόστος δόµησης, την καθιστούν µοναδικό δοµικό στοιχείο για κτήρια χαµηλής ενεργειακής κατανάλωσης.
Η µορφή των τούβλων εξαρτάται από τα υλικά δόµησης και τον προορισµό τους στην κατασκευή. Έχουν κατά κανόνα πρισµατική µορφή, µε κυρίαρχο σχήµα εγγεγραµµένο σε ορθογώνιο παραλληλεπίπεδο.
∆ιακρίνονται σε :
α) συµπαγή τούβλα, που έχουν οπές, αλλά εκπληρούν και τις δύο ακόλουθες συνθήκες, σύµφωνα µε τους Ευρωπαϊκούς Κανονισµούς:
• το ποσοστό πλήρωσής τους είναι τουλάχιστον 75% της επιφανείας τους
• το πάχος των τοιχοσωµάτων των οπών υπερβαίνει τα 20mm (Σχ. 2.1α)
Ζωγράφος Αστέριος Σελίδα 26 β) διάτρητα τούβλα, που έχουν καθαρή επιφάνεια, χωρίς οπές, τουλάχιστον ίση µε το 45% της µεικτής επιφανείας τους και πάχος τοιχοσωµάτων τουλάχιστον 10mm. Σύµφωνα µε τον prEN 1996-1-1:2001 και τις συστάσεις της UNIDO (1984), για την κατασκευή φερόντων τοίχων σε σεισµογενείς περιοχές, τα διάτρητα τούβλα πρέπει να έχουν κατακόρυφες οπές και χαρακτηριστική θλιπτική αντοχή τουλάχιστον 5 MPa. Η χρήση οπτοπλίνθων, µε οριζόντιες οπές, επιτρέπεται µόνο για διαχωριστικούς τοίχους. Το Εθνικό Κείµενο Εφαρµογής του Ευρωκώδικα 6 (1996), προδιαγράφει ελάχιστη θλιπτική αντοχή οπτοπλίνθων της τάξεως των 2.5 MPa και 2.0 MPa, για φόρτιση κάθετα και παράλληλα στην πλευρά έδρασης, αντίστοιχα.
∆ιακρίνονται σε διάτρητους οπτόπλινθους µε οριζόντιες οπές (παράλληλες προς την επιφάνεια έδρασης (Σχ 2.1β) και µε κατακόρυφες οπές (κάθετες προς την επιφάνεια έδρασης (Σχ 2.1γ). Παλαιότερα στην Ελλάδα ο αριθµός των οπών ήταν συνήθως 6 ή 9 και τα τούβλα ονοµάζονταν εξάοπα ή εννιάοπα, αντίστοιχα. Σήµερα υπάρχει ποικιλία τούβλων µε διάφορους αριθµούς οπών.
γ) τούβλα διαφόρων σχηµάτων µε ειδικές χρήσεις
Σε διάφορες χώρες κυκλοφορούν και άλλες κατηγορίες και είδη οπτοπλίνθων, ανάλογα µε τη θέση τους στην οικοδοµή, τις ειδικές χρήσεις τους, το σχήµα τους, την αντοχή τους κ.λπ..
Ζωγράφος Αστέριος Σελίδα 27
(α) (β) (γ)
Σχήµα 2.1 Είδη τούβλων (α) συµπαγές (β) µε οριζόντιες οπές και (γ) µε κατακόρυφες οπές
Η θερµική αγωγιµότητα των οπτόπλινθων (τούβλων), όπως εξάλλου και οποιουδήποτε άλλου δοµικού υλικού εξαρτάται από την υγρασία της µάζας του. Σαν υγρασία ισορροπίας του ορίζεται η ποσότητα του νερού στο υλικό, που περιέχεται σε συνθήκες σταθερής υγρασίας περιβάλλοντος (En 1745). Η επίδραση της υγρασίας στη θερµοµονωτική ικανότητα της τοιχοποιίας από πηλό, είναι πολύ µικρή. Επιπλέον τα τούβλα λόγω της πορώτητας της µάζας τους µπορούν να λειτουργήσουν σαν ρυθµιστές της υγρασίας των εσωτερικών χώρων απελευθερώνοντας υγρασία σε περίπτωση ξηράς ατµόσφαιρας και δεσµεύοντας την σε αντίθετη περίπτωση. Για τον υπολογισµό των απωλειών θερµότητας στις χώρες µέλη της Ε.Ε.
χρησιµοποιείται το πρότυπο ΕΝ ISO 6946-1, σύµφωνα µε το οποίο θα πρέπει να λαµβάνονται υπ' όψη οι συντελεστές θερµικής αντίστασης του συγκεκριµένου δοµικού στοιχείου k (W/CrrVK). Έτσι, όσο πιο µικρή προκύπτει η τιµή του k, τόσο χαµηλότερες προκύπτουν οι απώλειες θερµότητας του κτηρίου. Η ακριβής τιµή του k για κάθε τοιχοποιία εξαρτάται από την ξηρά πυκνότητα του υλικού, από τη γεωµετρία της κατασκευής του τούβλου και από το είδος και το πάχος των επιχρισµάτων.
π.χ.
Ζωγράφος Αστέριος Σελίδα 28 Σχήµα 2.2 πυκνότητα 1300 kg/m3 Σχήµα 2.3 πυκνότητα 1150 kg/m3
Σχήµα 2.2 Εφόσον η ξηρά πυκνότητα αργιλικής µάζας είναι µικρότερη από 1300 kg/m3 το συγκολλητικό κονίαµα έχει πάχος 1 cm και το πάχος τον επιχρίσµατος είναι 2 cm ανά παρειά τον τοίχου, το παραπάνω τούβλο πληρεί τον κανονισµό θερµοµόνωσης (k < 0,70 W/m'Κ).
Σχήµα 2.3 Εφόσον η ξηρά πυκνότητα αργιλικής µάζας είναι µικρότερη από 1150 kg/m3 το συγκολλητικό κονίαµα έχει πάχος 1 cm και το πάχος του επιχρίσµατος είναι 2 cm ανά παρειά του τοίχου, το παραπάνω τούβλο πληρεί τον κανονισµό θερµοµόνωσης (k<0,70 W/m Κ ) .
Ζωγράφος Αστέριος Σελίδα 29 Τούβλα µε αντίστοιχα γεωµετρικά χαρακτηριστικά φάρδους µεγαλύτερου των 25cm έχουν ακόµη µικρότερη τιµή k και κατά συνέπεια, υπερκαλύπτουν τον κανονισµό θερµοµόνωσης.
Τα τούβλα therko µε γέµιση πολυουρεθάνης και poroton, διεθνώς κατοχυρωµένες πατέντες του οµίλου Κοθάλη, εξασφαλίζουν ηχοµόνωση και θερµοµόνωση χειµώνα καλοκαίρι, που υπερκαλύπτουν τις σχετικές προδιαγραφές.
Οι οπτόπλινθοι (τούβλα) THERKO έχουν όπως φαίνεται και στην εικόνα γέµιση πολυουρεθάνης. Με αυτήν την τεχνοτροπία εξασφαλίζεται το γεγονός ότι δεν υπάρχουν απώλειες στον αρµό, επειδή η θερµοκρασία µεταφέρεται µε αγωγιµότητα και διαχέεται στη µάζα του τούβλου.
Τα τούβλα PROTON περιέχουν κόκκους διογκωµένη πολυστερόλης που δίνει την χαρακτηριστική πορώδη µορφή τους. Κατά την διάρκεια του ψησίµατος οι κόκκοι αυτοί συρρικνώνονται δηµιουργώντας θύλακες αέρος µέσα στο τούβλο. Χάρη στην κυψελώδη τους δοµή τα τούβλα PROTON, παρουσιάζουν καλύτερες θερµοµονωτικές ιδιότητες από τα απλα τούβλα.
Εικόνα 2.11Οπτόπλινθος PROTON Εικόνα 2.10Οπτόπλινθος THERKO
Ζωγράφος Αστέριος Σελίδα 30 Ωστόσο υπάρχουν καινούριες εναλλακτικές λύσεις πέραν από τον γνωστό οπτόπλινθο (τούβλο) για την πλήρωση µιας τοιχοποιίας, οι οποίες µας απασχόλησαν στο ερευνητικό στάδιο και αναγράφονται τα αποτελέσµατα στο τέταρτο κεφάλαιο. Τα δυο νέα δοµικά υλικά πληρώσεως τοιχοποιίας είναι το προµπετόν και Πολυστυρένιο τσιµεντόλιθος.
Προµπετόν
Εικόνα 2.12 Προµπετόν (YTONG Blocks) παράγονται από φυσικές πρώτες ύλες – χαλαζιακή άµµος, τσιµέντο και νερό.
Το προµπετόν η γνωστό ως Ytong εξαιτίας της βιοµηχανίας όπου έγινε εµπορεύσιµο είναι ένα δοµικό υλικό, το οποίο χάρη στις ιδιότητές του,
Τύπος POR200 THERKO Θ200
Διαστάσεις (mm) 330x200x140 330x200x140
Βάρος (kg/τεμ.) 7.30 kg 8kg
Πάχος τούβλου (mm) 200 2 0 0
Αρ. Τούβλων/m2 19 1 9
Συντελεστής Θερμοπερατότητας Κ Κcal/m2 * h * 0C
0.557
Ζωγράφος Αστέριος Σελίδα 31 είναι ιδανικό για την κατασκευή κατοικιών, πολυόροφων κτιρίων καθώς και βιοµηχανικών κτιρίων. Αναπτύχθηκε από τον Σουηδό αρχιτέκτονα Johan Axel Eriksson, ενώ η ευρεσιτεχνία του κατοχυρώθηκε το 1924. Ο Eriksson αναζητούσε ένα δοµικό υλικό, το οποίο θα διέθετε ιδιότητες θερµοµόνωσης ίδιες µε εκείνες του ξύλου και συµπαγή δοµή. Κατόρθωσε να παράγει ένα εξαιρετικά πορώδες υλικό από τσιµέντο, χαλαζία, άσβεστο και νερό. Αυτά τα φυσικά υλικά υπάρχουν σε µεγάλες ποσότητες στη φύση. Αυτές οι πρώτες ύλες υποβάλλονται σε επεξεργασία προκειµένου να παραχθεί ένα δοµικό υλικό µε πολυάριθµες κυψέλες αέρα: το ποροµπετόν. Το τελικό προϊόν προσφέρει θερµοµόνωση έναντι υψηλών και χαµηλών θερµοκρασιών, χαµηλά βάρη στην οικοδοµή, ευκολία στην χρήση και οικονοµία.
Το Ytong χαρακτηρίζεται ως ένα υλικό µε χαµηλό βάρος υψηλή αντισεισµικότητα, καλύτερη θέρµανση από την εκδοχή τοιχοποιίας µε οπτόπλινθο, αλλά και χάρη στην δοµή του δίνει µεγάλη ευκολία και ταχύτητα κτισίµατος.
Ελαφρύ ∆οµικό Υλικό και Αντισεισµικό
Χρησιµοποιώντας το προσθέτουµε µικρά φορτία στην κατασκευή, µε αποτέλεσµα η συµπεριφορά αυτής στο συµβάν µίας σεισµικής δράσης να είναι οµοιογενής και να κρίνεται ως ιδανική.
Μία τοιχοποιία 20cm από προµπετόν (YTONG Blocks) έχει βάρος 120 kg/m2 ενώ η αντίστοιχη τοιχοποιία µε τούβλο και µόνωση έχει βάρος 360 kg/m2.
Με πρακτικά µηδενικό αρµό σύνδεσης των Blocks (1-2 mm) που ανεβάζει τον µέσο όρο των αντοχών της τοιχοποιίας
Ζωγράφος Αστέριος Σελίδα 32 Θερµοµόνωση
Με συντελεστή θερµικής αγωγιµότητας λ= 0.090 kcal/mh ή λ= 0.104 W/mC η τοιχοποιία προµπετόν (YTONG Blocks) (πάχους 20 cm) εξασφαλίζει υψηλή θερµοµόνωση η οποία υπερτερεί έναντι της συµβατικής τοιχοποιίας (2 δροµικό τούβλο µε εξηλασµένη πολυστερίνη 5cm).
Επίσης, το Σύστηµα ∆όµησης προµπετόν (YTONG Blocks) παρέχει έναν αεροστεγή φάκελο, ο οποίος είναι καθοριστικός στον έλεγχο του άνετου και υγιούς περιβάλλοντος των εσωτερικών χώρων ενός κτίσµατος. Ένα σηµαντικό ζητούµενο, στη µελέτη θέρµανσης και συστηµάτων ψύξης είναι να ελαχιστοποιηθεί ο "ανεξέλεγκτος" αέρας εξαερισµού. Με την παροχή ενός αεροστεγούς φακέλου δόµησης, το προµπετόν (YTONG Blocks) ελαχιστοποιεί τις "ανεξέλεγκτες" εναλλαγές αέρα και επιτρέπει στον αέρα εξαερισµού "να ελεγχθεί". Με τη χρήση ενός ξηραντήρα, η περιεκτικότητα σε υγρασία του αέρα εξαερισµού µπορεί επίσης να ελεγχθεί, πράγµα που βελτιστοποιεί το άνετο εσωτερικό περιβάλλον. Συνολικά, ο όγκος και η ποιότητα του αέρα εξαερισµού, σε ένα κτίριο κτισµένο µε προµπετόν (YTONG Blocks), µπορούν να ελεγχθούν εύκολα και µε ακρίβεια - παρέχοντας έτσι ένα άνετο, οικονοµικό και υγιές περιβάλλον.
Αυτές οι ιδιότητες θερµικής προστασίας των προµπετόν (YTONG Blocks) επιβεβαιώθηκαν και από την µελέτη που διεξήχθη από το Κέντρο Ανανεώσιµων Πηγών Ενέργειας (Κ.Α.Π.Ε) σε συνεργασία µε την YTONG.
Λεπτοµερέστερα, η µελέτη απέδειξε ότι ένα κτίσµα από προµπετόν (YTONG Blocks), µπορεί να πετύχει µείωση 6.6% της ενέργειας που θα δαπανηθεί προκειµένου να θερµανθεί το κτίριο, και µείωση κατά 41.4% της ενέργειας που θα καταναλωθεί για την ψύξη του.
Ζωγράφος Αστέριος Σελίδα 33 Παράλληλα, και στην περίπτωση για ένα κτίσµα που ως φέρουσα τοιχοποιία χρησιµοποιεί το προµπετόν σε (YTONG Blocks) Panel για την οροφή του κτιρίου, µπορεί να επιτευχθεί µείωση κατά 13.4% της ενέργειας που θα σπαταλήσει για να θερµανθεί το κτίριο και µείωση κατά 54.2% της ενέργειας για να ψηχθεί το κτίριο.
Εικόνα 2.13Ροη θερµότητας προµπετόν (Ytong)
ΠΟΛΥΣΤΥΡΕΝΙΟ ΣΚΥΡΟ∆ΕΜΑ
Η εταιρία παρασκευής βρίσκεται στην Βουλγαρία µε ονοµασία Polibet και παρασκευάζει το π ο λ υ σ τ υ ρ έ ν ι ο σκυρόδεµα το οποίο έχει οµοιογενή κυτταρική δοµή.
Το πολυστυρένιο σκυρόδεµα αναφέρεται στα ελαφρά κυψελοειδή σκυροδέµατα. Σ’ αυτό, σε αντίθεση µε το προµπετόν (Ytong) κυψελοειδές
Ζωγράφος Αστέριος Σελίδα 34 σκυρόδεµα, οι κοιλότητες στη δοµή του είναι γεµάτες µε πολυστερίνη (EPS), η οποία έχει καλύτερες ιδιότητες ανθεκτικότητας θερµότητας, θορύβου και υγρασίας. Οι ιδιότητες αυτές µεταδίδονται και στο τελικό προϊόν - πολυστυρένιο σκυρόδεµα. Το ελαφρύ σκυρόδεµα µε πολυστυρένια πλήρωση το οποίο ονοµάζεται (πολυστυρένιο σκυρόδεµα).
Οι δοµές του πολυστυρένιου σκυροδέµατος είναι πιο ζεστές µε συντελεστή θερµικής αγωγιµότητας λ= 0,07 W/mK από αυτές ενός δέντρου. Η αντίσταση από το κρύο είναι τουλάχιστον κατά 50% υψηλότερο από ότι άλλα σκυροδέµατα. Ένα µεγάλο µειονέκτηµα του πολυστυρένιου σκυροδέµατος είναι η χαµηλή αντοχή σε θλίψη έναντι του προµπετόν (YTONG Blocks) πόσο µάλλον του οπτόπλινθου (τούβλο). Tο πολυστυρένιο σκυρόδεµα (PolyBet) είναι ανθεκτικό στην επίδραση των διαλυτών, βενζίνη, έλαια κ.λπ.
Τεχνικά χαρακτηριστικά :
• Αντοχή σε θλίψη: d = 250 χιλιοστά = 0,70 N / mm ² d=300mm = 0,75 N/mm²
• Ογκοµετρική παραµόρφωση λόγω της υγρασίας - 0 mm / m
• Συντελεστής απορρόφησης νερού:-38g / m² s
• Μικτό πυκνότητα ξηρού - 302 (∆1) kg/m3
• Αντίστοιχη θερµική αγωγιµότητα: - 0,07 W / mK
• Επικίνδυνες ουσίες: ΟΧΙ
• Θερµική αντίσταση: d=250mm Κ= 3,47 м2.К/W , d=300mm Κ=4,17м2.К/W
Ζωγράφος Αστέριος Σελίδα 35 Εικόνα 2.14 π ο λ υ σ τ υ ρ έ ν ι ο σκυρόδεµα
• ∆ιαπερατότητα πυκνότητα: 300 kg / m³. - 0,090 mg / mhPa, σε υψηλή διαπερατότητα νερού.
• Θερµοκρασία χρήσης από - 60 ° C έως + 70 ° C.
• Ειδική θερµοχωρητικότητα = 1,06 kJ / (KGK).
• Χαµηλή λειτουργική υγρασία - 4 - 8% και η µάζα βύθιση χαµηλή, δεν υπερβαίνει το 1 mm / m, χαµηλή απορρόφηση υγρασίας, που επιτρέπει το υλικό για να διατηρήσει χαµηλή θερµική αγωγιµότητα του, ακόµη και σε συνθήκες υψηλής υγρασίας.
Ζωγράφος Αστέριος Σελίδα 36 2.5 ∆οµικά υλικά από ανακυκλώσιµα Υλικά
Τα προαναφερθέντα δοµικά υλικά οπτόπλινθος, προµπετόν, και π ο λ υ σ τ υ ρ έ ν ι ο σκυρόδεµα τα οποία κυκλοφορούν ήδη στην αγορά, δεν παρασκευάζονται από ανακυκλώσιµα υλικά. Ως επί τον πλείστον τα επόµενα χρόνια η ανθρωπότητα οφείλει να ασχοληθεί µε την και ανακύκλωση δοµικών υλικών λόγο της αυξηµένης ανοικοδόµησης. H ανακύκλωση το εργαλείο που µπορεί να επαναφέρει στην παραγωγική διαδικασία υλικά τα οποία θεωρούνταν σαν «άχρηστα», όπως το γυαλί, χαρτί, πλαστικό και αλουµίνιο. Αυτό είναι βέβαια σωστό και σε πολλές χώρες υπάρχει µια ολόκληρη βιοµηχανία που κινείται από τη συλλογή διαφόρων ανακυκλωµένων υλικών µέχρι την κατασκευή σχετικών προϊόντων ή άλλων πρώτων υλών. Φαίνεται λοιπόν, ότι η τεχνολογική εξέλιξη, η ραγδαία εξέλιξη της χηµείας και της βιοµηχανικής παραγωγής µαζί µε την επερχόµενη σπανιότητα των πρώτων υλών στρέφουν τους κατασκευαστές οικοδοµικών υλικών σε εναλλακτικές λύσεις.
Έτσι το ξύλο έχει αντικατασταθεί πλέον σχεδόν εξ ολοκλήρου από άλλα υλικά, όπως τις πλαστικές ίνες, το γυαλί, το αλουµίνιο, τις γυψοσανίδες και κυρίως το νοβοπάν, το πιο φθηνό και ευρέως διαδεδοµένο υποκατάστατο του ξύλου των τελευταίων χρόνων. Το νοβοπάν χρησιµοποιείται για κάθε είδους χρήση, στα έπιπλα, στον διαχωρισµό χώρων, στη διακόσµηση καταστηµάτων. Παρ’ ότι κατά καιρούς έχει θιγεί το θέµα, πολύ λίγοι γνωρίζουν πόσο επιβλαβές είναι το νοβοπάν -ιδιαίτερα ορισµένες ποιότητές του- σε εσωτερικούς χώρους, λόγω κυρίως της φορµαλδεΰδης που περιέχει και που διαφεύγει σιγά-σιγά στην ατµόσφαιρα.
Εκτός όµως από τα επιβλαβή και επικίνδυνα για την υγεία και το περιβάλλον υλικά-υποκατάστατα του ξύλου- όλο και περισσότεροι
Ζωγράφος Αστέριος Σελίδα 37 κατασκευαστές και έµποροι δοµικών υλικών ανακαλύπτουν τα ανακυκλώσιµα υλικά, υλικά δηλαδή που µέχρι πριν λίγα χρόνια κατέληγαν στους σκυβαλότοπους. Ορισµένες φορές µάλιστα επανέρχονται πρακτικές και µέθοδοι δόµησης που χρησιµοποιούνταν σε παλαιότερες εποχές, όταν οι άνθρωποι ήταν αναγκασµένοι να τηρούν µια πιο ορθολογιστική και συνετή σχέση µε το γύρω τους υλικό κόσµο. Έτσι, παρουσιάζεται για παράδειγµα σήµερα στην αγορά της Αµερικής, υλικό για τη µόνωση εξωτερικών τοίχων που αποτελείται από δεµάτια άχυρου, επιχρισµένα µε γύψο µια παλιά πρακτική µέθοδος.
Ένα άλλο ιδανικό µονωτικό υλικό αποτελεί το χαρτί της εφηµερίδας για τη µόνωση της στέγης, αλλά και εσωτερικών τοίχων. Το χαρτί υπόκειται βέβαια κάποιες επεξεργασίες προηγουµένως, δεν δέχεται όµως άλλες προσµείξεις. Σε ολόκληρη την Κεντρική Ευρώπη, για παράδειγµα, είναι ευρέως διαδεδοµένο στην αγορά µονωτικό υλικό από παλιό χαρτί εφηµερίδας το οποίο θεωρείται σήµερα ιδανικό οικολογικό υλικό θερµό- και ηχοµόνωσης. Σε µορφή νιφάδων εκτοξεύεται µε τη βοήθεια ειδικής αντλίας στο εσωτερικό τοίχων, κάτω από πατώµατα, ανάµεσα στην επένδυση και τη στέγη, κλπ.
Μια άλλη µέθοδος αξιοποίησης ανακυκλώσιµων υλικών που έρχεται πάλι απ’ την Αµερική είναι αυτή που αξιοποιεί παλιό χαρτί, χαρτόνι και διάφορες άλλες άχρηστες ίνες µε σκοπό την κατασκευή «ξύλου» οικοδοµών.
Περιέχει από 40 µέχρι και 70% των κοινών οικιακών απορριµµάτων, αλλά µπορεί να αξιοποιήσει και άχυρα, υπόλοιπα ζαχαροκάλαµου, πριονίδι ή άλλα υπόλοιπα αγροτικής παραγωγής. Η µέθοδος αυτή είναι απλή:
Ο πολτός των διαφόρων ινών χύνεται πάνω σε ένα καλούπι που µοιάζει µε κηρήθρα. Η «κηρήθρα» αυτή έχει πολύ µικρές τρυπούλες, ώστε να µπορεί
Ζωγράφος Αστέριος Σελίδα 38 να διαφεύγει το µεγαλύτερο µέρος της υγρασίας. Ο τάπητας του πολτού θερµαίνεται, πιέζεται και αποξηραίνεται. Το τελικό προϊόν είναι µια σκληρή, ελαφριά, ινώδης πλάκα µε κυψελοειδή επιφάνεια από τη µια της πλευρά και επίπεδη επιφάνεια από την άλλη.
Η πλάκα αυτή κατασκευάζεται σε όποιο πάχος απαιτεί η αγορά, από χαρτί περιτυλίγµατος στη λεπτή του µορφή µέχρι πάχος γυψοσανίδας των 75 χιλιοστών. Οι άδειοι χώροι ανάµεσά τους µπορούν να γεµίσουν µε µονωτικό υλικό. Οι πλάκες αυτές µπορούν να πριονιστούν, να καρφωθούν, να αδιαβροχοποιηθούν, να βαφούν, να γίνουν ανθεκτικά στη φωτιά και να επενδυθούν µε καπλαµά, σαν κοινό ξύλο.
Στο ερευνητικό στάδιο όσο αναφορά την κατασκευή δοµικών υλικών µε προσθήκη τρίµατος από ανακυκλώσιµα ελαστικά έχουµε κάποιες εργασίες που αναφέρονται σε σκυροδέµατα τσιµέντου, άµµου και τρίµµα από ανακυκλώσιµο ελαστικό.
• Paki Turgut, Bulent Yesilata, Physico-mechanical and thermal performances of newly developed rubber-added bricks, Energy and Buildings 40 (2008) 679-688
• Arin Yilmaz Nurhayat Degirmenci, Possibility of waste tire rubber and fly ash with Portland cement as construction materials, Waste Management 29 (2009) 1541-1546
• Bulent Yesilata, Yusufer Isifer, Paki Turgut, Thermal insulation enhancement in concretes by adding waste PET and rubber pieces
• Paine, K.A., Moroney, R. C., Dhir, R. K., 2004. Application of granulated rubber to improve thermal efficiency of concrete. In:
International Conference on Sustainable Waste Management and Recycling, Septemper 2004, London.
