13/12/2012 - Sie entwickeln einen biologischen Beton, um "lebendige" Fassaden zu bauen

Menéame

Die Forscher der Gruppe "Strukturtechnologie"  Studie über die neue Art von Biobeton aus zwei Materialien auf Zementbasis. Der erste ist der konventioneller Kohlenstoffbeton (auf Zementbasis Portland), mit dem sie ein Material von einem pH-Wert von 8 erhalten. Das zweite Material besteht aus einem Zement von Magnesiumphosphat (MPC vom englischen Magnetium-Phosphate Cement) mit hydraulischem Bindemittel, das keine Behandlung zur Senkung des pH-Werts erfordert, da dieser leicht sauer ist.

Magnesiumphosphat Zement wurde zuvor als Reparaturmaterial für seine schnell geschmolzene Eigenschaft verwendet. Darüber hinaus wurde es auch als Biozement im Bereich Medizin und Zahnmedizin eingesetzt, was darauf hindeutet, dass es keine zusätzlichen Umweltauswirkungen hat.

Die Innovation dieses neuen Betons (vertikale Mehrschichtigkeit) ist, dass es sich als natürliche biologische Stütze für das Wachstum und die Entwicklung bestimmter biologischer Organismen verhält, insbesondere bestimmte Familien von Mikroalgen, Pilzen, Lyken und Moos.

Sobald die Idee patentiert ist, erforscht das Team den besten Weg, um das beschleunigte Wachstum dieser Art von Organismen im Beton zu fördern. Ziel der Forschung ist es, den natürlichen Kolonisierungsprozess zu beschleunigen und innerhalb eines Jahres einen attraktiven Aspekt zu erreichen. Die Idee ist auch, dass die Fassaden, die mit dem neuen Material gebaut wurden, eine vorübergehende Evolution zeigen, indem sich die Färbung je nach Jahreszeit ändert, sowie die Familien der vorherrschenden Organismen. Bei dieser Art von Bau wird das Auftreten anderer Arten von Vegetation vermieden, um zu verhindern, dass ihre Wurzeln das konstruktive Element verlieren.

Drei Schichten Material

Um den biologischen Beton zu erhalten, wurden neben dem pH-Wert auch andere Parameter geändert, die die Biorezeption des Materials beeinflussen, wie z. B. Porosität und Oberflächenrauheit. Das Ergebnis ist ein mehrschichtiges Element, d. h. eine Platte, die neben einer Strukturschicht aus drei weiteren Schichten besteht: Die erste Schicht ist eine Schicht der Abdichtung, die auf der vorherigen Ebene liegt und als Schutz vor dem Übergang von Wasser in die Strukturschicht dient, um eine Verschlechterung zu verhindern.

Die nächste ist die biologische Schicht, die die Kolonisierung ermöglicht und die Ansammlung von Wasser in sich erlaubt. Es wirkt als interne Mikrostruktur, fördert die Retention und leitet die Entfernung von Feuchtigkeit; da es die Fähigkeit hat, das Wasser aus dem Regen zu erfassen und zu speichern, erleichtert diese Schicht die Entwicklung biologischer Organismen.

Schließlich basiert die letzte Schicht auf einer Beschichtungsschicht, die unterbrochen wird und die Funktion der umgekehrten Abdichtung bildet. Diese Schicht wird den Eingang des Regenwassers ermöglichen und den Verlust verhindern; so wird der Wasserauslass dorthin umgeleitet, wo es an biologischem Wachstum liegt.

Verringerung des CO2-Ausstoßes

Das neue Material, das verschiedene Anwendungen hat, bietet Vorteile von Umwelt-, Wärme- und Ästhetiktypen, je nach Forschungsteam, von Schule der Wege, unter der Leitung von Antonio Aguado und auch gebildet von Ignacio Segura und Sandra Manso. Aus ökologischer Sicht ermöglicht es die Aufnahme und damit die Verringerung des CO2-Ausstoßes in der Atmosphäre durch biologische Beschichtung.

Gleichzeitig kann es die Sonneneinstrahlung erfassen, wodurch die Wärmeleitfähigkeit innerhalb der Gebäude je nach der erreichten Temperatur reguliert werden kann. Der biologische Beton funktioniert nicht nur als Isoliermaterial und Wärmeregler, sondern auch als Zier Alternative, um die Fassade von Gebäuden oder die Oberfläche von Gebäuden mit verschiedenen Oberflächen und Farbtönen zu dekorieren; er ist dazu gedacht, bestimmte Bereiche zu kolonisieren, ohne dass eine ganze Fläche abgedeckt werden muss, und mit verschiedenen Farben. Die Idee ist, eine Patina aus Materie als biologische Abdeckung oder "lebendige" Malerei zu schaffen.

Darüber hinaus bietet es auch die Möglichkeit, in Gartengebieten als dekoratives Element und als nachhaltige und landschaftliche Integration konstruktiver Elemente zu nutzen, um eine stärkere Integration dieser Gebiete in die Umwelt zu erreichen.

Sanierung des architektonischen Erbes

Das Material beinhaltet ein neues Konzept des vertikalen Gartens nicht nur für Gebäude oder Bauelemente, sondern auch für die Sanierung bestehender Gebäude. Im Gegensatz zu den derzeitigen Systemen von vegetierten Fassaden und vertikalen Gärten wirft das neue Material ein biologisches Wachstum auf dem gleichen Trägermaterial auf; daher braucht es keine komplexen Trägerstrukturen und ermöglicht die Auswahl des Bereichs der Fassade, in dem biologisches Wachstum angestrebt wird.

Die vegetierten Fassaden und vertikalen Gärten basieren auf der Verwendung eines Pflanzenuntergrunds in einer Art Behälter oder auf völlig unabhängigen Kulturen von Substraten, wie z. B. hydroponischen Kulturen. Aber sie erfordern komplexe Systeme, die dem eigenen Bauelement (Materialgehäuse) und sogar benachbarten Strukturen des Metall- oder Kunststofftyps bei zusätzlichen Belastungen sowie bei geringerer Helligkeit und geringerer Umgebung des Gebäudes zur Seite stehen. Der neue "grüne" Beton erreicht das direkte Wachstum der Organismen aus dem Mehrschicht-Sortiment.

Patent und Marketing

Die Forschung hat zu einer Doktorarbeit geführt, die Sandra Manso entwickelt. Die Versuchskampagne für die Phase des biologischen Wachstums, die auf Pferdebasis zwischen der UPC und der Universität Gent (Belgien) durchgeführt werden soll, wird derzeit durchgeführt. Diese Forschung wurde von Professor Antoni Gómez-Bolea von der Fakultät für Biologie der Universität Barcelona unterstützt, der Beiträge im Bereich des biologischen Wachstums von Baumaterialien geleistet hat.

Innovation ist derzeit auf dem Weg zum Patent und dem katalanischen Unternehmen ESCOFET 1886 S.A.., Hersteller von Baubetonplatten und Stadtmöbeln, hat sich bereits für die Vermarktung des Materials interessiert.

UPC

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