Опасный бетон. Почему главному строительному материалу нужна альтернатива
Бетон даже более вездесущ в современных городах, чем пластик. Тем не менее мы гораздо реже задумываемся о том, какой вред наносит этот материал природе. О том, как бетон связан с недостатком воды, климатическим кризисом и стихийными бедствиями рассказывает наш автор Полина Лебедева.
Бетон — самый широко используемый строительный материал планеты. Каждый день мы проходим среди бетонных зданий и гуляем по заасфальтированным дорогам. Человечество настолько привыкло к этому, что большинство даже не задумывается о количестве бетона, сопровождающего нас в повседневной жизни. Простой пример: если разделить массу этого материала, используемого каждый год в строительстве, на население планеты, то окажется, что на одного человека приходится около 3 тонн бетона. Таким образом, бетон — это второй по объему потребления ресурс после воды.
С точки зрения экологии, бетон представляет собой одну из самых больших угроз для планеты и климата на каждом шаге его производства, использования и даже на протяжении многих лет после строительства. Но обо всем по порядку.
Минус вода и песок
Основными компонентами бетона являются цемент, щебень, песок и вода. Казалось бы, всего этого на Земле в избытке. Но количество производимого бетона означает, что многие ресурсы оказываются под угрозой.
Дело в том, что для бетона не подойдет любой песок — необходим именно морской его вариант. Он обкатан водой, а не ветром, и такие песчинки лучше крепятся друг к другу. Тогда как пустынный песок более округлый и не подходит для производства бетона. Человечество использует морской песок гораздо быстрее, чем волны океанов успевают пополнить запасы — со временем это неизбежно приводит к его нехватке. Правда, в России в основном используется не морской, а карьерный песок, но эта оговорка не умаляет глобальную проблему.
Работы в песчаном карьере. Фото: С. Лидов / РИА Новости
С водой дела обстоят не лучше. В 2012 году 9% всей использованной человечеством воды ушло исключительно на производство бетона. Согласно прогнозам журнала Nature Sustainability к 2050 году 75% всей воды, необходимой для производства бетона, будет использоваться в развивающихся странах. Например, в Индии, где жителям мегаполисов воды уже сейчас не всегда хватает даже для питья.
Цемент значит CO2
Цемент для производства бетона создается путем измельчения клинкера и гипса. Для того чтобы из глины и известняка сделать клинкер, их необходимо нагреть до 1400°C. Такие температуры требуют больших затрат энергии, а это значит, что в атмосферу попадает огромное количество углекислого газа. За 2015 год 8% всего высвобожденного человечеством CO2 пришлось исключительно на производство клинкера. Если бы бетон был страной, он занимал бы третье место по уровню выбросов — после США и Китая.
Итак, с экологическими проблемами при производстве разобрались. Но что же происходит после того, как бетон уже залит, здания построены, и шоссе забетонированы? Казалось бы, худшее уже позади, но на самом деле проблемы только начинаются.
От потепления до наводнений: как бетон меняет климат городов
Дело в том, что наши бетонные города в жаркие дни нагреваются гораздо быстрее, чем деревни, где этот материал почти не используется. Этот феномен — городской остров тепла — хорошо изучен географами и урбанистами. В частности известно, что разница температур в городах с населением более миллиона человек и за их пределами может достигать 5°C. Это приводит к проблемам со здоровьем у жителей, ухудшению качества питьевой воды, а также повышает потребление электричества для вентиляторов и кондиционеров — т.е. возникают дополнительные выбросы CO2. Возникает петля обратной связи, хорошо известная климатологам: повышение температуры приводит к еще большему повышению температуры.
Вид на Красную площадь, окутанную пеленой дыма. Фото: Константин Чалабов / РИА Новости- Марсель в жарку погоду. Фото: unsplash.com
Вид на Красную площадь, окутанную пеленой дыма. Фото: Константин Чалабов / РИА Новости
Марсель в жарку погоду. Фото: unsplash.comОдно из самых заметных следствий глобального потепления — увеличивающееся с каждым годом число природных катастроф: цунами, землетрясений, торнадо, наводнений… Список можно продолжать бесконечно, но, в случае с бетоном, больше всего нас должны волновать наводнения. Забетонированные дороги и шоссе не позволяют пришедшей воде быстро уходить в землю. Так, наводнения становятся более разрушительными. Они приносят с собой больший экономический ущерб, уносят большее количество человеческих жизней и затрудняют восстановление разрушенных городов.
В 2017 году американский мегаполис Хьюстон пережил самое мощное наводнение в своей истории. Оно унесло не менее 80 жизней, а экономический ущерб был оценен в 70 миллиардов долларов. Ученые сходятся во мнении, что основной причиной разрушений стал именно бетон, так как Хьюстон — один из самых забетонированных городов континента.
Экологичные альтернативы бетону
Бетонный кризис действительно существует. Но правда ли все настолько плохо? И да, и нет.
За последние 20 лет количество углекислого газа, попадающего в атмосферу из-за бетона, уменьшилось в среднем на 18% благодаря увеличению энергоемкости технологий производства. Более того, стали появляться компании, занимающиеся разработкой более экологичных альтернатив привычным строительным материалам.
Множество предприятий по всему миру сегодня работают над тем, чтобы сделать бетон более «зеленым». Правда, большинство из них останавливаются на вторичном использовании элементов бетона: это помогает экономить ресурсы и затраты на производство. Но есть и те, кто идет дальше.
Например, компания SolidiaTech разработала собственную технологию Solidia, которая позволяет снизить количество высвобождаемого CO2 до 60%, и не требует при этом установки нового оборудования. Также у них есть второй вариант производства цемента, при котором затвердевание происходит не с добавлением воды, а при использовании углекислого газа. Это существенно снижает стоимость и длительность процесса, и, самое главное, сокращает концентрацию CO2 в атмосфере.
При производстве 30 блоков бетона из атмосферы поглощается 22 кг С02
(столько же, сколько 1 дерево поглощает за год). Фото: SolidiaTech
Кто-то идет еще дальше, и предлагает полностью отказаться от использования цемента в строительстве в пользу, например, дерева или железного камня Ferrock, созданного из отходов металлургической промышленности. Пока сложно сказать, чем конкретно человечество заменит бетон. Большинство существующих альтернатив не обладают таким же набором качеств (твердость, морозостойкость, теплопроводность и простота создания), или требуют значительно больших денежных затрат на этапе производства и ухода.
Фото: ing.dk
Мы еще очень далеки от решения проблемы бетона. По самым оптимистичным оценкам, при существующих темпах развития миру потребуется около 20 лет, чтобы новые материалы полностью заменили собой стандартный бетон. Также экологичных разработок может оказаться недостаточно — многие считают, что без строгого регулирования со стороны государства на уровне законодательства отказаться от бетона не получится.
Бетон предоставил нашей цивилизации возможность развиться до того уровня, на котором мы сейчас находимся. Его дешевизна, стойкость и простота производства позволили забыть о проблемах, преследующих человечество на протяжении всего хода истории — недостаток жилья и его недолговечность. Но настоящее ставит перед нами новые вызовы, и если мы предпочтем их игнорировать в угоду экономической выгоды, условия жизни на планете могут необратимо измениться.
Источник
Чем вреден для здоровья бетон
Выбирая строительный материал, немногих интересует его влияние на окружающую среду. Большинство людей думаю лишь о том, как материал повлияет на его собственное здоровье и как это коснётся его близких. Мало кто из потребителей задумывается, сможет ли используемый стройматериал улучшить общую экологическую обстановку.
Тем не менее, в наше время существует ряд материалов, которые могут положительно сказаться на состоянии экологии. Один из таких материалов – бетон. Он очень популярен и занимает первые места в использовании в промышленности и строительстве жилых домов. При точном соблюдении технологии изготовления, бетон настолько экологически чист, что его применяют в детских, лечебных и других учреждениях, где повышены нормы безопасности здоровья человека.
Сегодня бетон считается эстетическим и экологически благоприятным материалом, который отвечает требованиям строительства. Бетон – это не только материал для строительства фундамента, из него строят здания, дороги, делают предметы интерьера и ландшафтного дизайна, в том числе – тротуарную плитку. Построенные из бетона здания не нагреваются летом и не теряют тепло зимой. Он позволяет экономить на отоплении, вентиляции и освещении в домах, кондиционировании помещений, позволяя уменьшить выбросы углекислого газа в атмосферу. Бетон позволяет создать наиболее благоприятную среду в помещении. К сожалению, многие офисные здания строят из материалов, не отвечающих экологическим нормам, в связи с чем у персонала возникают проблемы со здоровьем. Это приносит компаниям значительные убытки. И наоборот, в бетонных зданиях люди чувствуют себя лучше, их производительность повышается на 5-15%.
Бетон обладает и другими достоинствами: его компоненты легко добыть, его просто изготовить и доставить.
В США были проведены исследования, которые доказывают, что при движении по бетонным дорогам транспорт тратит на 11% меньше топлива, чем при езде по асфальту. Бетонные покрытия способны отражать свет, таким образом, что на освещение улиц можно тратить на 27% меньше электроэнергии. Компания Heidelberg Cement в Германии изобрела пористый бетон, который позволяет снизить уровень шума в городской среде на 3-5 децибел.
Бетонные конструкции не только безопасны для здоровья человека, они даже защищают его. Благодаря современным технологиям, в бетонные смеси начали вводить особые добавки, которые позволяют противостоять проникновению в конструкцию опасных для человека хлоридов.
Новейшие исследования позволяют сделать бетон влаго- и пылеотталкивающим, самоочищающимся, самоуплотняющимся. Это сыграло важную роль при строительстве больших промышленных зданий в крупных мегаполисах.
Бетон со своей доступностью и экологичностью в наше время занимает большую часть всех построек, при этом использовать его начинают все чаще не только на Земле, но и в космосе. Ученые выяснили, что на Луне находятся такие составляющие бетонно смеси, как вода и песок. В Американском институте бетона уже давно существует комитет по лунному бетону.
На сегодняшний день бетон полностью удовлетворяет техническим требованиям. Его прочность и долговечность проверены годами. С эстетической точки зрения он позволяет создавать архитектуру любых форм, цветов и оттенков. На сегодняшний день в качестве красителя используют природный и синтетический оксид железа.
Тротуарную плитку изготавливают из цемента, песка, пластификаторов, воды и красителей. Бетонная тротуарная плитка, изготовленная методом полусухого вибропрессования, занимает лидирующие позиции в строительстве. Для ее изготовления раствор помещают в форму с ячейками, которая располагается на вибростоле. При беспрерывном вибрировании на плитку опускается пуансон, оказывая давление, и уплотняет ее до нужного состояния. Все производство плитки на сегодняшний день автоматизировано. После изготовления этот экологически чистый продукт применяют для строительства дорог, пешеходных улиц, площадей и дорожек.
Бетон – это материал, который человек получил из окружающей среды. Он служит защите людей уже долгие годы. Применение бетона делает наше будущее и будущее наших близких безопасным.
Источник
Чем вреден для здоровья бетон
Глобальные проблемы, связанные с охранной окружающей среды и существованием всего человечества волнуют сегодня каждого. Каждый день по всему миру происходят аварии на производстве, разливается нефть во всемирные воды океана, выхлопные трубы выпускают огромное количество газов в атмосферу. Актуально рассмотреть более детально строительную область. Стройка всегда связана с бетоном, а бетон создается из такого материала как цемент. Производство цемента сегодня остается сложным процессом. Поэтому следует узнать, существует ли вред цемента и цементной пыли для здоровья человека?
Ранее в качестве связующего в растворные смеси добавляли яйца, они выполняли свойство адгезии. Это экологически чистый продукт. Сегодня в бетонные и растворные смеси кладут цемент. Без этого строительного материала невозможно представить ни одну современную стройку или ремонт в доме. Бетон или иные производные из цемента присутствуют практически в каждом доме, и является абсолютно безвредным для человека, это экологически безопасная составляющая. Но цемент, из которого делают бетон, оказывает негативное влияние на здоровье человека.
Вред цементной пыли
Особая опасность представляется для работников стройки. При работе с цементом всегда возникает пыль, которая поднимается в воздух. Строитель автоматически получает «удары» на организм с трех сторон: глаза, кожа, легкие. Цементная пыль, в первую очередь, воздействует на глаза. Они начинают часто слезиться, тем самым защищает организм от внешнего раздражителя. Со временем защитные свойства разрушаются, что приводит к слепоте человека.
Далее под «ударом» находится кожа. Если кожные покровы тела не будут защищены специальной одеждой, то цементная пыль начнет осушать кожу человека, поглощая из нее влагу. Таким образом, кожа становится сухой, появляются трещины и ранки, которые в дальнейшем могут кровоточить. Данный процесс является весьма болезненным и неприятным, и может повлечь за собой инфекционные заболевания.
Самая опасная область, куда может попасть цементная пыль – это легкие. Мягкая легочная ткань постепенно становиться огрубевшей. Воздействие стройматериала является очень опасным для здоровья человека. При попадании цементной пыли в легкие начинается необратимый процесс разрушения.
Структура легких меняется и появляется хронический бронхит или астма. Этот процесс происходит постепенно, и человек может не сразу почувствовать негатив. Через некоторое время начинают появляться заболевания, в процессе специалисты начинают выяснять, что эта болезнь связана с применением цемента, поэтому зачастую в конечном итоге ставится диагноз в результате профессионального заболевания.
Работодатель начинает выяснять обстоятельства и проводить необходимые расследования, а это очень сложный процесс. В любом случае ничем хорошим он не завершается, а наоборот работнику оформляют инвалидность, а работодателя облагают немалыми штрафами. Почему это все происходит? Дело в том, что работодатель не выдал работающему средство индивидуальной защиты – респиратор, или выдал, но не проконтролировал, что тот его применяет.
То есть вина в этом случае работодателя. Но если респиратор или маска были выданы своевременно и это можно доказать подписью работника в карточке выдачи спецодежды, да еще и постоянно предупреждали об использовании этой маски тоже письменно под личную подпись, то здесь точно виноват сам работник. Что делать во втором случае, решает представитель министерства здравоохранения.
При отсутствии полноценной защиты для работника стройки, его жизнь находится в опасности. К тому же, негативное воздействие оказывается и на растения. Пыль покрывает листья сверху. Тем самым препятствует проникновению солнечных лучей. Процесс фотосинтеза не происходит и растение в скором времени погибает. Поэтому однозначно, вред цемента и цементной пыли на здоровье человека и растения присутствует. В случае если не остановить агрессивное воздействие пыли, может наступить смерть.
Как обезопасить себе от воздействия пыли?
Чтобы исключить контакт цементной пыли с организмом человека необходимо научиться правильно пользоваться средствами индивидуальной защиты и спецодеждой. Для защиты органов дыхания необходимо применять маски или респираторы. Чтобы защитить глаза от цементной пыли нужны очки. Для защиты кожного покрова необходимо надеть спецодежду и спецобувь.
Одежду следует застегнуть на все пуговицы, куртку заправить в брюки и только тогда приступать к выполнению работ. Важно помнить, что ваша безопасность находиться в ваших руках, и никто другой не спасет вас от воздействия негативных факторов, как бы он этого не хотел и не желал. Вы вправе отказаться от выполнения трудовых обязанностей, если вас не обеспечили средствами СИЗ и спецодеждой.
Источник