REDUKCJA CO2 BEZ ZWALNIANIA TEMPA
Współczesne wyzwania technologiczne w produkcji prefabrykatów
Dzisiejszy przemysł budowlany znalazł się na historycznym zakręcie. Z jednej strony unijne i krajowe regulacje oraz presja rynkowa na redukcję śladu węglowego wymuszają natychmiastowe odejście od tradycyjnych, wysokoemisyjnych spoiw opartych wyłącznie na klinkierze cementowym. Z drugiej – dynamicznie rozwijający się sektor prefabrykacji konstrukcyjnej nie wybacza najmniejszych kompromisów w kwestii technologii.
Tutaj czas to pieniądz, a kluczem do rentowności jest wysoka wytrzymałość wczesna oraz błyskawiczna rotacja form. Czy można połączyć te dwa zbieżne, choć technologicznie sprzeczne cele? Przykład pełnoskalowego wdrożenia cementu o obniżonym śladzie węglowym w zakładzie Leier Polska SA w Malborku udowadnia, że odważna inżynieria materiałowa przynosi nie tylko korzyści rynkowe i operacyjne, lecz także środowiskowe.
Ekologiczny „bliźniak” o sile czystego klinkieru
Przez dekady w branży prefabrykacji panował głęboko zakorzeniony dogmat, że jedyną drogą do uzyskania wysokich wytrzymałości wczesnych, niezbędnych do natychmiastowego rozformowania elementów, jest stosowanie czystych cementów portlandzkich klasy CEM I 52,5 R.Niestety każdy kilogram takiego spoiwa obciążony jestznaczącym śladem węglowym. Odpowiedzią Holcim naten technologiczno-ekologiczny impas stał się nowoczesny, uniwersalny cement niskoemisyjny CEM II/A-S 52,5R Turbo Kujawy. Dzięki precyzyjnemu doborowi składników mineralnych i zaawansowanemu procesowi drobnego mielenia wprowadzony do składu żużel wielkopiecowy(oznaczenie „S”) skutecznie redukuje emisję CO₂ w porównaniu do tradycyjnych spoiw portlandzkich, zachowującjednocześnie unikatową dynamikę przyrostu wytrzymałości klasy Rapid (R). Co kluczowe dla inżynierów i technologów: nowy cement Turbo to sprawdzony ekwiwalentCEM I, który można zaimplementować w zakładzie produkcyjnym bez konieczności rewolucyjnych, kosztownych i przede wszystkim ryzykownych zmian w dotychczasowych, sprawdzonych recepturach.
Piotr Tusk, dyrektor ds. techniczno-produkcyjnych Leier Polska SA: Nie ukrywam, że kiedy Marek po raz pierwszy pojawił się u nas z propozycją wdrożenia do produkcji zaawansowanych elementów konstrukcyjnych spoiwa z dodatkiem żużla, podeszliśmy do tego tematu z ogromną rezerwą. W naszym zakładzie w Malborku produkujemy prefabrykaty, które trafiają na najbardziej wymagające budowy w Polsce, gdzie kryteria jakościowe są bezkompromisowe. Rynek oczekuje od nas zawrotnego tempa realizacji zamówień, a to oznacza, że kluczowym elementem naszej przewagi konkurencyjnej są technologie pozwalające maksymalnie skrócić cykl produkcyjny. Każda godzina przestoju formy na hali to realna strata. Szybko jednak okazało się, że redukcja śladu węglowego i wysokie parametry mechaniczne nie muszą się wykluczać. Zastosowanie cementu Turbo Kujawy pozwoliło nam na pełną optymalizację składu mieszanek oraz doskonałą współpracę z nowoczesnymi domieszkami chemicznymi najnowszej generacji. Osiągnęliśmy to, co najważniejsze: obniżyliśmy wskaźnik GWP (Global Warming Potential) do wartości Net Value = 611 kg równoważnika CO2 na tonę, nie tracąc ani jednego megapaskala z wytrzymałości betonu.
Od prób technologicznych do masowej produkcji filigranów
Wdrożenie nowego spoiwa w malborskim zakładzie Leier nie było dziełem przypadku, lecz efektem skrupulatnie zaplanowanego procesu badawczego. Całą procedurę rozpoczęto od prób technologicznych na recepturze przeznaczonej do masowej produkcji wymagających stropów typu filigran. Założono wymagający reżim produkcyjny oparty na współczynniku W/C = 0,5 oraz płynnej klasie konsystencji S4/S5. Oczekiwany cel postawiony przez technologów był jasny: uzyskanie klasy wytrzymałości na ściskanie C30/37, pełna zgodność z klasą ekspozycji XC2 oraz – co z punktu widzenia logistyki zakładu najistotniejsze – osiągnięcie wytrzymałości wczesnej po 24 godzinach na poziomie powyżej 20 MPa, co pozwala na bezpieczne i bezuszkodzeniowe rozformowanie elementów.
Wytrzymałość wczesna w fazie rozformowania (już po jednej dobie) z zapasem przekroczyła wymagane progi, a testy 28-dniowe potwierdziły uzyskanie trwałej, zwartej matrycy cementowej o jednorodnej i estetycznej strukturze powierzchni.
Piotr Tusk, dyrektor ds. techniczno-produkcyjnych Leier Polska SA: Dla praktyka zarządzającego dużą fabryką najważniejsze są powtarzalne fakty na taśmie produkcyjnej, a nie tylko suche wykresy z laboratorium. Bardzo wysoka dynamika narastania wytrzymałości w pierwszych godzinach hydratacji betonu na cementach z linii Turbo okazała się kluczem do sukcesu całego wdrożenia. Przełożyło się to bezpośrednio na skrócenie czasu potrzebnego do rozformowania, suwnicowego przenoszenia i finalnego transportu gotowych wyrobów na plac magazynowy. Zyskaliśmy szybszą rotację stołów i form, dzięki czemu wydajność naszych linii produkcyjnych wzrosła. Co więcej, specyfika tego spoiwa pozwoliła nam na drastyczne ograniczenie lub wręcz całkowite wyeliminowanie energochłonnej obróbki termicznej (parowania) elementów w okresie letnim i przejściowym, co generuje potężne oszczędności finansowe w dobie szalejących cen energii.
Egzamin z mrozoodporności: Balkony prefabrykowane i wyzwanie XF3
Zachęcony sukcesem przy stropach filigran, zespół technologiczny postanowił jeszcze podnieść poprzeczkę. Kolejnym etapem było zaadaptowanie cementu CEM II/A-S 52,5 R Turbo Kujawy do produkcji betonu napowietrzonego wykorzystywanego w elementach zewnętrznych, takich jak balkony prefabrykowane. W tym przypadku materiał musiał sprostać ekstremalnie surowym klasom ekspozycji: XF3, XC4 oraz XD2 przy jednoczesnym zapewnieniu stopnia mrozoodporności na poziomie F150 (przy obniżonym współczynniku W/C = 0,47 i stabilnej zawartości powietrza w mieszance na poziomie około 5%).
W środowisku technologów betonu wciąż pokutuje mit, że obecność żużla negatywnie wpływa na mrozoodporność betonu w obecności soli odladzających. Praktyka i fizykochemia cementu Turbo Kujawy całkowicie zadają temu kłam. Drobno mielony żużel reaguje z produktami hydratacji cementu portlandzkiego w procesie reakcji pucolanowej i portlandowej, tworząc dodatkowe fazy C-S-H (uwodnione krzemiany wapnia). Te fazy doskonaleuszczelniają strukturę kapilarną betonu. Efekt? Zmniejszenie sorpcyjności, ograniczenie przepuszczalności wodyoraz zablokowanie migracji jonów chlorkowych w głąbstruktury. Oficjalne badania odporności na cykliczne zamrażanie i rozmrażanie przeprowadzone dla firmy Leier wykazały łączną masę ubytków betonu na poziomie zaledwie 0,82% przy jednoczesnym spadku wytrzymałości na ściskanie po serii cykli mrozowych o zaledwie 6,5%.W tym miejscu warto podkreślić, że norma dopuszcza spadek do 20%. To rewelacyjne parametry, które gwarantują wieloletnią trwałość konstrukcji w niesprzyjających warunkach atmosferycznych.
Twarde dane: Skala, która zmienia rynkowe zasady gry
O tym, że zielona transformacja w malborskim zakładzie Leier nie jest jedynie wizerunkowym zabiegiem marketingowym, lecz twardą rzeczywistością biznesową, najlepiej świadczą wolumeny zużycia cementu CEM II/A-S 52,5 R Turbo Kujawy na poszczególne asortymenty konstrukcyjne:
• Stropy typu filigran: 2356,96 ton
• Balkony prefabrykowane: 1716,50 tony
• Ściany typu doppelwand oraz ściany pełne: 363,90 tony
• Płyty drogowe: 325,50 tony
• Nadproża (typu L oraz NKLL): 189,00 ton
• Schody prefabrykowane: 131,80 tony
• Bloki betonowe, belki stropowe, spoczniki i słupy:103,20 tony
Łącznie tysiące ton zaawansowanych elementów konstrukcyjnych wyprodukowanych w duchu zrównoważonego rozwoju opuściło bramy fabryki Leier, trafiając bezpośrednio na kluczowe budowy kubaturowe i infrastrukturalne w całym kraju.
Droga ku zrównoważonej przyszłości
Piotr Tusk, dyrektor ds. techniczno-produkcyjnych Leier Polska SA: Z perspektywy czasu i zebranych doświadczeń produkcyjnych widzimy wyraźnie, że wdrożenie cementu CEM II/A-S 52,5 R Turbo Kujawy było milowym krokiem, który skutecznie napędza rozwój nowoczesnej, wydajnej i przede wszystkim zrównoważonej prefabrykacji w naszej firmie. Odpowiedzieliśmy na realne i rosnące wymagania współczesnych inwestorów oraz generalnych wykonawców. Oni w zapytaniach ofertowych coraz częściej bezkompromisowo żądają deklaracji środowiskowych III typu (EPD) i wykazania niskiego śladu węglowego budynku, nie chcąc jednocześnie słyszeć o jakichkolwiek opóźnieniach na budowie. Dzięki partnerstwu z Holcim udowodniliśmy, że jesteśmy gotowi na tę rewolucję.
Sukces operacyjny w firmie Leier to jasny sygnał dla całego polskiego sektora budowlanego: dekarbonizacja prefabrykacji ciężkiej i konstrukcyjnej nie musi wiązać się z ryzykiem technologicznym, przestojami produkcyjnymi czy pogorszeniem parametrów trwałościowych. Odpowiednie partnerstwo, techniczne wsparcie, odwaga inżynierska oraz zaufanie do nowoczesnej nauki o materiałach pozwalają nam wspólnie redefiniować standardy rynkowe. Era dominacji tradycyjnych cementów CEM I w prefabrykacji powoli przechodzi do historii, a początek nowej, zielonej ery stał się namacalnym faktem na placach budowy.
