Recycelte Reifen als Schutz vor Beben, Druckwellen und Bränden
Gummi, Stahl und Textilfasern von Altreifen können zur Verstärkung von Beton wiederverwendet werden, um Gebäude noch erdbeben- und brandfester zu machen, um Wände gegen Explosionen zu schützen und um die schnellere Sanierung von Gebäuden oder Tunneln nach einem Brand zu gewährleisten. Am EU-finanzierten Projekt ANAGENNISI (Innovative Reuse of All Tyre Components in Concrete) waren 17 Partner von acht Ländern aus der Industrie und der Akademie wie unter anderem der Verband European Tyre Recycling Association beteiligt, um im Rahmen von Laborexperimenten und großen Demonstrationsprojekten zu zeigen, dass Materialien, die aus den 3 Millionen Tonnen Altreifen zurückgewonnen werden, sinnvoll verwendet werden können. Reifen bestehen zu etwa 80 % aus Gummi, zu 15 % aus verstärktem Stahldraht und zu 5 % aus Textilfasern. Die meisten Reifen in Europa landen derzeit nach dem Gebrauch auf der Müllhalde oder sie werden verbrannt, ungeachtet der Umweltbedenken über diese Entsorgungsmethode. Gummibeton ist flexibel Die Verwendung recycelten Reifengummis in Beton verleiht diesem gummierten Beton gegenüber konventionellem Beton 40 Mal mehr Flexibilität und er verleiht Gebäuden und anderen Strukturen eine extreme Formbarkeit. Laut Kypros Pilakoutas, Professor für Bauinnovationen am Fachbereich für Bauingenieurwesen der University of Sheffield im UK kann gummiverstärkter Beton am Fundament von Säulen und Strukturen verwendet werden, um diese erdbebensicherer zu machen. Tests im großen Maßstab am Imperial College London im UK und Schütteltischtests an der Technischen Universität von Iasi in Rumänien zeigten, dass der seismische Widerstand von Strukturen gegenüber konventionellem Beton um 500 % verbessert werden kann. Der Gummibeton kann auch auf Tunnel- und steil liegende Oberflächen gesprüht werden, um Strukturfestigkeit zu geben. Dies wurde bei Demonstrationsprojekten in Kroatien und Spanien in die Tat umgesetzt. Reifendraht für mehr Festigkeit Recycelter Reifendraht kann mit anderen Stahlfasern im Beton vermischt werden. „Der Stahldraht von Reifen sieht fast genauso aus wie eine Klaviersaite. Er besteht aus vielen sehr dünnen Strängen, die zu einem Strang verdreht sind, der 10 Mal stärker ist, als konventioneller Stahl“, erklärt Professor Pilakoutas. Im Rahmen von Tests hätte das Projektteam laut Professor Pilakoutas herausgefunden, dass die Schwindrissbildung nahezu vollständig beseitigt werden konnte. „Selbst bei einem sehr geringen Reifendrahtanteil gibt es so viele Fasern, dass sie sich im ganzen Beton ausbreiten und im Mikromaßstab zur Eindämmung von Rissen beitragen“, führt Pilakoutas weiter aus. Das Team stellte im UK, in den Niederlanden und in Bosnien und Herzegowina fugenlose Betonböden mit einer Länge von bis zu 40 Metern her, die außer Reifendraht keine Verstärkungen aufwiesen. Polymerfasern machen Beton resistent gegen Druckwellen Polymerfasern, die üblicherweise zur Verstärkung von Passagierfahrzeugreifen verwendet werden, sind ein weiteres starkes, qualitativ hochwertiges Material, das recycelt werden kann, um die Rissbildung in den frühen Phasen der Betonhärtung zu kontrollieren. Die Textilfasern tragen ebenfalls dazu bei, dass der Beton während Bränden bröckelt und aufbricht und sie können Gebäude vor Schäden durch Projektile oder Explosionen schützen. Bei einem starken Brand „geben Polymerfasern in den ersten Phasen, wenn sich der Beton ausdehnt, Festigkeit“, sagt Professor Pilakoutas. Die Fasern schmelzen bei etwa 200 Grad Celsius, der gleichen Temperatur, bei der die Ausdehnung zu einer Explosion des Betons führt. „Beim Schmelzen bilden die Fasern Hohlräume, die das Entweichen von Dampf ermöglichen, sodass eine Druckentlastung stattfindet, die verhindert das der Beton explodiert“, sagt Pilakoutas. Brandprüfungen zeigen, dass die Fasern auch ein Aufbröckeln verhindern und dem Beton eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Druckwellen geben. „Der Beton nimmt Schaden, aber die Fasern verhindern, dass die Betondecke explosiv nach innen zersplittert, wodurch potenziell Leben gerettet werden“, sagt Professor Pilakoutas. Diese Technik müsse jedoch zunächst nach oben skaliert werden, bevor sie marktreif sei, merkt Professor Pilakoutas an.
Schlüsselbegriffe
ANAGENNISI, Recycling, Bau, Beton, Katastrophen, Erdbeben, Explosionen, Brand, Brandschäden
