בטון על בסיס גבס

למרות העובדה שב-25 השנים האחרונות עבדתי באותו מקום, לפני כן הצלחתי לנסות את עצמי בתחומים שונים ובמקומות שונים (אלה היו מדינות ויבשות שונות)

אבל התחלתי את הקריירה שלי בהקמת מפעלים הקשורים לבטון. גם, אגב, למדתי באוניברסיטה להנדסה אזרחית

לכן, כמו שימאי אוהב את הים, וטייס אוהב את השמים, אני אוהב את בטון.

הייתה מסורת – כאשר מייצרים את המנה הראשונה של בטון על מתקן מערבל בטון שנכנס לראשונה לפעולה, הינו מסירים את השעון מהיד ולזורקים אותו בבטון. לא מעט מהשעונים שלי מתקתקים בתוך הבטון

גם ההתנסויות והניסויים הראשונים שלי קשורים לזה. לאחר שרכשתי כך אהבה למחקר והמצאה, אני מבלה את כל חיי בהרעלת אהוביי בניסיון להבין הכול ולהמציא משהו אחר

עוד באותן שנים, התחלנו ניסויים בשימוש בגבס, או ליתר דיוק גבס שונה, לייצור בטון, או ליתר דיוק בטון מוקצף על בסיס גבס. כשה עליתי ארצה ודיברתי עם מהנדסי בניין או קבלנים על זה, שמעתי – בטון מורכב מתערובת של צמנט, חול, חצץ ומים. אין מושג כזה – בטון על בסיס גבס

בכל מקרה, האמיתיים שלי כל החיים שלהם כמדענים וקבלנים מקדמים את התחום ומודעות. נכון להיום יש בתים שלמים וכפרים בנויים ללא מלט בכלל

אבל זה הפך להיות אפשרי רק בשנים האחרונות. כפי שאמרתי, נדרש לשנות את הגבס. זה דורש כימיה. הייתה תיאוריה, אבל לא היה הרכב כימי ורק בשנים האחרונות היא פותחה. לכן, חבר שלי מאז 2006 החל לעסוק בחומרי גבס, תחילה עם לוחות קיר, בלוקים, תחרותי עם מוצרים דומים מבית Knauf ו-Volma, ולאחר מכן בביצוע מונוליטי של אלמנטים שונים של בנייני מגורים. לבתי גבס אלו יש ידידותיות סביבתית גבוהה ותנאי מגורים נוחים. ולייצור גבס מחומרי גלם טבעיים יש רמות נמוכות בסדר גודל של צריכת אנרגיה ועומס על הסביבה בהשוואה לייצור מלט. הוא מסוגל להכין תערובות גבס בצפיפות שונה (קומפוזיט גבס) עם פרמטרים גבוהים להפליא לחוזק לחיצה (יותר מ-100 MPa), מודול אלסטי (כ-10 MPa), עמידות לכפור (F יותר מ-100 מחזורים), מה שהופך את  קלסר שמתקשה המהיר ולא מתכווץ לחומר מבטיח מאוד לבניית מגוון רחב של מבנים באמצעות טכנולוגיות רובוטיות D3

יש ניסיון בלימוד הרכב תערובות גבס והצעות מפותחות לשימוש בחומר חדש בבנייה : קומפוזיט של סיבי פיברו וגבס. משתמשים בגבס לייצור מוצרים ומבנים מרוכבים סיבים-גבס, אשר מגביר את היעילות האנרגטית והידידותיות לסביבה בבניית מבנים שונים

אבל האפשרות ליצירת בטון על בסיס גבס התאפשרה רק בשנים האחרונות, לאחר שהתגברו על אתגרים כימיים רבים. בעבר הייתה קיימת התיאוריה, אך לא ההרכב הכימי הנכון, ולכן רק לאחרונה פותח ההרכב המתאים לייצור בטון עמיד המבוסס על גבס. חבר קרוב, שפעיל בתחום מאז 2006, התחיל לעבוד על חומרי גבס למטרות שונות: תחילה על לוחות קיר ובלוקים, במוצרים מתחרים לאלה של חברות Knauf ו-Volma, ובהמשך עבר ליישומים מונוליטיים בבניית אלמנטים של מבני מגורים.

לבתי גבס אלו יש יתרונות סביבתיים מובהקים ותנאי מגורים משופרים. הייצור של בטון מבוסס גבס מחומרי גלם טבעיים דורש פחות אנרגיה משמעותית ומקטין את העומס על הסביבה בהשוואה לייצור מלט. כך ניתן ליצור תערובות גבס שונות (קומפוזיט גבס) המספקות פרמטרים מרשימים של חוזק לחיצה (מעל 100 מגה-פסקל), מודול אלסטי (כ-10 מגה-פסקל), ועמידות לכפור (יותר מ-100 מחזורים). תכונות אלו הופכות את קומפוזיט הגבס לחומר מבטיח ביותר לבנייה, במיוחד עבור טכנולוגיות בנייה רובוטיות מתקדמות כמו D3.

הניסיון שנצבר בתחום תערובות הגבס כלל גם פיתוח של קומפוזיט מבוסס סיבי פיברוגבס. חומרים אלה משמשים ליצירת מבנים ומוצרים המשלבים סיבים וגבס, מה שתורם משמעותית ליעילות האנרגטית ולידידותיות לסביבה בבניית מבנים.

השימוש בבטון סיבי-גבס מציג שיפור ניכר במאפיינים טכנולוגיים ובפרמטרים תפעוליים ביחס לחומרים מבוססי גבס אחרים. יתרונותיו כוללים: התקבעות מהירה, עמידות גבוהה בפני סדקים, ידידותיות לסביבה, עמידות בפני אש, ויעילות אנרגטית וכלכלית. מאפיינים אלו הושגו בזכות השימוש במיקסרים מהירים במיוחד (עד 1000 סל"ד) וטכנולוגיה של ערבול בלחץ עודף (ברו טכנולוגיה), לצד תוספים כימיים מתקדמים הפועלים לשיפור החוזק והעמידות של התערובת.

צמצום השימוש מלט בבנייה באמצעות הטכנולוגיות המוצעות יצמצם את פליטת גזי החממה לאטמוספירה, החשובה לפתרון בעיות סביבתיות. באזור וורונז' ברוסיה מתבצעת באופן פעיל בניית מבני מגורים העשויים מבטון סיבים – גבס, מה שמוכיח את האפשרות וההיתכנות של שימוש בעבודות הניסוי שנעשו ובמחקר המעבדה.

אגב, אפשרות מעניינת לשימוש גבס כקלסר היא התערובת שלו עם חמרה. תערובות כאלה ידועות ומשמשות זמן רב על ידי בונים בג'ורג'יה תחת השם "גאג'ה"

MASTAQ