Co to jest beton konopny
i jakie są korzyści z jego stosowania?
Beton konopny (hempcrete) jest materiałem budowlanym, który powstaje ze zmieszania paździerzy konopnej – czyli pociętych fragmentów łodyg konopii włóknistych (siewnych) i spoiwa, którym może być wapno i woda oraz niewielkie ilości piasku i cementu. Beton konopny służy do wytwarzania bloczków konopnych na kształt pustaków lub masy konopnej, którą wypełniane są np. konstrukcje szkieletowe budynków lub fundamentów.
Hempcrete (nazwa pochodzi od połączenia dwóch słów: „hemp” / konopie i „concrete” / beton) jest stosunkowo nowym wynalazkiem: powstał w drugiej połowie lat 80-tych we Francji i na początku używany był jako materiał do konserwacji zabytkowych obiektów. Z czasem dostrzeżono jego liczne zalety i zaczęto używać go również do innych zastosowań.
W porównaniu z tradycyjnym betonem, kompozyt konopno – wapienny ma kilka unikalnych właściwości, które mogą być bardzo przydatne w budownictwie. Przede wszystkim odznacza się bardzo dobrymi właściwościami technicznymi, jest wytrzymały, ognioodporny i odporny na pleśń. Więcej o właściwościach tego ekologicznego materiału budowlanego przeczytacie w dalszej części artykułu.
Jak powstaje beton konopny?
Bloczki konopne najczęściej odlewane są ręcznie na placu budowy, gdzie mieszanka wlewana jest w odpowiednie formy i przez dość długi okres czasu dojrzewa (około 3 miesiące). Prawdopodobnie długi i dosyć uciążliwy proces produkcji powoduje, że wznoszenie budynków z hempcrete postrzegane jest jako marginesowa alternatywa dla budownictwa tradycyjnego. Dodatkowo dostępność maszyn do produkcji tego materiału ograniczona jest do kilku dostawców, przez co urządzenia te uważane są za stosunkowo drogie. Biorąc jednak pod uwagę rosnącą popularność tego ekologicznego materiału oraz zalety wynikające ze stosowania hempcrete w budownictwie – warto zapoznać się z ofertą producentów maszyn, wśród których wysokiej jakości wibroprasę do produkcji bloków z betonu konopnegoproponuje Quadra. Unikatowe cechy zaprojektowanej przez inżynierów Quadry wibroprasy można znaleźć pod poniższym linkiem: Wibroprasa do produkcji bloków z betonu konopnego.
Zalety i wady stosowania
betonu konopnego w budownictwie
1. Wytrzymałość betonu konopnego.
Kluczowym parametrem branym pod uwagę przy określaniu cech użytkowych materiałów budowlanych jest ich wytrzymałość. Beton konopny niestety materiałem wytrzymałym nie jest, i nie powinien być stosowany jako nośny materiał konstrukcyjny – chyba że zostanie wzmocniony odpowiednim spoiwem. Standardowo kompozyty z konopii i wapnia stosuje się jako wypełnienie konstrukcji, a nie jako elementy nośne. Badania pokazują, że odporność hempcrete na ściskanie wynosi maksymalnie 1 MPa, podczas gdy wytrzymałość cegły określa się na poziomie 3,5 MPa. Dopiero dodanie do mieszanki kompozytowej cementu portlandzkiego (CEM II) podnosi po około 30 dniach wytrzymałość hempcrete do 32,5 MPa. W takim składzie może być on użyty jako materiał konstrukcyjny. W podstawowej formie bez dodatków może być używany przede wszystkim jako wypełnienie ścian lub materiał, z którego można wykonać sklepienia lub kopuły.
2. Elastyczność i lekkość betonu konopnego.
Wartą podkreślenia cechą betonu konopnego jest natomiast jego elastyczność. Kompozyt konopno – wapienny jest materiałem zdecydowanie bardziej elastycznym i odpornym na pękanie niż tradycyjny beton. Jest to spowodowane obecnością włókien konopnych, które dodają mu sprężystości. Badania pokazują, że budynki z betonu konopnego ze względu na swoją elastyczność mogą być stawiane w rejonach zagrożonych trzęsieniami ziemi.
Włókna te są również bardzo lekkie, dzięki czemu bloczki konopne są łatwe do transportu i przechowywania.
3. Zdolność pochłaniania wilgoci.
Dodatkową zaletą bloków z paździerza konopnego jest higroskopijność, czyli zdolność pochłaniania wilgoci nawet do 40% swojej objętości bez zmiany właściwości. Dzięki temu wilgoć nie kumuluje się w pomieszczeniach, a w budynkach nie ma problemu z pleśnią. Domy z hempcrete „pochłaniają” wilgoć w okresach deszczowych i oddają ją w okresie suszy – występuje tutaj charakterystyczne dla nich zjawisko autoregulacji wilgotności i paroprzepuszczalności. Potocznie mówi się, że ściany w budynkach z betonu konopnego „oddychają”. Dodatkowo spoiwo wapienne zawarte w hempcrete hamuje rozwój różnych mikroorganizmów, co sprawia, że w budynkach stawianych w tej technologii panuje idealny, zdrowy, przyjazny dla alergików klimat.
4. Biodegradowalność hempcrete.
Beton konopny jest również biodegradowalny, co oznacza, że po zakończeniu swojego życia użytkowego ulega całkowitemu rozpadowi lub może być użyty jako nawóz. Ponieważ jest wykonany z naturalnych materiałów, nie ma potrzeby składowania go na wysypiskach śmieci, a także nie stanowi zagrożenia dla środowiska.
5. Właściwości izolacyjne betonu konopnego.
Kompozyt konopno – wapienny jest dodatkowo świetnym izolatorem termicznym i akustycznym. W porównaniu z konwencjonalnymi materiałami izolacyjnymi, takimi jak wełna mineralna lub styropian, posiada lepsze właściwości izolacyjne. Wynika to z faktu, że kompozyt konopno – wapienny ma większą objętość i mniejszą gęstość niż te materiały. Dodatkowo posiada w swoim składzie celulozę, która gromadząc ciepło zapewnia stateczność cieplną. Ponadto w budynkach stawianych w technologii hempcrete konstrukcja jest na tyle szczelna, że nie występuje zjawisko mostków termicznych. Charakteryzują się one niskim współczynnikiem przewodzenia ciepła U (około 0,23 W/m²K przy grubości ściany 300 mm i 0,18 W/m²K przy grubości ściany 500 mm). Biorąc pod uwagę normę dla budynków energooszczędnych wynoszącą U = 0,15 do 0,20 W/m²K można przyjąć, że stawiając dom w technologii hempcrete – stawiamy dom energooszczędny. Pozwala to na niestosowanie dodatkowej izolacji termicznej oraz na duże oszczędności na ogrzewaniu budynków.
Budynki z betonu konopnego nie wymagają też izolacji akustycznej, ponieważ materiał ten świetnie wygłusza pomieszczenia. Za granicą używany jest do wyciszania studiów muzycznych (Ukraina) i świetnie się w tej roli sprawdza.
Dodatkowo, ze względu na swoje właściwości antystatyczne, hempcrete nie przyciąga kurzu i pyłu, dzięki czemu jest łatwy w utrzymaniu czystości.
Ponadto udowodniono, że kompozyt konopno – wapienny jest bardziej odporny na działanie ognia niż styropian. Uznawany jest za materiał praktycznie niepalny.
Wpływ ekologicznego hempcrete
na środowisko
Budowa domu z kompozytu konopno – wapiennego jest zdecydowanie ekologiczna: hempcrete to jeden z niewielu materiałów budowlanych dostępnych na rynku o ujemnym śladzie węglowym. Domy z konopii przyczyniają się zmniejszenia zawartości CO2 w atmosferze: po pierwsze dzięki sekwestrowaniu dużych ilości tego gazu przez rośliny podczas ich wzrostu. Wprawdzie skutkiem ubocznym produkcji wapnia jest uwalnianie CO2 do atmosfery, jednak uwalniana ilość nie przewyższa tej pochłanianej przez konopie w ciągu całego okresu wegetacyjnego. Po drugie – dzięki niewielkiemu zapotrzebowaniu na ogrzewanie oraz chłodzenie budynków w okresie eksploatacji budynki w technologii hempcrete przyczyniają się do zmniejszenia emisji CO2 do atmosfery. Dodatkowo gotowy budynki z hempcrete przez dziesiątki lat pochłaniają CO2 z atmosfery w procesie karbonatyzacji.
Osobna kwestia dotyczy samego procesu produkcji kompozytu z paździerzy konopnej. Warto podkreślić, że podczas jego wytwarzania nie wydobywa się tyle szkodliwych dla środowiska substancji co w przypadku innych kompozytów.
No i ostatnia – wcześniej już wspomniana cecha ekologicznego hemcrete – jego współgranie ze środowiskiem naturalnym: każdy zużyty element jest biodegradowalny, ulegnie w 100 rozkładowi lub może być użyty jako nawóz do użyźnienia gleby.
Podsumowanie
Mając na uwadze liczne zalety tego wyjątkowego materiału, śmiało można stwierdzić, że ekologiczny hempcrete jest produktem przyszłościowym, który w obliczu kryzysu klimatycznego i poszukiwania alternatywnych, korzystnych dla środowiska rozwiązań będzie zyskiwał coraz większą popularność. Zastosowanie konopii w budownictwie ma ogromny potencjał, i liczymy na to, że budulec wykorzystujący tę niezwykłą roślinę przestanie być traktowany marginalnie.
