​Deklaracje Środowiskowe domieszek do betonu

Domieszki do betonu, nawet jeśli są najmniejszym objętościowo składnikiem mieszanek betonowych, to właściwie stosowane, zawsze będą wywierać korzystny wpływ na niemal wszystkie właściwości betonu pod względem wydajności, trwałości i zużycia materiałów. Ciągłe dążenie do zmniejszania wpływu konstrukcji betonowych na środowisko, skrócenia czasu budowy, a jednocześnie zwiększanie trwałości konstrukcji betonowych, były i są wspierane przez właściwy dobór domieszek.

Zastosowanie nowych, zrównoważonych składników betonu obniżających ślad węglowy, tworzenie specjalnych elementów oraz redukcja ilości wody w mieszankach, to korzystne skutki stosowania domieszek. Stanowią dziś niezbędny składnik każdego nowoczesnego betonu, ułatwiają projektowanie, produkcję, układanie przyjaznego dla środowiska materiału budowlanego, a także gwarantują jego długoterminową trwałość.

Charakterystyka Deklaracji Środowiskowych materiałów budowlanych

Deklaracje Środowiskowe Produktu (ang. Environmental Product Declarations EPD) to podstawowe narzędzie dające zweryfikowaną informację w myśl wdrażania zasad zrównoważonego rozwoju[1]. Producenci betonu przy pomocy deklaracji III typu, informują klientów i inwestorów o wpływie na środowisko swojego produktu. Umożliwia to projektantom, świadomy wybór producenta materiału przy uwzględnieniu optymalizacji wpływu na środowisko. Dodatkowo producent betonu deklaruje w ten sposób swoje zaangażowanie oraz transparentności w działaniach na rzecz zrównoważonego budownictwa. Deklaracje Środowiskowe Produktu są coraz częściej wymaganymi dokumentami podczas przetargów i konkursów publicznych w projektach, które z założenia będą podlegały certyfikacji zrównoważonego rozwoju jak LEED® oraz BREEAM® [2]^{, [3]}.

Podstawą EPD jest analiza cyklu życia (ang. Life Cycle Analysis LCA), podczas której oceniane są wszystkie wejścia i wyjścia produktu pod kątem ich wpływu na środowisko w odniesieniu do szeregu uzgodnionych parametrów. Znormalizowana norma EN 15804 wyróżnia kilka etapów żywotności produktu. Na przykładzie wyrobu budowlanego są to: etap produkcji wyrobu, budowy, użytkowania oraz końca życia [4].

Modele EPD dla domieszek do betonu

Domieszka chemiczna do betonu, jest jednym z elementów wejściowych LCA dla wyrobu jakim jest beton. Przeprowadzanie analiz cyklu życia dla poszczególnych produktów, wyrobów i usług, to kosztowny proces, dlatego European Federation of Concrete Admixtures Association EFCA (pol. Europejska Federacja Stowarzyszeń Domieszek do Betonu), wychodząc naprzeciw oczekiwaniom producentów betonu, opracowała własne europejskie deklaracje III typu dla największych grup domieszek. Modele, pozwalają zrzeszonym stowarzyszeniom narodowym i bezpośrednim producentom, na przedstawianie zweryfikowanych przez strony trzecie informacji, o wpływie na środowisko produkowanych domieszek danego typu. Polscy producenci są reprezentowani bezpośrednio w EFCA lub przez członkostwo w narodowym Stowarzyszaniu Producentów Chemii Budowlanej SPChB.

Ocena zgodności z modelem oparta jest na surowcowej bazie danych, spełnianiu norm technicznych i składzie domieszki, a wynikiem symulacji LCA jest ekwiwalent kilograma emitowanego CO₂ przez 1 kg domieszki [eq. CO₂ / kg]. Producenci, jak MC-Bauchemie Sp. z o. o., oświadczają zgodność produktu domieszkowego z odpowiednim modelem – deklaracją EPD.

EFCA wyróżnia 9 modeli EPD, dla 6 grup domieszek do betonu. Tymi grupami są domieszki napowietrzające, hydrofobizujące, przyśpieszające i opóźniające wiązanie, przyspieszające twardnienie oraz upłanniające/plastyfikujące. Ze względu na wielkość udziału oraz zróżnicowanie aplikacji domieszek upłynniająco-plastyfikujących, ta grupa została podzielona na 4 modele EPD.

• Podstawowy, o najwyższym ekwiwalencie CO₂ w odniesieniu do 1 kilograma użytej domieszki
• C i B, o zmniejszonych wartościach eq.CO₂/kg domieszki
• Model A, o zdefiniowanym najniższym wpływie na środowisko przez 1 kg domieszki

Praktyczne wykorzystanie informacji z EPD

Wynik analizy cyklu życia w deklaracjach środowiskowych domieszek do betonu od EFCA, zapisany jest w formie tabeli zbiorczej. Tabela zawiera liczbowe wartości takie jak zużycie energii elektrycznej, wody, czy wpływ na środowisko poprzez zakwaszenie gleb. Wartości są prezentowane w różnych etapach życia produktu.

Najistotniejszą informacją, opisującą udział producenta domieszki w oddziaływaniu na środowisko jest tzw. Całkowity Potencjał Globalnego Ocieplenia - GWP-total, w zakresie etapu produkcji A1-A3. Przy wykorzystaniu tej wartości, producent betonu może obliczyć taki wpływ na potencjał globalnego ocieplenia dla swojego produktu z użyciem domieszki. Należy pamiętać, że w przypadku europejskich modeli dostępnych od EFCA, porównywanie produktów tylko na podstawie GWP danego typu domieszki jest niemożliwe, ponieważ wartości te są stałe. Znaczące w tej kwestii są dozowania domieszek, które mogą się różnić. To wpływa na całościowy udział domieszki w emisyjności mieszanki betonowej. Producenci domieszek deklarują jedynie zgodności produktu z modelem EPD, następnie wartość GWP wykorzystuje producent betonu lub projektant we własnych obliczeniach dotyczących np. certyfikacji środowiskowej inwestycji.

W przypadku grupy domieszek upłynniających, modele A, B i C zostały opracowane dla domieszek do betonów o zoptymalizowanej emisyjności ekwiwalentu CO₂. Mniejsza jednostkowa wartość emisyjności dla domieszek wpisujących się w te modele, oznacza mniejszą emisyjność 1 m³ betonu wytworzonego z udziałem takiej domieszki, przy założeniu tych samych dozowań.

Domieszki w zrównoważonym budownictwie

Producenci domieszek nieustannie prowadzą badania nad polepszeniem istniejących rozwiązań, ale także aktywnie uczestniczą w (r)ewolucji środowiskowej. Przyszłość dla działów badań i rozwoju przemysłu domieszek do betonu jest ściśle powiązana z dekarbonizacją przemysłu cementowego i wyzwaniami z tym związanymi w całej branży budowlanej.

Domieszki do betonu są niezbędne, aby uzyskiwać materiał konstrukcyjny o wysokiej wydajności, który sprosta wyzwaniom nowoczesnego budownictwa. Oferują rozwiązania, które pomagają budować lepsze, trwalsze i bardziej zrównoważone konstrukcje. Rola domieszek w budownictwie podyktowana jest wzrostem zapotrzebowania na innowacyjność
i zrównoważony rozwój. Deklaracje środowiskowe są podstawowymi narzędziami dającymi odpowiednią informację i wdrażanie zasad zrównoważonego rozwoju, prezentując EPD producent składa wiarygodne twierdzenia dotyczących ochrony środowiska na temat produktów jakimi są domieszki do betonu.

Autor: mgr inż. Michał Kania - Specjalista ds. badań i rozwoju w MC-Bauchemie Sp. z o. o. Poland