Betonul de cânepă: Noi studii relevă proprietățile remarcabile de rezistență la foc ale hempcrete
Betonul de cânepă reprezintă un material biocompozit inovator obținut prin amestecarea miezului lemnos interior al tulpinii de cânepă industrială, cunoscut sub denumirea de puzderie, cu un liant pe bază de var și apă. Acest amestec unic oferă proprietăți extraordinare care îl transformă într-o soluție de construcție tot mai apreciată în arhitectura durabilă modernă. Materialul se caracterizează prin excelente capacități de izolare termică și fonică, menținând o temperatură constantă în interiorul clădirilor și reducând semnificativ consumul de energie pentru încălzire și răcire, în timp ce structura sa poroasă creează spații liniștite și confortabile.
Un aspect deosebit de valoros al betonului de cânepă este comportamentul său excepțional la foc. Materialul nu propagă flacăra și nu produce fum toxic în caz de incendiu, sporind considerabil siguranța construcțiilor. Compoziția sa include miezul lemnos de cânepă amestecat cu un liant pe bază de var hidraulic sau var hidratat și apă. Liantul pe bază de var joacă un rol crucial în rezistența la foc, învelind fibrele de cânepă și prevenind aprinderea acestora. Materialul rezultat este ușor, având o greutate de aproximativ o șeptime sau o optime din greutatea betonului convențional.
Testele recente efectuate conform standardului american ASTM E84 au demonstrat performanțe remarcabile ale betonului de cânepă în ceea ce privește rezistența la foc. Acest test măsoară comportamentul relativ de ardere al materialelor prin observarea propagării flăcării de-a lungul specimenului. Betonul de cânepă a obținut scorul maxim posibil, zero, atât pentru indicele de propagare a flăcării, cât și pentru indicele de dezvoltare a fumului, pe o scală de la zero la patru sute cincizeci. Agenția de testare a raportat că singurul alt material care a demonstrat o performanță similară în trecut este lâna minerală. Probele au fost supuse la temperaturi de peste 570 de grade Fahrenheit (298 grade Celsius), fără a prezenta modificări semnificative sau deteriorare.
Mecanismele de protecție la foc ale betonului de cânepă sunt multiple și eficiente. Liantul pe bază de var se fixează prin absorbția dioxidului de carbon în timpul procesului de carbonatare, creând o matrice stabilă. Conținutul ridicat de silica din miezul de cânepă permite o legătură excelentă cu varul, această proprietate fiind unică printre toate fibrele naturale. În timpul expunerii la foc, varul suferă reacții endotermice care absorb căldura, în timp ce structura poroasă a materialului facilitează eliberarea controlată a vaporilor, reducând presiunea internă și prevenind fisurarea.
Comparativ cu materialele tradiționale de construcție, betonul de cânepă oferă avantaje distincte. Spre deosebire de lemnul convențional care se aprinde rapid și produce fum dens, betonul de cânepă nu se aprinde și nu generează fum toxic. Față de materialele sintetice de izolație care pot emite gaze periculoase în caz de incendiu, betonul de cânepă rămâne stabil și sigur. Proprietățile sale higrocopice permit absorbția și eliberarea umidității, menținând un echilibru al umidității interioare și prevenind dezvoltarea mucegaiului, iar pH-ul ridicat al liantului pe bază de var inhibă în mod natural mucegaiul și dăunătorii.
Betonul de cânepă este ideal pentru aplicații nestructurale precum pereți exteriori și interiori, izolație termică în zone cu risc ridicat de incendiu și renovări ale clădirilor istorice. Materialul funcționează ca o umplutură izolantă și rezistentă la foc în cadrul structurilor de susținere, toate sarcinile fiind preluate de elementele structurale independente. Implementarea sa necesită o dimensionare corectă a elementelor, o execuție precisă și monitorizarea atentă a procesului de uscare și carbonatare pentru a asigura performanțele optime.
SURSE: Research Gate / Science Direct