Környezettudatos házak, biobeton

A fenntartható fejlődést előtérbe helyező építészet legfontosabb kérdése, hogy miként lehet az erőforrások hatékony kihasználásával környezettudatos házakat építeni. Ennek az útkeresésnek köszönhetően új anyagokkal ismerkedhetünk meg. Ilyen természetes építőanyagcsalád az úgynevezett biobeton.
A természetes alapanyagokból, környezetbarát gyártástechnológiával készülő betonféleségek összefoglaló neve a biobeton. A pontos meghatározás szerint: természetes adalékanyagokkal készülő hőszigetelő könnyűbeton. Ennek értelmezéséhez ismernünk kell a könnyűbeton fogalmát is: bedolgozásuk után 2000 kg/m3-nél kisebb sűrűségű betonokat nevezzük így. Felhasználásuk tekintetében födémek, könnyű szerkezetek, hőszigetelő létesítmények építésekor jöhetnek szóba. A betonok sűrűségének csökkentését kétféle módon lehet elérni: a pórustartalom növelésével vagy könnyű adalékanyagok használatával. A könnyűbetonoknak tehát két fő csoportja van: az adalékanyagos, cement kötőanyagú és a sejtesített könnyűbetonok (sejtbeton, gázbeton, habbeton). Az adalékanyagos könnyűbetonok tovább csoportosíthatók teherbíró és hőszigetelő könnyűbetonokra. E hőszigetelő könnyűbetonok készülhetnek mesterséges adalékanyagokkal (például polisztirolgyöngy) vagy természetes adalékanyagokkal, amely lehet: duzzasztott perlitbeton, fa- (fagyapot, faforgács), rizshéj, meggymag vagy nádbeton. Ez utóbbi csoporton belül a növényi eredetű adalékanyagokkal készülő betonféleségeket nevezzük biobetonnak Az európai szabvány szerint nem tartoznak a beton és habarcs könnyű adalékanyag fogalomkörébe a biobeton adalékanyagául szolgáló cellulóztartalmú, növényi eredetű, rostos adalékanyagok (és az ásványi, fém, műanyag eredetű, és egyéb szálak sem).
Fa (fagyapot, faforgács)
Faipari hulladék adalékanyagként történő alkalmazásával sajátos szerkezetű könnyűbetonfajta készíthető, amely a fa és a beton kedvező tulajdonságait egyesíti. A fabeton a papírbetonhoz hasonlóan készül, de itt a papírt faapríték helyettesíti, ez adja a szükséges rostokat. Adalékanyagként fagyapotot vagy faforgácsot használnak. A fagyapot 200–500 mm hosszú, 0,5–5 mm széles, 0,03–0,5 mm vastag, a faforgács 30–400 mm hosszú, 20–30 mm széles, legfeljebb 15 mm vastag, vegyszeres kezeléssel tartósított rostos faanyag. Ezekből cementkötéssel kis testsűrűségű, hőszigetelő tulajdonságú fabetont lehet előállítani. Előállításának első módját 1936-ban Svájcban szabadalmaztatták és azóta is üzemi körülmények között gyártják. A fabeton lemezekből hő- és hangszigetelő réteget, zsaluzatot, térhatároló lapot szoktak készíteni. E termékeket Magyarországon is gyártják. A fabeton jó hő- és hangszigetelő (különösen polisztirol vagy kőzetgyapot táblákkal kiegészítve), kicsi a páradiffúziós ellenállása. Megmunkálása és szerelhetősége szintén kiváló. Alacsony térfogatsúlya kis szállítási és emelési súlyokat biztosít. Jellemzően üreges kivitelű tégla formában gyártják. Az üregeket az elemek kirakása után betonnal kell kitölteni, a hőszigetelés fokozása céljából ásványgyapot- és polisztirolszigetelés is elhelyezhető benne. Így a fabeton falazóelemek hőhídmentes falszerkezetek készítését teszik lehetővé. A fabeton falazat mindig többrétegű kialakítással készül: a falazóblokk az épületfizikai követelmények teljesítését (hőszigetelés, hőtárolás), a kitöltő beton pedig a teherhordást és az elemek együttdolgozását biztosítja. Családi házak, egy- és többszintes sorházak és egyéb lakóépületek teherhordó falszerkezeteinek, pincefalainak építésére, a teherhordó és kitöltő falazatokhoz egyaránt alkalmas. A fabeton összeépíthető a normál kavicsbeton szerkezetekkel, azokkal együttdolgozik. Ezt a kedvező adottságot kihasználva kifejlesz tettek különféle födémváltozatokat is. A fabeton alacsony térfogatsúlya miatt gazdaságos szerkezetek építhetők: a födémszerkezet kis önsúlya révén csökken a tartószerkezet igénybevétele, illetve azonos igénybevétel mellett növelhető a hasznos terhelhetőség. A fabeton nemcsak falazóanyagként használható, de gyakran alkalmazzák az épületek utólagos szigetelésekor is. Ez esetben kétrétegű fabeton szigetelőlapokat használnak, ahol a lapok fal felőli oldala rugalmas ásványgyapot vagy polisztirol. A fabeton lapokat a nagyfokú hangelnyelésének köszönhetően széles körben használják autópályák és gyorsforgalmi utak melletti zajvédő falakhoz is.
Nád és szalma
Olyan építőelem, amely nád- és szalmatörmelékből, valamint egyéb hasonló melléktermékekből készül. A felaprított szerves anyaghoz cementes oldatot kevernek és formába öntik. A megszilárdult betonelemekből falat, födém béléstestet, sőt kisebb támaszközű áthidalást is lehet rakni. Hazánkban még nem gyártják.
Bambusz
A fejlett országokban elsősorban lakberendezési és dekorációs célokra használják a bambuszból készült bútorokat, dísztárgyakat. Azonban a trópusi országok nagy részében a bambusz fapótló anyagnak számít. Lenézett státusa ellenére a bambusz (a pázsitfűfélék Bambuszidat alcsaládja) alighanem a legerősebb anyag a világon. Szakítószilárdsága nagyobb, mint az acélé, nyomásállósága pedig meghaladja a betonét. A Dél-kaliforniai Egyetem munkatársa, Jen Hsziao bambuszszálakat préselt és ragasztott össze, és így 10 méter hosszú és 1 méter széles gerendákat állított elő, amelyek egyenként 8 tonna tömeget is elbírnak. A bambuszbetonból már híd is készült Lejjang városában. A kínai szakember szerint ez az anyag nagyobb biztonságot jelentene földrengések esetén, ráadásul a bambusz Kínában nagy mennyisében fellelhető, olcsó építőanyag. Hazánkban még nem gyártják.
Rizshéj
A rizs hántolásakor keletkező rizshéj testsűrűsége 100–150 kg/m3, felhasználásával cementkötésű sajtolt rizshéj beton lap vagy falazóelem készíthető. A termékek hő- és hangszigetelő tulajdonságai igen jók, emellett kopásállók is. A rizshéj beton testsűrűsége mintegy 600 kg/m3, nyomószilárdsága 3–12 N/mm2. Hazánkban a 80-as években gyártották.
Meggymag
A nyíregyházi Deme Miklósné Fazekas Ágnes szabadalma konzervgyári és háztartási csonthéjas magvak feldolgozásán alapul. A konzervipari hulladék meggymagokat 1–10 napig sólében áztatják, ezt követően 400–1000 literes üstben felfőzik, majd keverőgéppel tisztára mosva, terményszárítóban megszárítják. Utána zsákokban, szellős, száraz helyen tárolható, bármikor felhasználható. Az így kezelt meggymagok felhasználásával készülő könnyített beton súlya hatoda az eredetinek, teherbíró képessége azonban nem változik. Hő- és hangszigetelő tulajdonsága jelentős, a fagyállósága pedig jobb, mint a "sima" kavicsbetonnak. A feldolgozott meggymag fagyálló, hőálló, ráadásul könnyebb is, mint az eddig ismert építőanyagok. Még csak kísérleti jelleggel alkalmazták. A természetes adalékanyagot tartalmazó biobetonok új megközelítést jelentenek az építészetben. Légáteresztő páradiffúziós szempontból kimagasló tulajdonságú betonok készülhetnek így, olyan alkotóelemekből, amelyek az építőanyagban jelen levő anyagok élettani szempontjait is megőrzik, és harmonizálnak a mesterséges élettér minden természetes alkotóelemével.