Wysoki udział materiałów z recyklingu w mieszankach budowlanych sprzyja redukcji emisji oraz ochronie zasobów naturalnych. Zastąpienie naturalnych kruszyw wykorzystywanych w produkcji asfaltu lub betonu materiałem z recyklingu powoduje także zmianę właściwości materiałowych i może wpływać na trwałość materiałów budowlanych. W określonych warunkach mogą one przestać odpowiadać wymaganiom przewidzianym dla danego zastosowania. Wyzwanie polega na tym, że dokładne określenie, jak w praktyce zachowuje się dana receptura mieszanki betonowej było dotychczas możliwe wyłącznie na podstawie badań produktu. Wymagało to przygotowania niewielkich próbek o zróżnicowanym udziale oraz różnej granulacji materiału z recyklingu, a następnie poddania ich testom.

Wykorzystanie sztucznej inteligencji do określania właściwości materiałów

W ramach projektu badawczego „SmartStreet” PORR, we współpracy z Uniwersytetem w Innsbrucku (Katedra Technologii Materiałów), szkoli sztuczną inteligencję w zakresie badania właściwości asfaltu i betonu zawierających materiały z recyklingu. Sieć neuronowa „uczy się” określać właściwości mechaniczne gotowego asfaltu lub betonu w zależności od ilości i rodzaju dodanego materiału z recyklingu. Projekt realizowany będzie od października 2025 do października 2028, a finansuje go Austriacka Agencja Promocji Badań Naukowych (FFG).

„Z posiadanych przez nas informacji wynika, że jest to pierwszy projekt badawczy tego rodzaju” – mówi Prezes Zarządu Grupy PORR Karl-Heinz Strauss. Celem przedsięwzięcia jest optymalne wykorzystanie potencjału obiegu zamkniętego w produkcji betonu i asfaltu oraz ulepszenie receptury gotowej mieszanki zawierającej materiały z recyklingu. Ponieważ na końcowe parametry mieszanek betonowych i asfaltowych wpływa wiele czynników, model AI uwzględnia różnorodne zbiory danych, takie jak wyniki obliczeń oraz dane z testów. Do modelu AI mogą być sukcesywnie dodawane nowe dane, aby zapewnić jego ciągłe doskonalenie.

Wnioski dla projektów budowlanych realizowanych w przyszłości

Karl-Heinz Strauss dodaje: „Praktycznie każdy projekt budowlany, zwłaszcza z zakresu inżynierii lądowej, wymaga odmiennych receptur mieszanek betonowych. To samo dotyczy asfaltu. Oczywiście dążymy do uzyskania optymalnego składu mieszanki zarówno pod kątem konkretnego zastosowania, jak i możliwie najwyższego udziału materiałów z recyklingu. Dostrzegamy istotny potencjał sztucznej inteligencji w zakresie zwiększania efektywności tego procesu oraz formułowania wniosków przydatnych w realizacji przyszłych projektów budowlanych. Umożliwia nam ona wykorzystanie przyszłych ustaleń badawczych oraz wyników prac innych partnerów”.

PORR jest pionierem w dziedzinie recyklingu asfaltu i betonu. Spółka należy do wiodących podmiotów w sektorze recyklingu materiałów budowlanych, wytwarzając w skali Grupy około 1,5 mln ton materiałów z recyklingu rocznie, a ponadto prowadzi w zakładzie Wiedeń-Simmering najnowocześniejszą w Austrii wytwórnię mieszanek asfaltowych, umożliwiającą osiągnięcie udziału materiałów z recyklingu na poziomie do 100%. Projekt „SmartStreet” stanowi element ogólnogrupowej strategii innowacyjności i zrównoważonego rozwoju PORR. Przedsięwzięcie wpisuje się w realizację celów dekarbonizacji w ramach zakresu „Zoptymalizowane procesy wytwarzania mieszanek”, a jednocześnie wzmacnia strategiczny obszar gospodarki o obiegu zamkniętym.

Ograniczanie emisji gazów cieplarnianych w produkcji betonu i asfaltu jest obecnie jednym z kluczowych wyzwań. Cement, wykorzystywany jako spoiwo w betonie, odpowiada za około 8% globalnych emisji gazów cieplarnianych ze względu na energochłonny proces produkcji. W  2024 r. wyprodukowano w Austrii około 12,3 mln metrów sześciennych betonu.