Mladenovič A. – Reciklirani agregati – lastnosti in uporabnost

Promotion of the Recycling of Industrial Waste and Building Rubble for the Construction Industry. Promotion of the Recycling of Industrial Waste and Building Rubble for the Construction Industry.

Reciklirani agregati – lastnosti in uporabnost

Ana Mladenovič, Zavod za gradbeništvo Slovenije


Vsebina predstavitve

Terminologija

Rušenje objektov: vpliv na kakovost agregata

Nevarne snovi

Vrste in preiskave recikliranega agregata

Reciklirani agregati v betonu

Zaključki


Agregati

Eden od osnovnih materialov v gradbeništvu.

Delež agregata:

80 % v betonu

90 % v asfaltu

100 % v nevezanih plasteh.

Svetovna poraba: 95 % naravnih in 5 % alternativnih.


Terminologija

Agregat je:

zrnat material, ki se uporablja pri gradnji.

Agregati so lahko:

• naravni

• umetni

• reciklirani

Promotion of the Recycling of Industrial Waste and Building Rubble for the Construction Industry.

Naravni agregat: Agregat mineralnega izvora, ki je bil le mehansko predelan.


Naravni agregat


Umetni agregat: Agregat mineralnega izvora, pripravljen v industrijskem procesu, pod

vplivom toplotnih ali drugačnih sprememb.

8/11 mm

Proizvodnja agregata


Reciklirani agregat: Agregat, ki nastane s

predelavo neorganskega materiala, ki je bil pred tem že vgrajen.


Reciklirani agregat = agregat iz gradbenih ruševin



Terminologija


Nevarne snovi



Zaključki


Kakršne ruševine - takšen agregat?

Načeloma da, ……

ampak …..

le do določene mere!


Kakršno rušenje - takšen agregat!

Nič komplicirati

Selektivno rušenje

Več pristopov


Nič komplicirati


Nič komplicirati


Pristop: nekaj vmes


Selektivno rušenje


Zakaj je selektivno rušenje nujno?

1. zaradi zdravja ljudi in okolja

2. zaradi boljše kakovosti materialov

Popis in evidentiranje materialov pred rušenjem!



Terminologija


Nevarne snovi



Zaključki


V stavbi so lahko nevarni materiali!

• Azbest (tudi druga vlakna)

• Policiklični aromatski ogljikovodiki (PAH), npr. katran

• Poliklorirani bifenili (PCB)

• Mineralna olja, Pb barve

• Onesnaženje zaradi preteklih aktivnosti.


Azbest – od magičnega do nevarnega materiala


Zakaj je azbest nevaren?

Ko vlakno zaide v pljuča, do konca življenja draži mesto, kjer je zapičeno. Telesna tekočina ga ne raztopi.


Lucy Deane piše leta 1898:


Lucy Deane piše leta 1898:

• Škodljivi učinek azbesta je bil raziskan s pomočjo mikroskopa. To je naredil medicinski inšpektor.

• Vidi se nazobčana, steklu podobna oblika vlaken, če so v zraku v kakršnikoli količini, je učinek škodljiv.


Azbest - prepoved 107 let po prvem opozorilu!

• Direktiva 1999/77/ES prepoveduje vsako uporabo azbesta od 1. januarja 2005.

• Direktiva 2003/18/ES1 prepoveduje pridobivanje azbesta ter proizvodnjo in predelavo azbestnih izdelkov.

• Problem izpostavljenosti azbestu ostaja pri postopkih odstranjevanja, rušenja in vzdrževanja.


Slovenija

• Uredba (Ur.l.RS, št. 49/2001) ukinja proizvodnjo, promet in uporabo azbesta in azbestnih izdelkov z začetkom leta 2003.

• Uporaba izdelkov, ki so bili na dan uveljavitve Uredbe (28.06.2001) že v uporabi, ni prepovedana!

• Rok za odstranitev azbesta ni določen!


Namen predstavljenih dejstev ni vzbujanje panike!

Potrebno se je zavedati, da je:

- azbest zdravju škodljv,

- še vedno prisoten v številnih zgradbah,

- izpostavljenosti delavcev azbestnemu prahu se je možno izogniti le z doslednim upoštevanjem varnostnih ukrepov,

- potrebno odgovorno ravnanje na vseh nivojih.


Praksa v Sloveniji


Asfaltni rezkanec s katranom (presežena vrednost PAH)


Onesnaženje zaradi preteklih aktivnosti



Terminologija


Nevarne snovi



Zaključki


Zakaj je selektivno rušenje nujno?

1. zaradi zdravja ljudi in okolja

2. zaradi boljše kakovosti materialov


Predelava v agregat


Reciklirani agregat


Reciklirani agregat

Če je ob rušenju stavbe material pravilno selekcioniran in pravilno predelan v agregat, je ta enakovreden naravnemu agregatu.

Isti standardi in potrjevanje skladnosti kot za naravni agregat.


Zakonodaja

Direktiva o gradbenih proizvodih (CD 89/106/EEC): gradbeni proizvod je vsak proizvod, ki je na trajen način vgrajen v objekt. 8 harmoniziranih standardov za agregate Relevantni: • SIST EN 12620, Agregati za beton • SIST EN 13043, Agregati za bitumenske zmesi in površinske

prevleke za ceste, letališča in druge prometne površine • SIST EN 13242, Agregati za nevezane in hidravlično vezane

materiale za uporabo v inženirskih objektih in za gradnjo cest


• Standardi ne podajajo zahtev za kakovost agregata!

• Preiskave samo omogočajo, da se pridobi informacija o tem, kakšen je določen proizvod.


Potrjevanje skladnosti agregata

Dva sistema potrjevanja skladnosti:

Sistem 2+, kadar so zahteve za varnost visoke

(Certifikat proizvodnje, Izjava o skladnosti,

Oznaka CE)

Sistem 4, kadar so zahteve za varnost nizke

(Izjava o skladnosti, Oznaka CE)


Oznaka CE

Oznaka CE je le informacija o tem, kakšne so lastnosti proizvoda.

Ni dokaz, da agregat ustreza za določen namen!

Kriterije podajajo npr. projekt ali tehnične specifikacije.


Zahteve za agregat

• odporen na atmosferske vplive in antropogeno onesnaževanje,

• odporen proti mehanskim obremenitvam,

• ustrezna zrnavost, ki mu zagotavlja dobre nosilne in filtrne lastnosti.


• Reciklirani agregati so heterogeni po sestavi, kakovost zelo variira.

• Visokokakovostni, po meri narejeni kompoziti so redki.

• Tehnike, ki bi lahko izboljšale kakovost (npr. pranje, magneti, zračni curek,) se praktično ne uporabljajo.

Trenutna kakovost


Možna uporaba

• Enostavni, dinamično neobremenjeni nasipi/zasipi, kjer so nizke zahteve za varnost.

• Nevezane in hidravlično vezane plasti v cestogradnji

• Betoni


Recikliran betonski agregat vs. naravni agregat v cestni konstrukciji


Recikliran betonski agregat vs. naravni agregat v cestni konstrukciji

• Manjša občutljivost za vlago.

• Manjše deformacije plasti.

• Višji modul elastičnosti.

• Boljše dolgoročno obnašanje v danih pogojih okolja.

• Okoljska inertnost.


Dva razloga

1.

Zrnavostna sestava omogoča uravnoteženo polnjenje praznin.

Struktura nevezane plasti je zato kompaktna in odporna na obremenitve.


2.

Zaradi ostankov nehidratiziranega portlandskega klinkerja je v kompozitu vezivni potencial, ki se počasi sprošča.


Možna uporaba

• Enostavni, dinamično neobremenjeni nasipi/zasipi, kjer so nizke zahteve za varnost.

• Nevezane in hidravlično vezane plasti v cestogradnji

• Betoni



Beton - nekaj dejstev

• Največja poraba od vseh gradbenih materialov, takoj za vodo.

• Prednosti: nizka cena, visoka trdnost in trajnost, velika možnost obdelave.

• 1 kubični meter na prebivalca letno.

• Več kot 70 % prebivalstva živi v betonskih zgradbah.

• Ni videti, da bi se to v bližnji prihodnost spremenilo.


Problem je cement


Svetovna proizvodnja cementa:

• 3.6 milijard ton na leto • energijsko zahtevna • 1 tona cementa generira 1 tono CO2 • 7 % svetovnih emisij.


Eno mlado drevo lahko porabi na leto

samo 2 kg CO2


Izzivi/ perspektive Beton mora postati zelen!



Modifikacija veziva:

- Alternativna veziva na osnovi odpadkov (pepeli, žlindre, mulji)

- Aplikacija nanodelcev v matrico (s tem se poveča trdnost, zmanjša potrebna masa).



Alternativni agregati :

na osnovi odpadkov



Zahteva: enaka funkcionalnost in trajnost kot konvencionalni

(ali boljša).


Isawijev Zakon o napredku

:

O poti k napredku: Bližnjica je najdaljša razdalja med dvema točkama.



Reciklirani betonski agregat

• Povečano vpijanje

• Manjša prostorninska masa (2000 – 2500 kg/m3)

• Manjša odpornost na abrazijo

• Nečistoče

• Dvojni stik (nižja zgodnja trdnost)


Reciklirani betonski agregat

Betonski kompozit

• Variacije v konsistenci (potrebno več vode)

• Nižja trdnost (dvojni stik)

• Nižji modul elastičnosti

• Večje krčenje

• Večja permeabilnost

• Manjša odpornost na zmrzovanje


Mofidifikacije sestave in tehnologije mešanja

Možno je proizvesti beton sprejemljive kakovosti.

• dve fazi mešanja

• uporaba superplastifikatorjev


Mikrotomografija - kakovost in stanje stika


Hidratacija veziva v betonu


Zeleni beton


Zeleni beton



Terminologija


Nevarne snovi



Zaključki


Koncept trajnostnega razvoja v gradbeništvu

Sedanja generacija naj živi tako, da bodo tistim, ki prihajajo za nami, omogočene podobne življenjske razmere in da jim bomo zapustili minimalno degradirano okolje.

Odpadki so surovina.


Izvor/ime materiala ni pomembno!

Kar šteje, so lastnosti in rezultati!


Odpadek = surovina

Velik sinergističen efekt je možno doseči zlasti na področju gradbeništva: vezanih kompozitov!

Zakaj? Ker je možno porabiti velike količine odpadkov. Ker imajo novi kompoziti pogosto boljše lastnosti. Ker se strupene komponente trajno imobilizirajo.

Druge prednosti: nižje CO2 emisije, prihranek energije, ohranjanje naravnih virov, …


Gradbeni odpadki

EU Direktiva o odpadkih 2008/98/EC zahteva bolj učinkovito recikliranje.

Eksplicitno za gradbene odpadke: 70 % do 2020.

Stopnja recikliranja v Sloveniji: 20 % ?


Situacija v Sloveniji Stopnja recikliranja je nizka.

•Naravne surovine: v obilju, cenene.

•Deponije na razpolago, tudi nelegalno odlaganje.

• Pomanjkanje znanja in volje uporabljati odpadke.

•Administrativne procedure so komplicirane.

• Ljudje v resnici še niso pripoznali: odpadek je surovina.

• Ljudje ne sprejemajo strokovnih dejstev / raje imajo polresnice in domneve.

•Mediji poročajo katastrofično, senzacionalistično, manipulistično.


Tehnični razlogi

Manjka holističen pristop v celotni verigi, od rušenja do končen uporabe!

•Predrušitvena ocena je slaba (detekcija nevarnih, kontaminiranih materialov, tudi predmetov, ki imajo “re-use” vrednost ).

•Rušenje je takšno, da ne daje kakovostnih materialov (prevelika heterogenost).

•Aplikacijo odpadkov v gradbenih kompozitih je potrebno validirati začetni stroški so višji stališče “to se ne izplača“.


Kako intenzivirati uporabo?

• Izobraževanje odločevalcev in projektantov

• Pospeševanje v okviru zelenih javnih naročil.

• Sankcioniranje ilegalnega odlaganja in plenjenja naravnih virov.

• Dvig motivacije in zavedanja laične javnosti:

- uporaba odpadkov je priložnost in potreba,

- odpadki so odlična surovina za potrebe gradbeništva,

- ob korektni uporabi ne obremenjujejo okolja,

- zmanjša se potreba po energiji in naravnih surovinah.


Kakovost Življenjska doba Funkcionalnost Reciklabilnost

Cena Izpusti CO2 Poraba energije

Ali znamo najti ravnotežje?


Kdaj? Kako?

NIMBY

(not in my backyard)

YIMBY

(yes, in my backyard)

Documents

Mladenovič A. – Reciklirani agregati – lastnosti in uporabnost