Může to být dnes pro někoho překvapivé, ale využívání recyklovaného kameniva při výrobě betonu není novým požadavkem ani důsledkem současného prosazování principů oběhového hospodářství ve stavebnictví.
Základním národním dokumentem se zaměřením na oběhové hospodářství je dokument Cirkulární Česko 2040, kterým se prolíná apel na potřebu posílení předcházení vzniku odpadů, protože se jedná o nejvyšší stupeň v hierarchii nakládání s odpady a je tak nedílnou součástí oběhového hospodářství.
Na tomto místě je třeba si uvědomit, že zdrojem recyklovaného kameniva není obvykle nový stavební výrobek, ale staveništní demoliční odpad vzniklý při odstraňování stavby. V případě kameniva do betonu (přírodního i recyklovaného) není kamenivo do betonu koncovým stavebním výrobkem zabudovávaným do stavby nebo její části, ale je jednou ze složek pro výrobu betonu.
Výrobcem deklarované vlastnosti kameniva jsou základním podkladem pro návrh složení betonové směsi a limitují použití betonu pro stavební konstrukce se specifickými požadavky, zejména podle působení prostředí, provozní životnosti a funkce betonu ve stavbě.
Legislativa a normy
Požadavky na přírodní a recyklované kamenivo stanoví ČSN EN 12620:2002+A1:2008.
Čtěte také: Jak recyklovat starý šicí stroj
Požadavky a kategorizace složek hrubého recyklovaného kameniva již nevyhovují dnešním požadavkům, ani používaným technologiím průmyslové výroby recyklovaného kameniva ze stavebního demoličního odpadu.
Klasifikace složky R recyklovaného hrubého kameniva podle normy ČSN EN 12620:2002+A1:2008 může obsahovat beton z rozdrcené betonové konstrukce betonových zdicích prvků, ale i malty.
Evropské normy výrobků, obdobně i evropská norma pro beton ČSN EN 206+A2:2021, Beton - Specifikace, vlastnosti, výroba a shoda, stanoví a upravuje technické požadavky jak na beton, tak na jeho složky. Na národní úrovni je tímto předpisem doplňková norma ČSN P 73 2404:2024 ed. 2, která platí souběžně s ČSN P 73 2404:2021.
Normy definují recyklát typu 1 a stanovují jej jako jediný vhodný typ recyklátu pro výrobu konstrukčního betonu. Typ 1 recyklátu je čistě betonový recyklát s příměsí definovaného množství. Splnění požadavků na recyklát podle této doplňkové normy je jeden ze základních aspektů pro výběr dodavatele, tj. výrobce recyklovaného betonového kameniva pro výrobu betonu.
Základní environmentální požadavky na „Opětovné využití nebo recyklovatelnost staveb, použitých materiálů a částí po zbourání“ stanoví Nařízení (EU) č. 305/2011.
Čtěte také: Zodpovědný přístup k recyklaci kávových kapslí
Nařízení v recitálu, to jsou úvodní odstavce (preambule), objasňující důvody, kontext a cíle konkrétního nařízení, uvádí v odst. Žádná harmonizovaná výrobková norma zatím nestanovila příslušná ustanovení, žádnou základní charakteristiku ve vztahu k sedmému základnímu požadavku Udržitelné využívání přírodních zdrojů.
Regulované charakteristiky se uvádí v rozsahu všech základních požadavků na stavby v příloze harmonizovaných norem v tabulce ZA.1. Tabulka tvoří závaznou předlohu pro výrobce stavebních výrobků označovaných CE, při vypracování prohlášení o vlastnostech podle Nařízení (EU) č. 574/2014, kterým se mění příloha III Nařízení (EU) č. 305/2011 o vzoru, který se použije pro vypracování prohlášení o vlastnostech stavebních výrobků.
Již řada výrobců betonu je držitelem environmentálního prohlášení o produktu, které se zpracovává na základě analýzy životního cyklu. Je kromě jiného účinným nástrojem pro analýzu potenciálních dopadů výroby a výrobků na životní prostředí.
Nové, již platné Nařízení (EU) č. 2024/3110, kterým se stanoví harmonizovaná pravidla pro uvádění stavebních výrobků na trh a zrušuje (nikoli ruší) Nařízení (EU) č. 305/2011, které souběžně platí s Nařízením (EU) č.
Pozitivní je, že nařízení definuje pojem „Recyklace“.
Čtěte také: Výzvy v recyklaci tvrzených plastů
Důležitá pro stavební praxi je ale definice „Recyklovatelnosti“ - jako schopnost materiálu nebo výrobku být účinně a efektivně oddělován, sbírán, tříděn a seskupován ve vymezených tocích odpadu pro účely recyklace na druhotné suroviny při minimalizaci ztrát kvality nebo funkčnosti ve srovnání s původním materiálem.
Jednoznačně uvádí staveništní demoliční odpad (druhotnou surovinu) jako vhodnou surovinu pro výrobu stavebních výrobků.
V požadavcích na výrobky v Příloze III Nařízení (EU) č. 2024/3110, se stanovují požadavky na bezpečnost výrobku a uvádí se, že: „Bezpečnost se týká profesionálů (pracovníků) i laiků (spotřebitelů, uživatelů) při přepravě, instalaci, údržbě, používání nebo demontáži výrobku, jakož i při zacházení s výrobkem na konci jeho životnosti nebo při jeho opětovném použití či recyklaci“.
Nařízení připouští, že harmonizované technické specifikace, tj. nové evropské normy výrobků, které budou harmonizované k novému nařízení, mohou při upřesnění požadavků na environmentální aspekty výrobku rozlišovat požadavky podle tříd vlastností.
Velký důraz na udržitelnost staveb promítnutý do Nařízení (EU) č.
Je známo, že evropská norma na beton EN 206, na rozdíl od normy na kamenivo do betonu ČSN EN 12620:2002+A1:2008, není normou harmonizovanou.
Není zatím v harmonogramu Evropské komise na tvorbu standardizačních požadavků pro tvorbu nových evropských norem na stavební výrobky, které budou harmonizované k novému nařízení.
V současné době ale probíhají intenzivní konzultace Evropské komise s členskými státy s cílem zařadit beton do výrobků označovaných CE, tedy aby nová norma na beton byla také harmonizovaná.
To znamená, že norma by musela být zpracována podle požadavků a v členění podle nového Nařízení (EU) č.
Používání betonových recyklátů pro výrobu betonu, nebo výrobků z něj, je možné hodnotit i z pohledu možných přínosů solidifikačního účinku cementové matrice, to je snížení vyluhovatelnosti škodlivin z betonu s recyklovatelným kamenivem do životního prostředí.
Využití recyklátu v České republice
Využití recyklátu jako částečné nebo úplné náhrady přírodního kameniva pro výrobu betonu je stále častější. Současná legislativa v EU a České republice však toto využití umožňuje pouze ve velmi omezené míře.
V České republice, vzhledem k rychlému vytěžování kapacit přírodního kameniva v aktuálně fungujících lomech a pískovnách a neotvírání nových dobývacích prostorů, bude hrozit nedostatek zásob přírodního kameniva k použití nejen pro výrobu betonu, ale také pro další oblasti stavebnictví. Zvyšuje se také množství stavebních a demoličních odpadů (SDO), jejichž ukládáním zatěžujeme životní prostředí.
Použití některých druhů SDO jako náhrady přírodních kameniv do betonu se jeví jako vhodné řešení těchto problémů. V posledních letech činila produkce přírodního kameniva přibližně 25 mil. tun ročně. Z tohoto množství se do betonu použije 19 až 20 mil. tun. Nedostatek kameniva do betonu se již nyní projevuje v některých krajích např.
SDO je z větší části tvořen inertním materiálem, jenž po určité úpravě a vhodné recyklaci může nahradit část přírodního kameniva v betonu. Ovšem recyklace je u nás oproti jiným státům Evropy vcelku zanedbanou technologií.
Cihelné zdivo a keramický odpad je jedním z nejvíce zastoupených materiálů SDO. Pro použití do betonu je nezbytné určit nejdříve jeho vlastnosti, ale také to, jak se tyto vlastnosti mění vzhledem k odlišným zdrojům původu tohoto recyklovaného kameniva.
Cihlobetony, tedy betony s cihelným recyklátem, se již v České republice vyrábějí, ovšem zastoupení recyklátů se pohybuje na malé procentuální úrovni. K tomuto faktu přispívají nejen nedostatečná legislativní opatření a výrazná normativní omezení v ČSN EN 206+A2 [2] a ČSN P 73 2404 [3], ale i celková nedůvěřivost k cihelnému recyklátu. Lepší je situace ve využívání čistých betonových recyklátů.
Stěžejní normy pro recyklované kamenivo a beton
Stěžejní normy, které se věnují problematice recyklovaného kameniva a recyklovaného betonu, jsou v České republice ČSN EN 206+A2 Beton - Specifikace, vlastnosti, výroba a shoda [2], ČSN P 73 2404: Beton - Specifikace, vlastnosti, výroba a shoda - Doplňující informace [3] a ČSN EN 12620+A1 Kamenivo do betonu [4].
Dle ČSN P 73 2404 [4] se recyklované kamenivo z hlediska jeho složení rozděluje na Typ 1, které je vyrobeno pouze drcením z betonu, a Typ 2 původem ze stavební sutě. Tato norma uvádí minimální objemovou hmotnost 2000 ± 150 kg/m3 pro oba typy recyklátu a také maximální nasákavost po 10 minutách, která činí 10 % pro Typ 1 a 15 % pro Typ 2.
Dále uvádí, že jako kamenivo do betonu lze použít pouze kamenivo Typu 1, výjimku tvoří betony pevnostních tříd C 8/10 a nižší, kde lze použít i kamenivo Typu 2. Dále recyklované kamenivo nelze použít pro beton odolnému vůči vlivu prostředí XF2, XF4, XD1, XD2 a XD3, pro předpjatý beton, pohledový beton a beton s vysokými nároky na odolnost vůči průsaku tlakovou vodou.
V normě ČSN EN 206+A2 [2] jsou uvedeny maximální procentuální náhrady hrubého kameniva recyklovaným kamenivem dle stupně vlivu prostředí. Norma rozlišuje druh recyklovaného kameniva dle jeho složení a vlastností na druh A a druh B. Druh A je recyklát získaný jen z betonu, musí mít objemovou hmotnost vyšší než 2100 kg/m3.
Maximální 50% procentuální náhrada přírodních kameniv uvažuje pouze tzv. hrubé kamenivo nad 4 mm, a to pro prostředí X0 pro oba druhy A a B. Pro prostředí XC1 a XC2 je náhrada omezena na 30 % pro druh A a na 20 % pro druh B. Pro prostředí XC3, XC4, XF1, XA1, XD1 lze použít pouze druh A v maximální náhradě 30 %.
Dle ČSN EN 12620+A1 [4] je recyklované kamenivo definováno jako kamenivo anorganického původu, které bylo dříve použito v konstrukci. Jedná se o výsledný produkt technologického procesu probíhajícího v recyklačních linkách.
Obsah chloridů - postupuje se dle EN 1744-1. Obsah chloridových iontů musí být uveden výrobcem. Obsah síranů - vodou rozpustné sírany se stanovují dle EN 1744-1, které je nutno deklarovat dle příslušných kategorií.
Složky ovlivňující průběh tuhnutí a tvrdnutí betonu - tyto látky mohou být organického (postup dle EN 1744-1:1998, 15.1 a 15.2) nebo anorganického původu (postup dle EN 1744-6). Látky, které ovlivňují průběh hydratace cementu, jsou zejména humusovité látky a materiály s obsahem cukru.
Posouzením vlivu kameniva na smrštění betonu se věnuje ČSN EN 1367-4, kde je zmíněno i recyklované kamenivo. Pokud bude recyklované kamenivo použito v betonu, kde je obsah alkálií omezen, bude třeba zjistit, zdali recyklované kamenivo obsahuje alkálie, a případně stanovit jejich obsah. Dále je nutné zjistit, jestli recyklované kamenivo obsahuje reaktivní kamenivo, které může způsobit alkalicko-křemičitou reakci v betonu.
Zkoušením geometrických vlastností recyklovaného kameniva se zabývají normy ČSN EN 933-3 Stanovení tvaru zrn - index plochosti a ČSN EN 933-11 Klasifikace složek hrubého recyklovaného kameniva, která se používá pro identifikaci a odhadu jednotlivých podílů materiálu [6].
Pro zkoušení mechanických a fyzikálních vlastností recyklovaného kameniva se postupuje dle ČSN EN 1097. Odolnost proti otěru se stanoví dle ČSN EN 1097-1 zkouškou Mikro-Deval, stanovení odolnosti proti drcení se věnuje ČSN EN 1097-2 zkouškou Los Angeles. Část 6 této normy čili ČSN EN 1097-6 se věnuje stanovení objemové hmotnosti zrn a nasákavosti.
Zmínka o recyklovaném kamenivu pro použití v betonu je také v normě ČSN EN 13055, která se věnuje pórovitému kamenivu anorganického původu s objemovou hmotností < 2000 kg/m3 nebo sypnou hmotností ≤ 1200 kg/m3.
V normě ČSN EN 206+A2 [2] jsou uvedeny maximální procentuální náhrady přírodního hrubého kameniva recyklovaným kamenivem dle vlivu prostředí. Tato norma rozděluje recyklované kamenivo na dva druhy - druh A a druh B, které se nepoužívá do betonu třídy pevnosti v tlaku > C 30/37.
Doplňující informace pro ČSN EN 206+A2 [2] uvádí ČSN P 73 2404 [3] v článku 5.1.3 Kamenivo. Zde jsou definovány podmínky, za kterých vyhoví recyklované kamenivo do betonu. Dle této technické normy musí vlastnosti recyklovaného kameniva vyhovovat podmínkám uvedeným v ČSN EN 12620+A1 [4]. Při návrhu betonové směsi je třeba brát v potaz vysokou nasákavost kameniva.
Dle tabulky č. 10 z této normy lze jako kamenivo do betonu použít pouze recyklované kamenivo „Typ 1“, výjimku tvoří betony pevnostních tříd C 8/10 a nižších, kde lze použít kamenivo „Typ 2“. Při použití recyklovaného kameniva typu 1 se nesmí zvýšit celkový obsah reaktivních alkálií nad hranici nebezpečnou pro vznik alkalicko-křemičité reakce. Z hlediska expozičních tříd nelze recyklované kamenivo použít pro výrobu betonu, který je odolný vůči prostředí XF2, XF4, XD1 až XD3. Dále nelze recyklované kamenivo použít pro předpjaté betonové konstrukce a také pro betonové konstrukce s vysokými požadavky na odolnost vůči průsaku tlakovou vody.
Tato norma stanovuje také požadavky na minimální objemovou hmotnost a nasákavost recyklovaného kameniva a požadavky na maximální obsah rozpustných chloridů, jež jsou omezeny pro oba typy recyklátů na 0,04 % hmotnosti. Při použití recyklovaného kameniva do provzdušněného betonu se zkouška obsahu vzduchu v čerstvém betonu provádí dle ČSN EN 12350-7, a to nejméně jednou denně.
Vlastnosti recyklovaného kameniva
Oproti přírodnímu kamenivu se recyklované kamenivo liší zejména tím, že mimo původního kameniva obsahuje také cementový kámen, který ovlivňuje vlastnosti recyklovaného kameniva. Kvalita a množství cementového kamene je ovlivněna kvalitou původního betonu (pevnostní třída betonu a vodní součinitel), technologií recyklace a frakcí recyklátu.
Pro zlepšení kvality recyklátu odstraněním přilnutého cementového kamene existuje řada technologií, mezi patří např. Recyklované kamenivo z betonových recyklátů vykazuje oproti přírodnímu kamenivu vyšší nasákavost a pórovitost. Tato skutečnost je způsobena, jak již bylo zmíněno výše, zbytkovým cementovým kamenem ulpívajícím na zrnech původního kameniva.
Cementový kámen má oproti přírodnímu kamenivu vyšší porozitu, což umožňuje v pórech zachytit více vody. Nasákavost se u přírodního kameniva pohybuje od 0 do 1 %. U hrubého recyklovaného kameniva se tyto hodnoty dle zdrojů různí, avšak pohybují se v rozmezí od 3 do 9 %.
Tvar zrna betonových recyklátů a křivka zrnitosti je závislá na technologii recyklace. Při použití odrazového drtiče lze docílit kubického tvaru zrn s tvarovým indexem do 15 %. Oproti přírodnímu těženému kamenivu mají zrna betonových recyklátů drsnější povrch, což je způsobeno především cementovým kamenem na povrchu zrna recyklátu.
tags: #recyklace #betonu #ve #stavebnictvi #postupy
Oblíbené příspěvky:
Kontakt
Zelaná Hrebová, z.s.
[email protected]
IČ: 06244655
Paskovská 664/33
Ostrava-Hrabová
72000
Bc. Jana Veclavaková, DiS.
tel. 774 454 466
[email protected]
Jaena Batelk, MBA
tel. 733 595 725
[email protected]