Recyklace Ztuhlé Sádry: Informace a Postupy

Při rekonstrukcích i demoličních pracích vzniká velké množství různého stavebního odpadu. Podle statistik tvoří přibližně polovinu všech produkovaných odpadů právě stavební materiály, a tak je jejich třídění a recyklace velkou výzvou pro města, obce, firmy i jednotlivce.

Třídění Stavebního Odpadu

Pokud se pouštíte do rekonstrukce, snažte se odpadní materiál průběžně třídit už v průběhu stavebních prací. Oddělujte stavební suť (cihly, kameny, štěrk, beton) od železných trubek, dřeva, skla, izolačních materiálů nebo sádrokartonu. Průběžné třídění se vám vyplatí i z finančního hlediska.

Pokud chcete odvézt odpady na skládku nebo svěřit likvidaci profesionální firmě, za vytříděné materiály zpravidla zaplatíte méně. Pokud naopak na jednu hromadu naházíte vše včetně nebezpečného odpadu, budete muset sáhnout hlouběji do kapsy.

Likvidace Stavebního Odpadu

Svěříte-li likvidaci stavebního materiálu specializované firmě, zařídí vše potřebné za vás. Postará se o přistavení kontejneru a po jeho naložení odpad odveze a správným způsobem zlikviduje. Odpady ze stavby můžete samozřejmě vytřídit i svépomocí.

Podmínky likvidace stavebního odpadu nejsou u sběrných dvorů jednotné - v některých obcích mohou občané svážet stavební suť zdarma do určitého objemu, jinde zase vždy zaplatí. Než se na sběrný dvůr vydáte, zjistěte si konkrétní pravidla v dané provozovně a poptejte se, jaký typy odpadů přijímají. Sběrné dvory mohou a nemusí přijímat nebezpečné odpady, stejně tak můžou mít specifické požadavky na způsob ukládání.

Čtěte také: Jak recyklovat starý šicí stroj

Opětovné Využití Stavebního Odpadu

Některé typy odpadu můžete při rekonstrukci nebo demolici znovu využít pro další stavební práce. Zbytky cihel lze po očištění používat k dalšímu zdění, kameny zase poslouží jako výplň do betonové konstrukce.

Na stavbě můžete opětovně zužitkovat i staré omítky a malty. Potřebovat budete ocelové síto s většími oky (tzv. katr neboli prohazovačku), díky kterému oddělíte jemné částice od hrubých. Ty hrubé pak při stavbě využijete k zásypům, z jemných můžete namíchat novou maltu. Při stavebních pracích proto vždy přemýšlejte, které typy odpadů dokážete znovu používat.

Některé druhy odpadů lze opětovně využívat, jiné recyklovat či přeprodat, další zase patří na skládku nebo k uložení nebezpečného odpadu.

Specifické Druhy Odpadu

Drátěné sklo je tvořeno kombinací dvou materiálů - kovu a skla. Protože se v něm nachází zpevňující kovové mřížky, nelze drátosklo vytřídit do zelených kontejnerů na sklo. Akrylátové sklo neboli plexisklo má vlastnosti termoplastu. Nepatří však ani do kontejneru na sklo, ani plasty. Ani molitan nepatří do žlutých kontejnerů na plasty. Čistý polystyren je možné v menší míře vyhazovat do žlutého kontejneru. Sem však patří zejména polystyreny, které se používají jako výplně krabic nebo termoobaly. Staré minerální vaty mohou obsahovat podíl až 80 % recyklovaného skla.

Dřevo ze stavby patří mezi stavební suť. Odvézt jej můžete buď do sběrného dvora či na skládku, nebo při větším množství zajistit likvidaci specializovanou firmu. Zkontrolujte stav stavebního dřeva. Pokud je čisté bez zbytků stavebních hmot nebo nátěrů, můžete jej znovu využít na stavbě, například pro výrobu dřevěného bednění. Linoleum nebo PVC jsou materiály používané pro výrobu podlahových krytin. Patří na sběrný dvůr, a to i v malém množství. Stavební hmoty se obvykle balí do papírových pytlů. Protože bývají znečištěné, nevyhazujte je do modrých kontejnerů na papír.

Čtěte také: Zodpovědný přístup k recyklaci kávových kapslí

Asfaltové pásy se mechanicky odstraňují při rekonstrukcích střech. Nachází se především na střešních konstrukcích, kde slouží jako hydroizolace. Starší typy nejsou na bázi asfaltu, ale dehtu, a tak jsou klasifikované jako nebezpečný odpad. Zjistěte si ve sběrném dvoře, jestli tento typ odpadu přijímají.

S materiály s obsahem azbestu se setkáte zejména na starších stavbách. Odstraňování azbestu musíte ohlásit na stavebním úřadě. Při rekonstrukcích domů musí manipulaci s azbestem provádět stavební firma s patřičným povolením. U demolicí můžete likvidaci provádět i svépomocí, ovšem jen za dohledu stavebního dozoru s oprávněním pro provádění stavby podle zvláštního právního předpisu.

Při likvidaci a třídění stavebního odpadu nezapomínejte na ochranu těla a dýchacích cest. Pracovní a ochranné pomůcky zakoupíte na našem e-shopu i všech pobočkách stavebnin Izomat.

Recyklace Sádrokartonu a Využití v Sádrových Směsích

Celosvětově se stává problematika recyklace stavebně demoličních odpadů otázkou číslo jedna. Zatímco se často soustředíme pouze na problematiku recyklace betonu, je nezbytné si uvědomit, že existuje mnoho dalších široce používaných stavebních materiálů, které vyžadují na konci své životnosti recyklaci a další efektivní zpracování. Jedním z těchto materiálů je i stavební sádrokarton.

V posledních letech se zvýšil zájem o suchou výstavbu, zejména o systémy na bázi sádrokartonu. Rostoucí poptávka po sádrokartonových deskách vedla k odpovídajícímu nárůstu odpadu generovaného výrobou, stavebními pracemi, rekonstrukce a demolicemi.

Čtěte také: Výzvy v recyklaci tvrzených plastů

Jedním často přehlíženým aspektem v recyklačních řešeních pro sádrokartonové desky a produkty ze sádry je to, že sádra je unikátním materiálem. Je 100% recyklovatelná, a to teoreticky do nekonečna, tedy při minimalizaci její kontaminace dalšími látkami.

Z hlediska stavebnictví je sádra využívaným a cenným materiálem již po několik tisíc let (např. ve starověkém Egyptě) díky svým vynikajícím tepelně-technickým vlastnostem, mechanické pevnosti a odolnosti proti ohni.

Pojivo na bázi sádry (hemihydrát síranu vápenatého CaSO4·1/2H2O) se nevyskytuje přirozeně (jen jako CaSO4 anhydrit nebo CaSO4·2H2O dihydrát síranu vápenatého - tedy sádrovec). Podle těchto rovnic lze sádru recyklovat opakovaně za relativně nízké náklady, potřebné na kalcinaci a mletí, k dosažení požadované velikosti zrna sádry. Vlastnosti výsledné kalcinované sádry závisí přímo na velikosti zrna a rozsahu kalcinace (množství nezkalcinovaných zrn sádrovce), čistotě vstupních surovin, množství a typu dalších příměsí atd. Jak velikost zrna, tak přítomnost nezkalcinovaných zrn sádrovce ovlivňují vlastní proces hydratace.

Testování Sádrových Směsí s Recyklátem

Testované směsi byly složeny z různého poměru sádrového pojiva a recyklátu na bázi sádrokartonového odpadu. Pro testování bylo vybrané sádrové pojivo na bázi kalcinované sádry vyrobené z energosádrovce, označené je jako REF (referenční). Sádrové pojivo bylo složeno z hemihydrátu síranu vápenatého s čistotou 98 hm. %.

Jako vzorový sádrokartonový (SDK) odpad byl vybrán odpad ze sádrokartonových desek typu A dle (ČSN) EN 520 [8], tzn. standardních sádrokartonových desek. Odpadní materiál vznikl vytříděním ze stavebního a demoličního odpadu ze stavby společnosti Moravostav Brno, a.s. Recyklát byl získaný úpravou SDK odpadu pomocí recyklační linky.

Pro hrubou úpravu a odseparování kartonu a dalších (stavebních) nečistot by nejdříve použit první stupeň recyklační linky a z něho byla odseparovaná frakce 0/1 mm (označena jako REC 1). Hrubý recyklát REC 1 byl složen ze sádrovce s čistotou okolo 90 hm. % a zbytek tvořily nečistoty v podobě zbytků kartonu a různých skupenství síranu vápenatého, která lze těžko definovat.

Hrubý recyklát REC 1 byl následně upraven pomocí dalšího stupně recyklační linky, a to pomocí různé úrovně mletí. V případě recyklátu REC 2 se jednalo o jednoúrovňové mletí, v případě recyklátu REC 3 se jednalo o dvojúrovňové mletí a v případě recyklátu REC 4 o tříúrovňové mletí. Hlavním úkolem bylo ověřit efektivnost několikanásobné úpravy mletí na výsledné vlastnosti upraveného SDK recyklátu a jeho vliv na vlastnosti zatvrdlé sádrové kaše s ohledem na množství použité náhrady za referenční sádru. V rámci mletí dochází z důvodu tření ke vzniku tepla, které mělo za následek částečnou kalcinaci recyklátu.

Charakteristika zrn jednotlivých použitých materiálů (referenčního a upraveného SDK recyklátu) je patrné z Obrázku 1, kde lze vidět jednotlivé křivky zrnitosti použitých materiálů. Z výsledků je patrné že úpravou mletí bylo dosaženo jemnějšího materiálu, než je v případě referenčního sádrového pojiva. Každá další úroveň mletí měla za následek dosažení více jemného materiálu. Mezi druhou a třetí úrovní mletí byly rozdíly již minimální.

Pro charakterizaci struktury jednotlivých krystalů CaSO4 byla provedena elektronová mikroskopie. Skenovací elektronová mikroskopie (SEM) byla provedena na FEG SEM Merlin od firmy ZEISS. FEG SEM Merlin ZEISS je umístěn v laboratoři elektronové mikroskopie na Univerzitním centru energeticky efektivních budov. Na Obrázku 2 lze vidět jednotlivý charakter zrn recyklátu v porovnání s referenčním sádrovým pojivem. Z důvodu rozlišovací schopnosti elektronového mikroskopu byly zkoumány a porovnávány pouze jemné materiály, tedy sádrové pojivo (REF) a mikromletý recyklát ( REC 2, REC 3 a REC 4).

Z Obrázku 2 lze vidět, že v průběhu mletí dochází ke vzniku většího množství jemných částic než má referenční pojivo, což také potvrzuje křivka zrnitosti (Obrázek 1). Dále lze vidět, že dochází vlivem mletí k mírnému porušení krystalů sádrovce. Jedná se o efekt samotné recyklace, který také popisuje A. Erbs a kol.

Tabulka 1 představuje složení jednotlivých směsí s množstvím náhrady referenční sádry ve velikostech 10, 25 a 50 hm. %. Každá směs se skládala ze 6 vzorků o rozměrech 40 × 40 × 160 mm, které byly odlity do pravoúhlých obdélníkových forem. Po odlití byly tyto vzorky uchovávány ve formách po dobu 1 hodiny v laboratoři při teplotě 22 °C. Po vyjmutí z formy byly tyto vzorky deponovány v laboratorním prostředí po dobu 5 dnů. Následně byly vzorky umístěny do sušárny a nuceně vysušeny při teplotě 40 °C.

Z důvodu zpracovatelnosti směsi byl použit pro hrubý recyklát REC 1 vodní součinitel, tedy poměr záměsové vody ku materiálu na bázi sádry (w/g) 1,2 a pro jemný recyklát (REC 2, REC 3, a REC 4) byl zvolen vodní součinitel 1,4. Vzorky byly destruktivně testovány po 7 dnech za účelem stanovení pevnosti v ohybu a pevnosti v tlaku pomocí zařízení FHF Strassentest.

Pevnost v ohybu byla stanovena tříbodovým ohybovým testem. Testování pevnosti v ohybu bylo řízeno posuvem konstantní rychlostí 0,5 mm/min. Vzdálenost mezi podporami pro tříbodovou zkoušku ohybem byla rovna 100 mm. Pevnost v tlaku byla stanovena pomocí jednoosé tlakové zkoušky. Jednoosý tlakový test byl proveden na zlomených polovinách vzorků po zkoušce ohybem s efektivními rozměry 40 × 40 × 40 mm. Testování pevnosti v tlaku bylo řízeno posuvem konstantní rychlostí 1 mm/min. Všechny zkoušky byly provedeny podle normy ČSN 72 2301 [10]. Výsledné průměrné hodnoty pevnosti v tlaku a pevnosti v ohybu byly vypočteny s vyloučením nejvyšší a nejnižší hodnoty zjištěné během testování.

Výsledky a Závěry

Na Obrázku 3 jsou srovnané průměrné hodnoty objemových hmotností s uvedením směrodatných odchylek. Hodnoty objemových hmotností byly stanovené pro vzorky staré 7 dní, tedy po jejich vysušení. Z porovnání je patrné, že u materiálu R1, tedy hrubě upraveného materiálu frakce 0/1 mm (REC1), se ze zvyšující množstvím náhrady neprojevila změna hodnoty objemové hmotnosti, pro všechny směsi s náhradou R1 se snížila ze 900 kg/m3 na 700 kg/m3.

Pro recyklované materiály R2 a R4 došlo k výrazným změnám hodnoty objemové hmotnosti v závislosti na množství náhrady. U sádrových směsí R4 při 10% náhradě byla stanovena hodnota 750 kg/m3 a při náhradě 50 hm. % se hodnota zvýšila na 1500 kg/m3, tedy dvojnásobnou hodnotu.

Referenční materiál REF je tvořený z 98 hm. % hemihydrátem síranu vápenatého. Recyklovaný materiál REC 1 je výrazně hrubší a má tedy i výrazně nižší měrný povrch, což dokazuje taktéž granulometrie (Obrázek 1). Z 90 hm. % je tvořen sádrovcem (dihydrát síranu vápenatého). Primárně tedy v suché sádrové směs působí jako inertní plnivo, ale plní i funkci krystalizačních center na počátku procesu hydratace (resp. Objemové změny jsou poměrně malé a dochází jen k malému poklesu hodnot objemové hmotnosti.

U dalších směsí, které jsou výrazně jemnější než referenční materiál a mají tedy i výrazně vyšší hodnotu měrného povrchu, se vliv náhrad projeví výrazným způsobem. Při počátečním míchání homogenizované a suché směsi, v případě materiálu R4 v poměru 50/50 hemihydrát/dihydrát síranu vápenatého dojde k výrazné změně hodnoty vodního součinitele, jestliže bude vztažený jen na hodnotu kalcinované sádry, tedy hemihydrátu síranu vápenatého.

V porovnání s referenční sadou REF dojde k výraznému oddálení procesu tuhnutí a tvrdnutí. U sady REF bylo možné vzorky odformovat cca po 20 minutách od smíchání s vodou, došlo k mírné expanzi, jak je u sádrových vzorků obvyklé, a po 20 minutách vzorky mají již dostatečnou pevnost v tlaku, konečnou pevnost vzorky dosáhly cca po 7 dnech, smrštění u nich bylo minimální (Obrázek 5). U vzorků R4 bylo možné odformování až po 24 hodinách a objemové změny spojené s vysycháním probíhaly ještě několik dní. Zároveň na sebe hemihydrát z recyklátu navázal část záměsové vody, která obalila zrna a postupně došlo k jeho rozpouštění. Rozpustnost dihydrátu síranu vápenatého (sádrovce) ve vodě je přibližně 0,26 g/100 g při 20 °C. Postupně, především po odformování, se zvýší plocha odparu a dochází k vysychání, ale zároveň se postupně formuje poměrně kvalitní vnitřní struktura.

Na Obrázku 6 jsou srovnané průměrné hodnoty pevností v tahu za ohybu po 7 dnech na testovaných vzorcích. Oproti referenční sadě došlo u sady R1 s hrubým recyklátem k předpokládanému poklesu, u 50 % hm. náhrady klesly hodnoty až o čtvrtinu. U recyklovaných materiálů REC1, REC2 a REC3 vedla náhrada 10 hm. % k poklesu pevností od 50 procent do 80 %.

U náhrady 25 % pro sadu R2 jsou hodnoty stejné. Pro sadu R3 došlo k nárůstu přibližně o 30 % a u sady R4 došlo k nárůstu pevnosti v tahu za ohybu na více jak dvojnásobek. U náhrady 50 hm. % pro sadu R2 je hodnota stejná jako u materiálu REF, u materiálu R3 došlo k nárůstu o cca 40 % a u sady R4 došlo k navýšení hodnoty pevnosti v tahu na dvojnásobek. Dále je jasně patrné, že hodnoty pevností v tlaku korespondují s hodnotami objemových hmotností vzorků, resp.

Na Obrázku 7 jsou porovnané průměrné hodnoty pevnosti v tlaku po 7 dnech na testovaných vzorcích. Opět, jako u pevnosti v tahu za ohybu, musím konstatovat, že i přes vysoké hodnoty smrštění bylo možné stanovit relevantní hodnoty pevnosti v tlaku. Oproti referenční sadě došlo u recyklovaných materiálů R1 k předpokládanému poklesu, u 50 % hm. náhrady klesly hodnoty až o čtvrtinu.

U recyklovaných materiálů REC 2, REC 3 a REC 4 vedla náhrada 10 hm. % k poklesu pevností přibližně o polovinu. U náhrady 25 % u všech tří směsí došlo k nárůstu pevnosti v tlaku. U náhrady 50 hm. % pro sadu R2 je hodnota stejná jako u materiálu REF, u materiálu R3 došlo k nárůstu o více než dvojnásobek a u sady R4 došlo k navýšení hodnoty pevnosti v tlaku 2,5krát.

V případě náhrady hrubší zrnitosti bylo dosaženo podobných výsledků i u jiných autorů [12]. V případě použití většího množství jemně mletého sádrovce nejsou známy žádné publikace, protože to vede ke vzniku velkého množství nukleačních center a směs se stává nezpracovatelnou. Často i při obsahu pod 1 % hmotnosti vzniká zcela nepoužitelná směs.

V navazující části výzkumu byly s využitím recyklovaného materiálu (navrženého podle směsi R1 50) vyrobené malé sádrové bloky (cihly) s rozměry 300 × 155 × 70 mm v počtu několika desítek kusů (Obrázek 8). Uvedená směs byla vybrána z důvodu nízkých objemových změn při zachování dostatečných pevnostních charakteristik pro bloky určené pro příčky. Bloky byly vyrobené odlitím sádrové směsi do forem v rámci poloprovozního ověření výroby ve společnosti Moravostav Brno, a.s. v Modřicích u Brna.

tags: #recyklace #ztuhlé #sádry #informace

Oblíbené příspěvky:

• Zajímavosti o jezeru Bajkal
• Toray Prostějov a ekologie
• Kvído a Brainbox: učení hrou
• Norma pro Svislý Odpad 110
• Kompostování jahodové natě