ENVIROMENTÁLNE TECHNOLÓGIE – nové stroje a zariadenia. RECYKLÁCIA – triedenie a úprava odpadov. OBNOVITEĽNÉ ZDROJE ENERGIE – energetická a materiálová efektívnosť.

EKOTECHNOLÓGIA TRITECH – využitie tehlového recyklátu v betóne


V Považskej cementárni, a. s., Ladce (PCLA) vyvinuli prelomovú ekotechnológiu TRITECH v spolupráci s rakúskym zákazníkom, ktorý recykluje stavebný a demolačný odpad (C&DW) a vyrába

transportbetón.

Pokrok v technológiách umožnil komplexnejší prístup k problematike recyklovania stavebného materiálu s jeho druhotným využitím vo výrobe betónu. Opätovné použitie materiálu je spôsob,

ako znížiť náklady na výstavbu a zároveň viac šetriť životné prostredie. Recyklácia pomáha znižovať objem stavebného odpadu a predlžuje životnosť skládok. Staviteľom môže priniesť body

aj pri LEED certifikácii.


Nová patentovaná ekotechnológia TRITECH od PCLA bola rozsiahlym spôsobom verifikovaná na betonárskom inštitúte

v Nemecku, špeciálnymi a ekotoxikologickými analýzami na VŠB Ostrava a certifikáciu a definitívne overenie výsledkov vykonal TSUS Bratislava.

Dizajn betónu TRITECH

 Je založený na detailnej analýze vlastností tehlového recyklátu

– ako sa označuje C&DW s významným zastúpením tehly

– a recyklovaného tehlového prachu s cieľom získania lepšej kontaktnej zóny ITZ (interfacial transition zone) medzi tehlovým recyklátom/prachom a cementom, reológie betónu, tvorby dlhodobej

internej aktivácie v betóne na zlepšenie mikroštruktúry betónu s výsledkom zvýšenia dlhodobých mechanických vlastností a chemickej odolnosti.

Cieľom je najmä využitie tehlového recyklátu, resp. C&DW v betóne, ktorý by mal byť svojimi vlastnosťami porovnateľný s referenčným transportbetónom C 25/30 XC2 F45 GK32.

Materiálové zloženie C&DW

Percentuálne zastúpenie materiálov v tehlovom recykláte fr. 31,5

– 40,0


Legislatívne podmienky využitia tehlového recyklátu v betóne

Právny rámec v oblasti nakladania s odpadom v Európskej únii je daný smernicou Európskeho parlamentu a Rady 2008/98/ES

z 19. 11. 2008 o odpade a zrušení určitých smerníc. V Slovenskej republike je určujúcim právnym predpisom zákon č. 223/2001

Z. z. o odpadoch v znení neskorších predpisov, ktorý spolu s vykonávacími vyhláškami definuje pojmy odpad a stavebný odpad

a určuje pravidlá pri nakladaní s odpadom.

Stavebné odpady a odpady z demolácií definuje § 40c uvedeného zákona č. 223/2001 Z. z. a bližšie na jednotlivé skupiny ich

rozdeľuje vyhláška MŽP SR č. 284/2001 Z. z., ktorou sa ustanovuje katalóg odpadov. Stavebné odpady sú:

• 17 01 01 betón,

• 17 01 02 tehly,

• 17 01 03 obkladačky, dlaždice a keramika,

• 17 01 07 zmes betónu, tehál, obkladačiek, dlaždíc.

Odpady zaradené do týchto tried – ak nie sú kontaminované nebezpečnými látkami – sú ostatnými odpadmi, čo ich umožňuje použiť ako recyklovateľnú surovinu.

Mikroskopické vzorky

Zrno s tehlovým recyklátom a tehlovým prachom

Hydratačný pás na kontaktes tehlovým recyklátom

Kontaktná zóna na tehlovom recykláte



Technické normy – EÚ, Slovensko, Rakúsko

Technické normy pre využitie tehlového recyklátu v betóne sú najmä STN EN 12620 a STN EN 206:2014. Európska norma STN EN 12620 stanovuje vlastnosti kameniva a kamennej múčky, získaných

spracovaním prírodného, umelého alebo recyklovaného materiálu a zmesí. Predpokladom je, že prírodné kamenivo i tehlový recyklát vyhovujú podmienke objemovej hmotnosti vyššej  ako 2 000 kg/m3.

Norma STN EN 206:2014 definuje, že sa môže použiť aj recyklované kamenivo, ktorým sa rozumie aj tehlový recyklát. Príloha E tejto normy uvádza len odporúčania pre hrubé recyklované kamenivo

(>4 mm), pričom pre kamenivo <4 mm nie sú uvedené žiadne odporúčania. V našom prípade sa frakcia 0-4 mm skladá  z prírodného kameniva a recyklovaného kameniva (C&DW).

Ak sa na výrobok nevzťahuje žiadna harmonizovaná technická špecifikácia alebo žiadna z európskych noriem, môže autorizovaná osoba – v našom prípade TSUS Bratislava – vydať v súlade

s nariadením (EÚ) č 305/2011 Európske technické posúdenie (ETA). Je to dokument poskytujúci informácie o vlastnostiach stavebného výrobku, ktoré musia byť deklarované

vo vzťahu k jeho základným charakteristikám uvedeným napr. v podnikovej norme.


V PCLA, a. s., bola vydaná podniková norma PNR LA 0616-01 TRITECH betón s tehlovým recyklátom, ktorá bola podkladom na vydanie technického osvedčenia TSUS, SK TP – 16/0098.

V Rakúsku okrem európskych technických noriem platí pre betóny a kamenivo celý rad národných noriem ako napr. ÖNORM B 4710-1 národný dodatok k EN 206 (pozn.

národný dodatok k tejto EN ma aj SR), ÖNORM B 3309-1 prísady na výrobu betónu a ÖNORM B 3131 usmernenie na použitie EN 12620 Kamenivo do betónu.


Technologické know-how PCLA a výsledky vývoja

Rozhranie ITZ medzi kamenivom a cementovým kameňom predstavuje nemalý problém životnosti betónu. V PCLA, a. s., sa zaoberáme technológiou zlepšenia ITZ od roku 2013. Bola už použitá

aj na iné typy kameniva, úspešne s verifikačnými skúškami a pilotnými testami.

Pri úprave tehlového recyklátu v rámci TRITECH ekotechnológie sa využíva suchý proces, ktorý je oveľa ekologickejší oproti bežnému mokrému procesu. Navyše, mokrý proces ochudobňuje

aktívnu zložku tehlového recyklátu.

 Suchý a mokrý proces úpravy tehlového recyklátu 

Sitový rozbor podľa STN EN 933-1 


Výsledky porovnania pevnosti v tlaku 

Namerané hodnoty referenčného betónu C25/30 a betónu s tehlovým recyklátom – TSUS Bratislava a Nemecký betonársky inštitút.

( vid tabulku v článku JPG)

Čas od vyhotovenia vzorky 

(dni)

Pevnosť v tlaku – betón TRITECH

(MPa)

Pevnosť v tlaku – referenčný betón C25/3 (MPa)

TSUS

Nemecký inštitút 

(priemer 3 vzoriek)

1


10,5


2

13,3


10,5

7

23,9

27,8

21,5

28

36,6

42,3

33,6

56


50,4


90

43,6


42,7





Pozn.: Podľa STN EN 12390-3 Pevnosť v tlaku skúšobných telies 150 x 150 x 150 mm


Tomografická analýza vo VŠB Ostrava ukázala, že vo vzorkách

betónu vyrobeného technológiou TRITECH nie sú na kontakte jednotlivých zŕn kameniva a cementového spojiva viditeľné separačné trhliny. Len v niektorých ojedinelých prípadoch môžu

zhluky malých bublinových pórov vytvárať viac-menej okolo zŕn kameniva pórový priestor, ktorý má charakter separačných trhlín.

Porovnaním vnútornej stavby analyzovaného betónu pred tlakovým zaťažením a po ňom na hodnotu napätia cca 12 MPa a neboli zistené žiadne nové nehomogenity či zjavné porušenie

vzniknuté vo vzťahu k jeho zaťažovaniu. Na uvedený účel bola použitá metóda 3D röntgenovej počítačovej tomografie.


Ďalšou konkurenčnou výhodou betónu TRITECH je jeho interné ošetrovanie – oproti tradičnému betónu, ktorý je ošetrovaný externe zvonku (ak vôbec).


Tomografické rezy znázorňujú charakteristickú

stavbu analyzovaného betónu:


Namerané zmrštenie vzoriek betónu

V rámci brandingu v súvislosti s vývojom betónu s obsahom C&DW boli na Úrad priemyselného vlastníctva SR podané dve prihlášky ochranných známok na zápis do registra:

Ochranná známka TRITECH bola zapísaná do registra ochranných známok ÚPV SR pod číslom 245424.

Ochranná známka TERRAMENT bola zapísaná do registra ÚPV SR pod číslom 246308. Táto OZ bola zapísaná aj do medzinárodného registra OZ pod číslom 1375081 v Rakúsku.


Bytová výstavba s využitím technológie TRITECH sa realizovala v Rakúsku

Pilotná skúška výroby – test s recyklátom (apríl 2016)

Záver

Výsledky využitia C&DW vo forme kameniva a minerálnej prímesi za viac ako 2 roky prevádzky potvrdzujú, že TRITECH betón má porovnateľné a lepšie výsledky ako referenčný betón a prináša

nové pridané hodnoty, ktorými sú:

- zlepšená spracovateľnosť čerstvého betónu s časom a vyššou teplotou,

- zvýšená odolnosť proti hluku a vibráciám,

- zvýšená odolnosť proti požiaru,

- dlhodobá pevnosť,

- zvýšená odolnosť proti karbonatácii,

- zvýšená odolnosť proti alkalicko-kremičitej reakcii.

Možno konštatovať, že ekotechnológia TRITECH má potenciál významne prispieť k šetreniu primárnych zdrojov aj v súlade s politikou Európskej únie v oblasti cirkulačnej ekonomiky.

Ing. Pavel Martauz, Branislav Cvopa

martauz.p@pcla.sk

Považská cementáreň, a. s., Ladce

www.tritech.sk, www.pcla.sk


FILOZOFIA:

Opus Ceamenticium – inšpirácia pre TRITECH

Už starí Rimania vynašli nový puzzolánový materiál a keď nebol k dispozícii vulkanický popol, nahradili ho tehlovým prachom. Vyrobili vápennú maltu obsahujúcu drvenú tehlu a tehlový prach, pričom získali vodotesný trvanlivý stavebný materiál, ktorý volali cocciopesto. Tieto poznatky sa však na veľa storočí stratili a objavili sa znova až v modernej dobe –19. až 20. storočí. Konkrétne:

Nemecko 1860 – prvé použitie drvenej tehly v betóne;

Nemecko 1946 – použitie recyklovanej tehly v betóne.



Fotogaléria k článku