Úvod do drcení a recyklace betonu
V dnešní době, kdy se udržitelnost a ochrana životního prostředí stávají stále důležitějšími tématy, stavebnictví má jedinečnou příležitost přispět k ochraně planety. Jedním z klíčových kroků k udržitelnosti v tomto odvětví je stavební recyklace. Na trhu je široká nabídka drtičů betonu a stavební suti, ať už hledáte stroj k prodeji nebo k pronájmu. Drtiče se využívají pro recyklaci stavebního odpadu, demoliční práce a úpravu kameniva.
Beton je jedním z nejpoužívanějších materiálů ve světě. Na rozdíl od oceli je beton kompozitní materiál a skládá se ze štěrku/kamenné drti (≈41 %), písku (≈26 %), vody (≈17 %), cementu (≈11 %) a vzduchu (≈6 %), což znesnadňuje jeho rozebrání na jednotlivé složky.
Typy drtičů a možnosti jejich využití
Mezi nejběžnější typy drtičů patří:
- Čelisťové drtiče: Vhodné pro drcení kamene, betonu, stavební suti a podobných materiálů.
- Rotační drtiče: Používají se pro drcení demoličního, stavebního, dřevního a nerostného odpadu.
- Třídicí a drticí lopaty: Profesionální nástroje pro třídění a drcení materiálů přímo na stavbě.
- Demoliční nůžky: Hydraulické nůžky pro bagry, vhodné pro drcení armovaných betonů, suti a sloupů.
- Drtící lopaty: Pro drcení materiálů přímo na stavbě s možností měnit nastavení frakce drcení.
- Magnetické separátory: Pro oddělení kovových částí od drceného materiálu.
Na trhu je možné nalézt různé značky a modely drtičů, například: RESTA, ARJES, KOMPLET KROKODILE, SBM Jawmax, Sandvik QJ340, McCloskey C50, SEBA NEW EVOLUTION, ALLU. Tyto stroje se liší výkonem, velikostí a typem drceného materiálu. Při výběru drtiče je důležité zvážit typ drceného materiálu, požadovaný výkon a mobilitu stroje.
Porovnání vybraných drtičů
Níže uvádíme příklady technických specifikací některých typů drtičů:
Čtěte také: Jak na jízdu po štěrku
- RESTA 470x330: Čelisťový drtič s výkonem 10-30 t/hod, určený pro stavební suť, armovaný beton, kamení.
- ARJES 250 IMPAKTOR: Mobilní drtič s výkonem 40-100 t/hod, vhodný pro stavební suť, beton, asfalt, dřevo.
- KOMPLET KROKODILE plus: Mobilní drtička suti s výkonem 6-15 m3/hod, zpracovávající beton, cihly, kamení, stavební suť.
Pronájem a mobilní drcení
Pronájem drtiče je výhodný pro jednorázové projekty nebo pro firmy, které nechtějí investovat do nákupu vlastního stroje. Některé firmy nabízejí pronájem mobilních drtičů přímo na stavbě, což snižuje náklady na dopravu a skládkování odpadu. Nabízí se pronájem drtičky betonu, cihel, kamení a stavební suti.
Mobilní drcení suti a betonu je moderní a efektivní způsob, jak zpracovat stavební odpad přímo na místě. Některé firmy nabízejí mobilní drcení suti betonu opuky pískovce přímo na stavbě. Drcení betonu, cihel, kamení a stavební suti je možné přímo u Vás na stavbě; odpadá odvoz odpadu na skládku.
Recyklace stavebního odpadu: Ekologické a ekonomické řešení
Recyklace stavebního odpadu hraje klíčovou roli v ochraně životního prostředí a snižování množství odpadu na skládkách. Stavební recyklace je moderní a inovativní přístup k zpracování stavebního odpadu, který se soustředí na maximalizaci využití materiálů a minimalizaci negativního dopadu na životní prostředí. Tento koncept spojuje vynalézavost a technologii s cílem dosáhnout efektivního zpracování stavebních materiálů a jejich následného využití. Mobilní drtiče stavebního odpadu se stávají nepostradatelnými pomocníky při zpracování stavební suti a výrobě druhotných surovin.
Výhody stavební recyklace
- Ochrana životního prostředí: Redukce množství stavebního odpadu na skládkách a snížení potřeby těžby nových surovin má pozitivní dopad na životní prostředí. Zamezení uvolňování škodlivých látek do životního prostředí.
- Energetická účinnost: Zpracování recyklovaných materiálů může být energeticky efektivnější než zpracování nových surovin.
- Finanční úspory: Využívání recyklovaných materiálů může snížit náklady na nákup nových materiálů. Recykláty jsou často levnější než primární suroviny.
- Podpora udržitelnosti: Stavební firmy, které se angažují ve stavební recyklaci, mohou posílit svůj obraz jako odpovědné a udržitelné organizace.
- Opakované využití hodnotných surovin a materiálů.
Proces recyklace stavebního odpadu
Proces recyklace stavebního odpadu zahrnuje několik kroků. Je to proces, který zahrnuje příjem, třídění a zpracování odpadů vzniklých při demolicích, rekonstrukcích a stavebních činnostech. Princip recyklace se opírá o proces třídění a drcení stavebního odpadu. Materiály jako beton, cihly, dřevo a další jsou tříděny na různé frakce, které mohou být následně využity pro různé účely.
Příjem a třídění odpadu: Přijímáme všechny běžné stavební a komunální odpady s označením „O“, tedy beton, cihly, omítky, zeminu a jiný inertní materiál. Při příjmu do našeho zařízení odpad pečlivě třídíme dle druhu a kvality. Opakované dodávky z jedné stavby mají zjednodušenou přejímku.
Čtěte také: Betonové směsi v Jičíně
Drcení a třídění: Odpad následně třídíme na tři frakce (0/8 mm, 8/32 mm, 32/64 mm), drtíme a využíváme jako recyklát nebo přímo výrobek. Naše mobilní drticí a třídicí jednotky jsou určeny k mechanické úpravě suti (včetně vytřídění kovů, např. armovacího železa). Mobilní drcení odpadu strojem Arjes 250 umožňuje drcení demoličního, stavebního, dřevního, nerostného i směsného odpadu. Výhodou je, že drtička dokáže separovat kov od vyrobeného recyklátu.
Využití recyklátů v praxi
Recyklát vzniká drcením a tříděním stavebních odpadů jako cihla, beton, asfalt. Výsledný materiál nahrazuje přírodní kamenivo v zásypech, podkladových vrstvách, komunikacích nebo jako základ pro výrobu betonu či LEGO bloků. V současnosti je ve většině případů užíván směsný (příp. cihlový) recyklát jako zásypový materiál či pro stabilizaci podkladů a nestmelených vrstev vozovek. Přitom však lze kvalitní tříděné recykláty využít na daleko vyšší úrovni, což ukazují níže uváděné příklady.
Cihelný recyklát
Cihelný recyklát se u většiny drtících linek získává zrnitosti do cca 80 mm a to nejméně ve třech frakcích 0-16 mm, 16-32 mm a 32-80 mm, přičemž producenti tohoto materiálu jsou schopni vytřídit i jiné požadované frakce. Tento recyklát nabízí podstatně širší možnosti využití než je doposud všeobecně známo.
Možnosti využití cihelného recyklátu:
- Výroba cihlobetonu: Cihlobeton je možno používat jako výplňové zdivo ve skupině monolitických konstrukcí, dále pro výrobu prefabrikovaných prvků k přípravě vibrolisovaných tvárnic nebo stěnových prvků, jejichž slisování by předem eliminovalo možné dotvarování konstrukce pod zatížením vzhledem k nižší hodnotě statického modulu.
- Výroba stavebních směsí: Lze jej použít jako plniva malt pro zdění s využitím frakcí drobných, tedy do 4 mm, a vzdušným či hydraulickým vápnem. Tyto malty jsou výhodnější svým vyšším tepelným odporem než malty s přírodním kamenivem. Podle přídavku pojiva se může dosáhnout různých pevností malt od 1 do 10 MPa.
- Využití ve stabilizovaných podkladech a nestmelených vrstvách vozovek.
- Výroba nepálených lisovaných cihel: Byla zkoušena výroba nepálených lisovaných cihel rozměrů 300x150x100 mm ze směsi cihelného recyklátu frakce 0-16 mm a hlíny s l0 % příměsí cementu i bez příměsi cementu. Dosahované pevnosti v tlaku po 14 dnech sušení jsou závislé na kvalitě hlíny a dosahovaly až 8 MPa.
Betonový recyklát
Plnivo do betonů. Na základě dosud provedených výzkumných prací a dosažených laboratorních a poloprovozních výsledků je možno konstatovat:
Čtěte také: Přeměna polystyrenového odpadu: Stroje a technologie
- obsah drceného betonu nepříznivě ovlivňuje konzistenci betonové směsi a pro zachování její potřebné konzistence je nutné zvýšit dávku záměsové vody (projeví se na pevnostech betonu).
- pevnosti betonu v tlaku jsou poněkud ovlivňovány oproti použití přírodního kameniva.
- snižuje se objemová hmotnost zatvrdlého betonu.
- pevnost v tlaku se snižuje o 10-15 %.
- modul pružnosti je nižší o 15-20 %.
- zvyšuje se součinitel dotvarování až o 50 %.
- zvyšuje se smršťování a to o 20-40 %.
Použití betonového recyklátu je dnes zakotveno i v některých normách a je poměrně rozšířené jako např. v podkladních vrstvách vozovek stmelených cementem, ochranných vrstev silničních komunikací a pražcového podloží (jako mechanicky zpevněná zemina) a hlavně jako náhrady přírodního kameniva do konstrukčních betonů nižších tříd za předcházejících předpokladů. Využití betonového recyklátu do živičných směsí pro výstavbu a opravy živičných vozovek za předpokladu dodržení receptur a pracovních postupů předepsaných příslušnými normami, jako např. ČSN 73 6121 - "Hutněné asfaltové vrstvy".
Stavební beton: Vyrábíme stavební beton jak z přírodního kameniva tak z recyklovaných surovin - ekologická a ekonomická alternativa pro vaše stavby. Možnost individuální receptury.
Betonové LEGO kostky: Z recyklovaného betonu vyrábíme velkoformátové stavební bloky s přesným zámkovým systémem. Ideální pro dočasné stavby, opěrné stěny, zdi nebo sklady. Rychlé sestavení bez malty či lepidla.
Asfaltový recyklát
Bylo prokázáno, že asfaltové recykláty jsou velmi vhodné zejména pro technologie za studena za použití emulzí, případně v kombinaci s cementem, kdy dochází k obalení ekologicky závadných částic a tím ke snížení možnosti znehodnocení odpadních vod a blízkého okolí.
Nejvhodnější využití asfaltového recyklátu za studena je těmito způsoby:
- bez přidání nového pojiva k recyklátu s použitím pro málo zatížené vozovky, pro spodní podkladní vrstvy a pro zpevnění štěrkopískových podsypných vrstev.
- s přidáním hydraulického pojiva (cementu, popř. vápna či strusky) pro provedení nové stmelené podkladní vrstvy.
- s přidáním emulze k recyklovanému materiálu, vhodné zejména tam, kde staré úpravy obsahují dehtové pojivo.
- kombinovaný způsob, kdy k recyklovanému materiálu se přidává emulze i cement, což je vlastně zlepšení předchozího způsobu a firma prokázala, že tento způsob dosáhl nejlepších výsledků a že vlastnosti těchto směsí je prokazatelně možné srovnat se směsmi typu OK (obalované kamenivo) zpracovávanými za horka.
Legislativní rámec a standardy pro recykláty
Existence systému posuzování kvality recyklátů pomocí obecně závazných norem a předpisů má zásadní vliv na uplatňování recyklátů v následné stavební výrobě. To ve svých důsledcích vede jednak k jejich širšímu využívání již v projekční fázi, ale také k jejich cenovému přibližování k cenám nerostných surovin obdobných vlastností. Vzrůst cen recyklátů pak vede, jak se již v podmínkách ČR ukázalo, k poklesu cen pro původce stavebních odpadů a tím i dalšímu snížení jejich snahy, zbavit se stavebního odpadu pololegálním či ilegálním způsobem.
Aktuální legislativa v ČR
Jak mění nakládání se stavebními odpady nový zákon a nová vyhláška, která na počátku srpna 2021 nahradila sedm předchozích vyhlášek? S novými právními předpisy se vynořila celá řada nových otázek, problémů, ale i příležitostí pro využívání produktů jejich recyklace. Dne 1. ledna 2021 vstoupil v platnost dlouho připravovaný a stále odkládaný zákon č. 541/2020 Sb., o odpadech. V červenci 2021 vyšla konečně rozsáhlá vyhláška 273/2021 Sb., o podrobnostech nakládání s odpady. Jedná se o velmi rozsáhlý dokument, který komplexně nahradil sedm předchozích vyhlášek.
V podmínkách ČR dosud neexistují na rozdíl od některých zemí EU (SRN, Rakouska, Švýcarska, zemí Beneluxu), obecně platné normy pro jakost recyklátů. Výjimku tvoří pouze některé normy pro stavbu komunikací a OTP pro stavbu železničního svršku a spodku. Konkrétně se jedná o:
- ČSN 73 6121 Hutněné asfaltové vrstvy
- ČSN 73 6122 Lité asfalty
- ČSN 73 6123 Cementobetonové kryty vozovek
- ČSN 73 6124 Kamenivo stmelené hydraulickým pojivem
- ČSN 73 6125 Stabilizované podklady
- ČSN 73 6126 Nestmelené vrstvy
- OTP ČD Kamenivo pro kolejové lože
Požadavky na nakládání s materiály a konec odpadu
Vyhláška č. 273/2021 Sb. mimo jiné upravuje požadavky na nakládání s vybouranými stavebními materiály při odstraňování stavby, provádění stavby nebo údržbě stavby. Této problematice je věnována hlava 4 vyhlášky v § 42. Jedná se o vybourané stavební materiály a výrobky, které je možné opětovně použít, nebo stavební a demoliční odpady, které je možné recyklovat. Dále se povinnost vztahuje na stavební a demoliční odpady, které obsahují nebezpečné složky.
Z hlediska právního je také velmi důležité ukončení nakládání s materiálem získaným při demolici jako s odpadem (tzv. konec odpadu). Toto řeší § 83 vyhlášky č. 273/2021 Sb. Recyklované stavební materiály nelze v současnosti obecně posuzovat podle nařízení EP a Rady (EU) č. 305/2011 (CPR), kterým se stanoví harmonizované podmínky pro uvádění stavebních výrobků na trh. Recykláty ze stavebních a demoličních materiálů a výrobků z nich lze na trh uvádět jako nestanovené výrobky, které musí vyhovět alespoň požadavkům zákona o obecné bezpečnosti výrobků č. 102/2001 Sb. Výrobce pak musí výrobek v souladu s § 4 označit a opatřit jej stanovenou průvodní dokumentací.
Pro další podporu korektního využívání recyklovaných SDO byl mimo jiné vytvořen pracovníky kolektivu ČVUT v Praze UCEEB Katalog výrobků a materiálů s obsahem druhotných surovin pro použití ve stavebnictví. Katalog vydala Česká agentura pro standardizaci, s.p.o., ve spolupráci s Ministerstvem průmyslu a obchodu. Obsahuje jak přehled SDO s potenciálem dalšího využití ve stavební výrobě, tak také postupy certifikace a zkušební postupy pro prokázání shody.
Moderní technologie a výzvy v recyklaci stavebního odpadu
V současnosti se ceny drceného stavebního kameniva pohybují v závislosti na zdroji kamene a frakci mezi 300 a 600 Kč/t (bez DPH). V blízkém časovém horizontu několika let se bude reálně objevovat postupný nedostatek přírodního nerostného kameniva a štěrkopísků, které jsou dostupné v současných těžebních prostorech, což pravděpodobně povede k nevyhnutelnému nárůstu cen těchto komodit.
V ČR představují stavební a demoliční odpady (SDO) trvale nadpoloviční většinu materiálového toku odpadů (v letech 2015 až 2020 se tato hodnota pohybovala přibližně v rozmezí 52 % až 57 %). Konkrétně se v uvedeném období jednalo o rozmezí 18 až 22 milionů tun stavebních a demoličních odpadů ročně. Materiálové zdroje vhodné pro recyklaci - tedy zejména beton, cihly a jejich směsi a také asfaltové směsi (zejména z vozovek) - představují cca 22 až 28 % vzniklých SDO (konkrétně cca 4 až 6 milionů tun ročně). Recyklované kamenivo je kamenivo získané při úpravě anorganického materiálu dříve použitého v konstrukci. Jedná se o produkt recyklace (drcení + třídění + separace znečištění) inertního minerálního stavebního a demoličního odpadu v zařízeních k tomu určených.
Je jednoznačně prokázáno, že produkce kvalitních jednodruhových recyklátů ze SDO je možná pouze z kvalitně vytříděného materiálu, vstupujícího do procesu recyklace. Znečištění různými příměsemi (zejména plasty, dřevem, papíry atd.) zvyšují značně náklady na výrobu. Zároveň je pro úspěšnou recyklaci nepostradatelné příslušné strojní zařízení - minimálně mobilní drtič s předtřídičem a separátorem feromagnetických materiálů a minimálně jeden dvousítný třídič. Je však nutné dodat, že pro výrobu kvalitnějších produktů z recyklovaného SDO se běžně (např. v Německu, Rakousku, zemích Beneluxu, ve Švýcarsku apod.) užívají značně komplikovanější strojní celky, které zajistí zejména potřebnou stabilitu vysoké jakosti produktů.
Technologické inovace a příklad praxe
Společnost Drcení PYKO s.r.o. se specializuje především na mobilní drcení materiálu, demoliční a bourací práce objektů, budov, domů a průmyslových hal. Společnost před realizací projektu disponovala technologií mobilního čelisťového drtiče, který však jako samostatné zařízení má pouze velmi omezené využití, a to pro výrobu jedné netříděné frakce v rozsahu od 0-32 mm do 0-125 mm dle nastavení. Tato technologie tak byla vhodně doplněna o technologii mobilního hrubotřídiče, čímž vznikl ucelený proces zpracování SDO. Účelem celé technologie je výroba recyklovaných materiálů, jako je např. recyklát betonový, cihelný nebo směsný, a to v různých velikostních frakcích dle nastavení drtiče a hrubotřídiče. Díky jejímu mobilnímu pojetí je společnost schopna reagovat na široké spektrum rozsahu zakázek různé velikosti a dokáže vyjít vstříc širokému okruhu zákazníků.
Drtič je vybaven pásovou váhou a dvoupólovým magnetickým separátem. Pro dosažení optimálního výkonu drtiče je nezbytné, aby přívod zpracovávaného materiálu byl nepřetržitý a regulovaný. Velikost vstupního materiálu musí mít takové rozměry, aby mohl bez další úpravy vstupovat do drtící komory a nedocházelo tak k ucpávání výstupního otvoru o rozměrech 700x1100mm. Drtič má hydraulickou pojistku síly na čelistech a v případě vniknutí nedrtitelného materiálu, např. masivního kusu armovacího železa, pojistka na drtiči automaticky rozevře čelisti až o 200mm a opět se vrátí automaticky do pracovní pozice.
Technologie vyvinutá společností SmartCrusher BV dokáže betonovou suť mechanicky zpracovat zpět na písek, štěrk a zreagovaný a nezreagovaný cement. Část nezreagovaného cementu lze získat ze starého betonu, který pak může přímo nahradit vyrobený cement. Nicméně cement získaný tímto procesem lze použít k výrobě nového betonu pouze, pokud nezreagoval a nevytvořil tak pevný beton. Vzhledem k těmto omezením je třeba recyklaci cementu stále doplňovat primární výrobou cementu.
Ekologický dopad a cesta k udržitelnému stavebnictví
Každý rok se vyrobí více než 4 miliéry tun cementu a jeho celosvětová výroba představuje přibližně 8 % celosvětových emisí. Efektivní využití cementu a betonu, zahrnující jeho opětovné použití, opravu, recyklaci a downcyklaci, může částečně snížit emise skleníkových plynů a pomoci zpomalit růst emisí v průmyslu.
Opatření v podobě oprav, opětovného použití, recyklace a downcyklace v betonářském odvětví zvyšují efektivitu využití materiálů a usilují o udržení hodnoty vyrobeného materiálu po delší dobu. Během doby užívání se budovy a infrastruktura opotřebovávají a stárnou. To se projevuje ve formě prasklin, trhlin, delaminace a koroze v konstrukci. Zhoršování stavu betonových materiálů lze zpomalit opatřeními, jako je ochrana proti korozi v kombinaci se záplatováním poškozeného betonu vhodnými materiály - vlákny vyztuženými polymery (plasty). Opravy a opětovné použití betonových prvků mohou prodloužit jejich životnost a přispět k efektivnímu používání cementu a betonu.
Pokud nelze betonové prvky znovu použít k jinému účelu, lze je částečně recyklovat a tento recyklát využít k výrobě nového betonu. V porovnání s recyklací je downcyklace betonu méně složitá, a tudíž cenově dostupnější a běžnější. Beton může být rozdrcen na určitou velikost a použit jako plnivo v nových betonových konstrukcích. Downcyklovaný beton zabraňuje skládkování, ale neovlivňuje emise z výroby cementu, protože uspokojuje poptávku v jiných oblastech využití. V současné době se více než 98 % betonu získaného downcyklací používá při výstavbě silnic.
Díky opravám, opětovnému použití a recyklaci by se potenciálně mohla snížit poptávka po nově vyráběném cementu a s ní i emise pocházející z výroby cementu. Recyklace je stále závislá na primární výrobě vzhledem ke kvalitě materiálů získaných recyklací a drcením. Míra opětovného použití a recyklace betonu závisí na vlastnostech a čistotě získaných materiálů. Většina emisí v hodnotovém řetězci betonu vzniká během výrobního procesu cementu a pro dosažení uhlíkové neutrality je třeba emise snížit přímo ve výrobních závodech. Pozitivní dopad může mít také navrhování budov a infrastruktury tak, aby se uchovala hodnota materiálů a umožnila oprava konstrukce.
Stavební a demoliční odpady jsou cenným zdrojem surovin. Nevyhnutelnost využívání recyklovaných stavebních a demoličních odpadů (SDO) v co nejvyšší míře je také v souladu s cirkulární ekonomikou ve stavebnictví.
tags: #drceni #betonu #stav #informace