Tento článek se věnuje vlastnostem recyklovaného betonového kameniva (RBK) z dvoufázové recyklace a porovnání jeho vlastností s vlastnostmi přírodního kameniva. Předtím než je RBK použito do betonové směsi, je třeba znát jeho základní vlastnosti jako je zrnitost, obsah jemných částic, objemová hmotnost a nasákavost. Z základních laboratorních testů pro kamenivo byl proveden identifikační test, jehož výsledek určuje typ kameniva, a tím možnosti jeho použití do betonu.
Využití recyklovaného betonového kameniva (RBK)
Využití recyklovaného betonového kameniva (RBK) ze stavebního a demoličního odpadu (SDO) jako částečné nebo úplné náhrady kameniva do betonu patří k nejefektivnějším možnostem použití. Výzkum v této oblasti probíhá v různých částech světa již 40 let a byly již publikovány komplexní výsledky vlastností betonů s hrubým recyklovaným kamenivem [1, 2]. Možnosti náhrady hrubé frakce kameniva v betonech recyklovaným kamenivem a požadavky na vlastnosti recyklovaného kameniva jsou stanoveny v platných českých normách [3, 4].
Frakce recyklovaného kameniva
Z hlediska vlastností recyklovaného kameniva byla zkoumána frakce 8-16 mm, která se v praxi již běžně používá za dodržení normových požadavků, a dále frakce 4-8 mm, jejíž použití je z hlediska normových předpisů problematické. Dalším produktem, který vzniká při drcení betonu ve druhé fázi recyklačního procesu, tj. při drcení čistého, již jednou předrceného a vytříděného betonu, je betonové recyklované kamenivo drobné frakce, tj. frakce 0-4 mm. Využití této frakce recyklovaného kameniva není normou v tuto chvíli umožněno, přestože při drcení čistého betonu vzniká čistý materiál bez nežádoucích složek, jako jsou například jíly.
Zlepšení vlastností betonu s recyklovaným kamenivem
Při částečné náhradě písku frakce 0-4 mm betonovým recyklovaným kamenivem frakce 0-4 mm dochází zpravidla ke zlepšení vlastností betonů [5-9]. Jedním z důvodů tohoto zlepšení vlastností je, že při kombinaci přírodního a recyklovaného kameniva, které mají rozdílnou zrnitost, dochází k lepší shodě s optimální čárou zrnitosti suché betonové směsi [9]. Dalším důvodem možného zlepšení vlastností je možný obsah nezhydratovaného cementu v jemných částečkách drobného recyklovaného kameniva. Obsah cementu však způsobuje vyšší nasákavost kameniva, což vede k nutnosti návrhu vody potřebné pro kompenzaci této vyšší nasákavosti, aby byla dodržena požadovaná zpracovatelnost čerstvé směsi.
Stanovení pevnosti a dalších vlastností porovitého kameniva
V rámci laboratorních testů byly ověřeny vlastnosti RBK, které pocházelo z druhé fáze dvoufázové recyklace spolupracujícího recyklačního střediska. Byly ověřeny základní vlastnosti RBK frakcí 4-8 a 8-16 mm.
Čtěte také: Více o pevnosti betonu
Geometrické vlastnosti
- Zrnitost a obsah jemných částic: Z geometrických vlastností byla zkoušena zrnitost a obsah jemných částic. Zrnitost byla zkoušena dle ČSN EN 933-1 [10] a je vyjádřena křivkou zrnitosti, jedná se o průměr z více měření. Křivka zrnitosti ukazuje téměř shodný průběh obou typů RBK frakce 4-8 mm. Kamenivo RBK 1 frakce 8-16 mm obsahuje vyšší podíl frakce 4-8 mm než RBK 2.
Fyzikální vlastnosti
- Objemová hmotnost a nasákavost: Objemová hmotnost a nasákavost kameniva ovlivňuje návrh betonové směsi. RBK 1 vykazuje vyšší nasákavost a nižší objemovou hmotnost oproti přírodnímu kamenivu z důvodu cementové pasty, která se v recyklovaném kamenivu vyskytuje. Nasákavost hrubého betonového recyklovaného kameniva je v porovnání s přírodním kamenivem 3,5 až 5krát vyšší.
- Mrazuvzdornost: Z trvanlivostních vlastností byla zkoušena mrazuvzdornost. Mrazuvzdornost recyklovaného kameniva byla zkoušena v souladu s normou [12].
- Pevnost v tlaku: ČSN ISO 4012 Beton. Stanovení pevnosti v tlaku zkušebních těles. ČSN EN 1354 Stanovení pevnosti v tlaku mezerovitého betonu z pórovitého kameniva.
- Pevnost v tahu ohybem: ČSN ISO 4013 Beton. Stanovení pevnosti v tahu ohybem zkušebních těles. Tato evropská norma určuje postup pro stanovení ohybové (tahové) pevnosti mezerovitého betonu z pórovitého kameniva podle prEN 1520 (v ČR dosud nezavedena) na hranolovitých zkušebních tělesech odebraných z prefabrikovaných dílců.
Tabulka: Objemová hmotnost a nasákavost recyklovaného kameniva
| Typ kameniva | Frakce (mm) | Objemová hmotnost (kg/m³) | Nasákavost (%) |
|---|---|---|---|
| RBK 1 | 4-8 | X | Y |
| RBK 1 | 8-16 | X | Y |
| RBK 2 | 4-8 | X | Y |
| Přírodní kamenivo | X | Y |
Poznámka: Hodnoty X a Y jsou zástupné, jelikož konkrétní číselné údaje nebyly v poskytnutém textu uvedeny. V praxi by zde byly uvedeny naměřené hodnoty dle Tabulky 3, na kterou je v původním textu odkazováno.
Relevantní normy pro zkoušení kameniva a betonu
Pro stanovení vlastností kameniva a betonu se používají následující normy:
- ČSN EN 12620+A1 Kamenivo do betonu.
- ČSN EN 206+A1 Beton - Specifikace, vlastnosti, výroba a shoda.
- ČSN EN 933-1 Zkoušení geometrických vlastností kameniva - Část 1: Stanovení zrnitosti - Sítový rozbor.
- ČSN EN 1097-6 Zkoušení mechanických a fyzikálních vlastností kameniva - Část 6: Stanovení objemové hmotnosti zrn a nasákavosti.
- ČSN EN 1367-1 Zkoušení odolnosti kameniva vůči teplotě a zvětrávání - Část 1: Stanovení odolnosti proti zmrazování a rozmrazování.
- ČSN EN 13242+A1 Kamenivo pro nestmelené směsi a směsi stmelené hydraulickými pojivy pro inženýrské stavby a pozemní komunikace.
- ČSN ISO 4012 Beton. Stanovení pevnosti v tlaku zkušebních těles.
- ČSN ISO 2736-2 Zkoušení betonu. Zkušební tělesa. Část 2: Výroba a ošetřování zkušebních těles pro zkoušky pevnosti.
- ČSN ISO 6275 Ztvrdlý beton. Stanovení objemové hmotnosti.
- ČSN ISO 1920 Zkoušení betonu. Rozměry, mezní odchylky a použití zkušebních těles.
- ČSN ISO 4013 Beton. Stanovení pevnosti v tahu ohybem zkušebních těles.
- ČSN ISO 6784 Beton. Stanovení statického modelu pružnosti v tlaku.
- ČSN EN 1354 Stanovení pevnosti v tlaku mezerovitého betonu z pórovitého kameniva.
- ČSN EN 1521 - Stanovení pevnosti v ohybu mezerovitého betonu z pórovitého kameniva. Tato evropská norma specifikuje postupy nezbytné pro sledovatelnost recyklovaných plastů.
Čtěte také: Vývoj pevnosti betonu
Čtěte také: Beton: prvních 24 hodin
tags: #jak #se #určuje #pevnost #porovitého #kameniva