Kamenivo je základním stavebním materiálem, jehož výroba a zpracování se neustále vyvíjí. Tento článek podrobně popisuje proces výroby kameniva v České republice, od těžby až po recyklaci, a představuje různé typy kameniva a moderní technologie používané v tomto odvětví.
Typy kameniva
Kamenivo je anorganický materiál složený z přírodních nebo umělých zrn, který vzniká buď těžením, nebo drcením hornin a následným tříděním. Dělí se na několik základních typů podle jeho původu, tj. dalších složek.
Přírodní kamenivo
Přírodní kamenivo je získané těžením nebo drcením přírodních hornin. V České republice existuje velké množství ložisek přírodního kameniva, jejichž rozmístění je přímo závislé na původu konkrétního kameniva. Těženého kameniva se v ČR pohybuje mezi 20-25 mil. mld. člověkem ze zemské kůry.
- Těžené kamenivo: získává se ze štěrkopísků říčního, glacifluviálního, glacilakustrinního a eolického (naváté větrem) původu.
- Drcené kamenivo: vzniká drcením vyvřelých, přeměněných a usazených hornin. Mezi nejvýznamnější ložiska drceného kameniva v České republice patří ložiska výlevných hornin (čedičů, diabasů, melafýrů aj.), intruzivních hornin (žul, dioritů), zpevněných klastických sedimentů (prachovce, droby aj.) a vápenců a dolomitů.
Umělé kamenivo
Umělé kamenivo vzniká průmyslovou výrobou z anorganických materiálů, například z vysokopecní strusky, nebo recyklací stavebních odpadů. Tyto materiály mají nízkou nasákavost a trvanlivost.
Recyklované kamenivo
Stavební odpad, který vzniká při budování staveb nebo při jejich demolicích, představuje významný podíl odpadů lidské společnosti. Odhaduje se, že na jednoho obyvatele připadá 0,6 až 1,0 t stavebního odpadu ročně. Recyklace se proto stává novým environmentálním oborem, který se zabývá využitím stavebního odpadu na výrobu druhotných surovin vhodných k opětovnému použití při výstavbě nových objektů. Recyklované kamenivo je nestmelená sypanina takových vlastností, že ji lze použít konstrukčně, např. tělesa, nebo využít její jiné vlastnosti, např. omezené použití.
Čtěte také: Beton svépomocí: Recept
- Betonový recyklát: získává se drcením vybouraného materiálu ve speciálních drtičích a jeho tříděním na základní frakce. Výroba kameniva z vyztuženého betonu vyžaduje pracnou a náročnou přípravu pro drcení. Recyklát ze starých nevyztužených betonů se získává drcením vybouraného materiálu ve speciálních drtičích a jeho tříděním na základní frakce. Výroba kameniva z železobetonových panelů je charakterizována zpracováním plošných velkorozměrných dílců.
- Cihelný recyklát: jako výchozí materiál se využívá zdivo, vybourané při rekonstrukcích nebo demolicích zděných objektů. Materiál se drtí v čelisťových drtičích a následně třídí na rotačních sítech.
- Recyklát z maltových sutí s hydraulickými pojivy: vzniká při opravách starých fasád a ze zdící malty, získávané ze starého zdiva.
- Recyklát ze starých skládek stavebních odpadů a důlních hald: zpracovává v minulosti zde uložené pevné materiály.
- Kamenivo z výlomů zemních prací a tunelů: na velkých dopravních stavbách je možné zpracovat kvalitní kámen drcením a tříděním pro betonové nebo jiné konstrukce.
- Využití zemin a kameniva kontaminovaných ropnými látkami: progresivním a ekonomickým řešením je tzv. solidifikace kontaminovaných zemin.
Lehké keramické kamenivo Liapor
Perly (jinak též zrna nebo granulát) keramického kameniva Liapor vyrábíme z plastifikovaných třetihorních jílů vypalováním v rotačních pecích. Lehké keramické kamenivo Liapor je v závodu Liapor vyráběno plastickým postupem. Liapor (dříve Keramzit) se vyrábí tepelnou expandací tzv. cyprisových jílů. Tyto jíly se těží povrchovým způsobem. Po hrubé úpravě (drcení a mletí) se surovina mísí s vodou (asi 20 %) a následuje odležení v odležárně. Posledním úpravárenským článkem je tzv. jemná úprava. Ta spočívá ve vypalování v rotační peci, kdy vznikají lehké keramické kuličky - perly. Granule jsou následně tříděny na jednotlivé frakce. Vyžaduje-li to aplikace (zásypy dřevěných konstrukcí, suché maltové či betonové směsi), může být Liapor dodán v dokonale suchém stavu (garantovaný obsah vlhkosti do 1 %).
Mechanicky zpevněné kamenivo (MZK)
MZK - mechanicky zpevněné kamenivo (minerální beton) je určeno jako spodní nebo horní podkladní vrstva vozovek v závislosti na třídě dopravního zatížení. Je tvořeno vrstvou vytvořenou ze směsi nejméně dvou frakcí přírodního nebo umělého kameniva, vyrobené v míchacím centru, rozprostřené a zhutněné za podmínek zajišťujících maximální dosažitelnou únosnost. Míchací zařízení pro výrobu mechanicky zpevněného kameniva (MZK) míchá v určitém poměru podle předem navolených receptur různé frakce přírodního nebo umělého kameniva a dodává směsi optimální vlhkost. Výrobní řada míchacích zařízení společnosti Strojírny Podzimek pokrývá výkonový rozsah od 100 t/hod do 350 t/hod vyrobeného MZK na výstupu. Vstupem jsou dvě až čtyři vstupní násypky pro navážení materiálu pomocí nakladače. V případě umístění linky přímo ve výrobně kameniva (pískovna, kamenolom) je možné plnění vstupních násypek i pomocí pásových dopravníků. Každá z násypek má vlastní pásový podavač s pásovou váhou, který umožňuje přesnou automatickou regulaci množství vstupních materiálů konečné směsi. Sběrným pásovým dopravníkem jde materiál do průběžného míchacího jádra, kde dojde k optimální homogenizaci směsi a k jejímu optimálnímu vlhčení. Výsledná směs je expedičním pásem sypána do expedičního zásobníku, který je umístěn buď přímo na pásu, nebo na separátní konstrukci. Ze zásobníku je směs sypána na expediční auta. Výsyp je prováděn dávkově, aby nedošlo ke gravitačnímu vytřídění konečné směsi na korbě auta. Míchací zařízení pro výrobu MZK společnosti Strojírny Podzimek jsou navržena jako semimobilní. Řídicí systém zařízení MZK je od základu vyvinut firmou Engas s.r.o, se kterou společnost Strojírny Podzimek v této oblasti dlouhodobě spolupracuje. Celý systém je postaven na ověřených a spolehlivých komponentech. Zařízení je monitorováno a ovládáno automatickým řídicím systémem s možností tvorby a výběru receptur. Volba a výběr receptur se provádí pomocí panelu operátora z prostoru velínu. Pro automatický provoz linky jsou zde ještě další zařízení. Místnost velínu, odkud je možno ovládat chod linky je umístěna v prefabrikované buňce. Součástí buňky může být i vybavení laboratoře pro možnost vlastních rozborů vlastností vstupních materiálů i výstupních směsí. Pokud není v místě nasazení linky nezávislý zdroj vody, je součástí dodávky i samostatný zásobník technologické vody.
Těžba kameniva
Způsob těžby kameniva je přímo závislá na původu konkrétního kameniva. Drceného kameniva se těží povrchovým způsobem v kamenolomech. Hornina je od lomové stěny oddělována pomocí odstřelů. K tomu se používají brizantní trhaviny. Vrtání se provádí vrtnou soupravou (záhlavní vrty) i při patě etáže (patní vrty). Vrty jsou následně nabity trhavinou. Někdy se hornina rozrušuje i hydraulickými kladivy. Rozval je nakládán do speciálních nákladních automobilů, tzv. demprů, které mají nosnost až 40-60 tun.
Těžené kamenivo se z vodní hladiny těží plovoucími stroji - drapákovými, korečkovými nebo sacími bagry. Materiál je pak dopravován plovoucím pásem nebo potrubím na břeh vodní plochy. V případě suché těžby, tj. na zemském povrchu, se surovina těží přímo ze stěny bagrem nebo nakladačem.
Zpracování kameniva
Zpracování kameniva zahrnuje drcení a třídění. Drtící a třídící linky pro kamenoprůmysl zajišťují kompletní dodávku linek na drcení a třídění kameniva od počáteční studie až po konečnou montáž a rozběh celých linek.
Čtěte také: Výroba jímky z betonu krok za krokem
Drcení
Drcení probíhá v několika stupních, v závislosti na požadovaných vlastnostech výsledného kameniva. Pro drcení se používají různé typy drtičů:
- Čelisťové drtiče: vhodné pro drcení pevných a málo abrazivních hornin. Drcení probíhá tlakem mezi pohyblivou čelistí a pevnou čelistí.
- Kuželové drtiče: zpravidla se používají pro drcení tvrdých a houževnatých surovin.
- Odrazové drtiče: drcení probíhá nárazem pohybujících zrn na nepohyblivé pancéřové desky.
Třídění
Po drcení je kamenivo tříděno do frakcí na třídírnách. Třídění se provádí na sítech a výsledné frakce jsou skladovány v zásobnících. Gumové antiabrazivní obklady se používají za účelem snížení spotřeby otěrových plechů, pracnosti, hlučnosti a zvýšení bezpečnosti práce. Od roku 2020 se vyrábí vlastní kulaté technologické zásobníky kameniva různých velikostí na míru pro daný projekt. Zásobníky lze koncipovat jako podjezdové.
Frakce kameniva
Kamenivo se třídí do frakcí. Frakce je definována dolní (d) a horní (D) mezí zrna. Rozlišujeme následující frakce:
- Široká frakce: např. 8/22, 0/32, 0/63.
- Úzká frakce: např. 0/2, 2/4, 4/8, 8/11, 8/16, 11/22, 16/22, 32/63.
Požadavky na zrnitost kameniva do betonu podle ČSN EN 12620
| Kategorie | Popis |
|---|---|
| GC | Kamenivo, které obsahuje velké množství ložisek přírodního kameniva, které se na zrnitost kameniva do betonu. |
| GF | Jemné částice pod 0,063 mm. |
| GA | Zrna větších než je uvedené frakční rozmezí. |
Závěrem
Výroba a zpracování kameniva je složitý proces, který se neustále vyvíjí s ohledem na nové technologie a environmentální požadavky. Použití recyklátů do nosného staviva vyžaduje zvýšenou pozornost jeho fyzikálně mechanickým vlastnostem a kvalitě původního materiálu. Recyklace stavebních odpadů představuje významný krok k udržitelnému rozvoji stavebnictví.
Čtěte také: Materiály na dřevěný plot
tags: #vyroba #zasobniku #kameniva #proces #výroby