Mogućnosti primjene recikliranog betona u Hrvatskoj

Mr. sc. Hrvoje Sironić, dipl.ing.građ.Zagreb, 1.12.2012.

1.   tehnologija

niža kvaliteta rec. bet. agregata i recikliranog betona

agregat:

• povećano upijanje

• manja volumna masa (2000 – 2500 kg/m3)

• niža otpornost na abraziju

• povišen sadržaj nečistoća

uzrok : – priljubljeni mort, zaostao na kamenim zrnima nakon 

drobljenja originalnog betona – dvije zone sučeljka (interface)

Svježi beton:

• variranje konzistencije, tj. njezin brži pad 

(za istu konzistenciju 5% više vode, a u slučaju i sitne rec. frakcije i do 15%)

• korekcija se vrši dodavanjem vode potrebne za upijanje ili primjenom agregata u zps stanju

• česta pojava krvarenja

Očvrsnuli beton:

• niža tlačna čvrstoća (do 40%);

• manji modul elastičnosti (do 50%);

• veće skupljanje (do 50% za krupne rec. frakcije i do 70% za sve reciklirane frakcije)

• veća vodoupojnost, vodopropusnost i plinopropusnost

• smanjena otpornost na cikluse smrzavanja i odmrzavanja

novi pristup u projektiranju sastava i tehnologiji miješanja

1. procjena efektivnog upijanja rec. agregata

(za cca 20 % manje efektivno upijanje, na bazi trajanja ugradnje od 2 sata. 

Za kraće vrijeme ugradnje još manje efektivno upijanje)

2. metoda miješanja u dvije faze:

3. primjena kemijskih dodataka ‐ superplastifikatora

rezultati ispitivanja recikliranog i prirodnog agregata:

rezultati ispitivanja svježeg betona i tlačne čvrstoće betona:

rezultati ispitivanja vodonepropusnosti betona:

rezultati ispitivanja statičkog modula elastičnosti betona:

rezultati ispitivanja skupljanja betona do 28 dana (HRN U.M1.029.):

zaključak:

Tehnološki je moguće s recikliranim agregatom proizvesti beton prihvatljive kvalitete uz prihvatljive troškove

Primjena recikliranog betona je moguća u znatnom broju slučajeva uz :

– strože uvjete kvalitete;

– korištenje superplastifikatora;

– posebne postupke u• projektiranju sastava i u • tehnologiji izrade betonske mješavine

Oprez u primjeni recikliranog betona u agresivnom okolišu !

2. regulativa

odredbe TPBK (NN 139/09); priloga D ‐ Agregat

D.1.3. Agregat u smislu točke D.1.1. ovoga Priloga je agregat i punila s gustoćom zrna većom od 2000 kg/m3

(u daljnjem tekstu: agregat za beton) i lagani agregat i lagana punila s gustoćom zrna ne većom od 2000 kg/m3 ili nasipnom gustoćom ne većom od 1200 kg/m3 (u daljnjem tekstu: lagani agregat za beton) dobiveni preradom prirodnih, industrijski proizvedenih ili recikliranih materijala i mješavina tih agregata u pogonima za proizvodnju agregata.

D.2.2.1. Potvrđivanje sukladnosti agregata za beton provodi se prema odredbama Dodatka ZA norme HRN EN 12620.

TPBK ne daje posebna ograničenja za reciklirani agregat. 

Sva ograničenja koja su dana vrijede za agregat općenito.

odredbe TPBK (NN 139/09); priloga D – Agregat ‐ 2

D.2.1.1.3. Sadržaj sitnih čestica ispituje se prema normama na koje upućuju norme navedene u točki D.6. ovoga Priloga, kao i odredbama ovoga Priloga i mora zadovoljavati razrede prema normi HRN EN 12620:

a) sitni agregat:

– f3 za prirodni

– f10 za drobljeni i miješani

b) krupni agregat: f1,5c) nefrakcionirani agregat: f3D.2.1.1.6. Otpornost na drobljenje krupnog agregata (LA)

ispitana prema normi HRN EN 1097‐2 mora zadovoljavati razrede prema normi HRN EN 12620 odabrane ovisno o krajnjoj uporabi betona do najviše:

– LA35 za betone opće namjene, 

– LA30 za betone razreda izloženosti XF1 do XF4 prema HRN EN 206‐1.

odredbe HRN EN 12620 (agregati za beton) ‐ 1Ova europska norma određuje svojstva agregata i punila dobivenih 

preradom prirodnih, industrijski proizvedenih ili recikliranih materijala i mješavina tih agregata za primjenu u betonu. 

Ona također obuhvaća reciklirani agregat s gustoćama između 1,50 Mg/m3 (1500 kg/m3) i 2,00 Mg/m3 (2000 kg/m3) s odgovarajućim upozorenjima i reciklirani sitni agregat (4 mm) s odgovarajućim upozorenjima.

Ona također određuje sustav kontrole kvalitete koji se upotrebljava u tvorničkoj kontroli proizvodnje i omogućuje vrednovanje sukladnosti proizvoda s ovom europskom normom.

NAPOMENA 1 Agregati koji se upotrebljavaju u građenju trebaju biti sukladni sa svim zahtjevima ove europske norme. Osim uobičajenih i tradicionalnih prirodnih i industrijski proizvedenih agregata Nalog M/125 "Agregati" uključuje i reciklirane agregate i neke materijale iz novih ili neuobičajenih izvora. Reciklirani agregati su uključeni u norme, a nove ispitne metode za njih su u naprednom stupnju pripreme. Ipak, za neuobičajene materijale iz sekundarnih izvora, rad na normizaciji tek je nedavno započeo i bit će potrebno više vremena da se jasno definira podrijetlo, te značajke tih materijala. U međuvremenu, ako se takvi neuobičajeni materijali stavljaju na tržište, oni moraju u potpunosti zadovoljiti ovu normu i nacionalne propise za opasne tvari (vidi dodatak ZA norme) ovisno o njihovoj primjeni. Za pojedini slučaj mogu se odrediti dodatne značajke i zahtjevi, ovisno o iskustvu s primjenom proizvoda i definirati ih u posebnim ugovornim dokumentima.

odredbe HRN EN 12620 (agregati za beton) ‐ 2

kroz dodatak A1:2008 norma uvodi specifične razradbe svojstava recikliranog agregata, i to:

– sastavnih dijelova krupnog RA ; formirani su razredi ovisno o % udjela pojedinih sirovina:

– betona, morta, betonskih zidnih elemenata (Rc%)– nevezanih materijala, prirodnog kamena (Rcu%)– cigle (opečnih zidnih elemenata), (Rb%)– bitumenskih materijala (Ra%)– plutajućih materijala (FLcm3/kg)– ostalih materijala (gline, metala, drva, plastike, 

gume, žbuke na osnovi gipsa…) (X )– stakla (Rg)

– sulfata topivih u vodi (maseni postotak)

• 2 razreda (“≤ 0,2” (SS0,2) i “nema zahtjeva” (SSNR)

– utjecaja materijala topivih u vodi koji se nalaze u RA na početak vremena vezivanja cementne paste

• 4 razreda (“≤ 10 min”(A10); “≤ 40 min”(A40); “> 40  min” (Adeklarirani) i “nema zahtjeva” (ANR) )

odredbe HRN EN 12620 (agregati za beton) ‐ 3

7.2 Početna ispitivanja tipa proizvoda

Početna ispitivanja tipa proizvoda odgovarajuća za predviđenu krajnju uporabu moraju se provesti radi provjere sukladnosti s navedenim zahtjevima u sljedećim okolnostima:

a) početak korištenja novog nalazišta;

za RA nalazište = prerađivački deponij; 

(napomena 3 u prilogu H)

b) kod značajne promjene prirode sirovine ili uvjeta prerade koji mogu utjecati na svojstva agregata.

odredbe HRN EN 12620 (agregati za beton) ‐ 4

•ZA.2.1 Sustav(i) potvrđivanja sukladnosti•Tablica ZA.2a – Sustav(i) potvrđivanja sukladnosti agregata i punila za uporabe sa zahtjevima visoke sigurnosti (kad se zahtijeva intervencija treće strane)Proizvod(i) Predviđena uporaba Razina ili 

razred:Sustav(i) potvrđivanja sukladnosti

Agregati za beton, mort i mort za zalijevanje 

‐ u zgradama, cestama i pri drugim građevinskim radovima 

‐ 2+

Punila za beton, mort i mort za zalijevanje

‐ u zgradama, proizvodnji predgotovljenih betonskih proizvoda, za ceste i pri drugim građevinskim radovima

‐ 2+

Sustav 2+: Vidi Direktivu 89/106/EEC (CPD), prilog III.2.(ii), prvu mogućnost, uključujući certifikaciju tvorničke kontrole proizvodnje od strane priznatog tijela na temelju početnog pregleda tvornice i tvorničke kontrole proizvodnje, kao i stalnog nadzora, ocjenjivanja i odobravanja tvorničke kontrole proizvodnje. 

odredbe HRN EN 12620 (agregati za beton) ‐ 5

Tablica ZA.2b – Sustav(i) potvrđivanja sukladnosti agregata i punila za uporabe bez zahtjeva visoke sigurnosti2 (kad se ne zahtijeva intervencija treće strane)

•

2 Zahtjeve sigurnosti trebaju definirati države članice u svojim nacionalnim zakonima, propisima i administrativnim odredbama

Proizvod(i) Predviđena uporaba Razina ili razred:

Sustav(i) potvrđivanja sukladnosti

Agregati za beton, mort i mort za zalijevanje 

‐ u zgradama, cestama i pri drugim građevinskim radovima 

‐ 4

Punila za beton, mort i mort za zalijevanje

‐ u zgradama, proizvodnji predgotovljenih betonskih proizvoda, za ceste i pri drugim građevinskim radovima

‐ 4 

Sustav 2+: Vidi Direktivu 89/106/EEC (CPD), prilog III.2.(ii), prvu mogućnost, uključujući certifikaciju tvorničke kontrole proizvodnje od strane priznatog tijela na temelju početnog pregleda tvornice i tvorničke kontrole proizvodnje, kao i stalnog nadzora, ocjenjivanja i odobravanja tvorničke kontrole proizvodnje. 

odredbe norme HRN 1128 

(smjernice za primjenu norme HRN EN 206‐1)

5.2.3 Uporaba agregata 

Uporabljivost recikliranog agregata treba dokazati početnim ispitivanjima sukladno točki 9.5 i dodatku A norme HRN EN 206‐1.

A.3 Učestalost početnih ispitivanja

Početno ispitivanje treba ponoviti kad se pojave značajne promjene u sastavnim materijalima ili u specificiranim svojstvima zasnovanim na prethodnim ispitivanjima.

Zaključak: 

• nema posebnih ograničenja za primjenu RBA

• ograničenja su dana preko zahtjeva priloga D TPBK, za kvalitetu agregata, tj. preko uvjeta za :

– drobljenje (LA abraziju), 

– sadržaj sitnih čestica

– sadržaja klorida, ukupnog sumpora i sulfata, te 

– oblik zrna, skupljanje uslijed sušenja, smrzavanje…

3. ekonomija

ISPLATIVOST = preduvjet za primjenu!1) rušenje većih objekata i na njihovom mjestu podizanja novih

2) centralizirano prikupljanje građ. otpada‐betona → recikliranje, tj. proizvodnja agregata → prodaja, ili proizvodnja elemenata (npr. betonske galanterije).

troškovi proizvodnje betona

•struktura troškova proizvodnje betona C25/30 bez dodataka, na bazi godišnje proizvodnje od 12.000 m3 :

•isplativost preseljenja i postavljanja gradilišne betonare počinje s količinom proizvodnje od cca. 7.000 – 8.000 m3 

(kada postoji alternativa). 

troškovi proizvodnje betona

agregat 31%

el.energija 0,4%cement

46%

ostalo 22%

voda 1,1%

cementagregatvodael.energijaostalo

U proizvodnji recikliranog betona bi u realnom slučaju (rušenje i građenje na istom mjestu ili recikliranje u centraliziranom odlagalištu), za prihvatljivu kvalitetu imali:

– veću potrošnju cementa

– potrošnju superplastifikatora

– veću potrošnju energije 

– veće troškove ispitivanja i kontrole kvalitete

– manju ukupnu proizvedenu količinu betona, tj. veće fiksne troškove (osoblje, oprema – potrebna doprema i montaža betonare, certifikacija).

POTREBNO SUBVENCIONIRANJE !

ZAKLJUČAK

• tehnološki je moguće za veliki broj slučajeva proizvesti prihvatljivo kvalitetan beton od recikliranog agregata

• u slučaju centraliziranog prikupljanja i recikliranja otpadnog betona ekonomično je i pravno “čisto” proizvoditi :

– reciklirani agregat za primjenu bez zahtjeva visoke sigurnosti (sustav 4; nasipi, ispune kanala i sl.), te 

– predgotovljene betonske elemente iz sustava 4 (ploče za popločavanje, opločnici, rubnjaci, betonska galanterija i sl.), 

uz uvjet niže cijene ‐ potrebno subvencioniranje

• u slučaju rušenja većih objekata i na njihovom mjestu podizanja novih, ekonomično je i legalno proizvoditi:

– agregat kao u prethodnom slučaju

– certificirani beton  za nekonstruktivnu primjenu (podložni beton, podne ploče, ispune, beton za pad, estrih i sl.), ili za konstruktivnu primjenu za koju je dokazana njegova prikladnost – zahtjeve i način kontrole treba definirati u projektu konstrukcije ili nacionalnoj regulativi (TPBK i/ili nacionalnom dodatku normi HRN EN 206‐1).

HVALA NA PAŽNJI !

hrvoje.sironic@igh.hr