6 Mladenovi A. Reciklirani agregati lastnosti in uporabnost harmoniziranihstandardov za agregate • SIST EN 12620, Agregati za beton • SIST EN 13043, Agregati za bitumenske zmesi

11.6.2013

1

Promotion of the Recycling of Industrial Waste and Building Rubble for the Construction Industry.Promotion of the Recycling of Industrial Waste and Building Rubble for the Construction Industry.

Reciklirani agregati –lastnosti in uporabnost

Ana Mladenovič, Zavod za gradbeništvo Slovenije


Vsebina predstavitve

Terminologija

Rušenje objektov: vpliv na kakovost agregata

Nevarne snovi

Vrste in preiskave recikliranega agregata

Reciklirani agregati v betonu

Zaključki

11.6.2013

2


Agregati

Eden od osnovnih materialov v gradbeništvu.

Delež agregata:

80 % v betonu

90 % v asfaltu

100 % v nevezanih plasteh.

Svetovna poraba: 95 % naravnih in 5 % alternativnih.


Terminologija

Agregat je:

zrnat material, ki se uporablja pri gradnji.

Agregati so lahko:

• naravni

• umetni

• reciklirani

11.6.2013

3

Promotion of the Recycling of Industrial Waste and Building Rubble for the Construction Industry.

Naravni agregat: Agregat mineralnega izvora, ki je bil le mehansko predelan.


Naravni agregat

11.6.2013

4


Umetni agregat: Agregat mineralnega izvora, pripravljen v industrijskem procesu, pod

vplivom toplotnih ali drugačnih sprememb.

8/11 mm

Proizvodnja agregata


Reciklirani agregat: Agregat, ki nastane s predelavo neorganskega materiala, ki je bil

pred tem že vgrajen.

11.6.2013

5


Reciklirani agregat = agregat iz gradbenih ruševin



Terminologija


Nevarne snovi



Zaključki

11.6.2013

6


Kakršne ruševine - takšen agregat?

NE DRŽI!


Kakršno rušenje - takšen agregat!

Ničkomplicirati

Selektivno rušenje

Več pristopov

11.6.2013

7


Nič komplicirati


Nič komplicirati

11.6.2013

8


Pristop: nekaj vmes


Selektivno rušenje

11.6.2013

9


Zakaj je selektivno rušenje nujno?

• zaradi zdravja ljudi in okolja

• zaradi boljše kakovosti materialov



Terminologija


Nevarne snovi



Zaključki

11.6.2013

10


V stavbi so lahko nevarni materiali!

• Azbest (tudi druga vlakna)

• Policiklični aromatski ogljikovodiki (PAH), npr. katran

• Poliklorirani bifenili (PCB)

• Mineralna olja, Pb barve

• Onesnaženje zaradi preteklih aktivnosti.


Azbest – od magičnega do nevarnega materiala

11.6.2013

11


Zakaj je azbest nevaren?

Ko vlakno zaide v pljuča, do konca življenja draži mesto, kjer je zapičeno. Telesna tekočina ga ne raztopi.


Lucy Deane piše leta 1898:

11.6.2013

12


Lucy Deane piše leta 1898:

• Škodljivi učinek azbesta je bil raziskan s pomočjo mikroskopa. To je naredil medicinski inšpektor.

• Vidi se nazobčana, steklu podobna oblika vlaken, če so v zraku v kakršnikoli količini, je učinek škodljiv.


Azbest - prepoved 107 let po prvem opozorilu!

• Direktiva 1999/77/ES prepoveduje vsako uporabo azbesta od 1. januarja 2005.

11.6.2013

13


Slovenija

• Uredba (Ur. l. RS, št. 49/2001) ukinja proizvodnjo, promet in uporabo azbesta in azbestnih izdelkov z začetkom leta 2003.

• Uporaba izdelkov, ki so bili na dan uveljavitve Uredbe (28.06.2001) že v uporabi, ni prepovedana!

• Rok za odstranitev azbesta ni določen!


Namen predstavljenih dejstev ni vzbujanje panike!

Potrebno se je zavedati, da je:

- azbest zdravju škodljv,

- še vedno prisoten v številnih zgradbah,

- izpostavljenosti azbestnemu prahu se je možno izogniti le z doslednim upoštevanjem varnostnihukrepov.

11.6.2013

14


Praksa v Sloveniji


Asfaltni rezkanec s katranom (presežena vrednost PAH)

11.6.2013

15


Onesnaženje zaradi preteklih aktivnosti



Terminologija


Nevarne snovi



Zaključki

11.6.2013

16


Zakaj je selektivno rušenje nujno?

1. zaradi zdravja ljudi in okolja

2. zaradi boljše kakovosti materialov


Predelava v agregat

11.6.2013

17


Reciklirani agregat


Reciklirani agregat

Če je ob rušenju stavbe material pravilno selekcioniran in pravilno predelan v agregat, je ta enakovreden naravnemu agregatu.

Isti standardi in potrjevanje skladnosti kot za naravni agregat.

11.6.2013

18


ZakonodajaDirektiva o gradbenih proizvodih (CD89/106/EEC):

gradbeni proizvod je vsak proizvod, ki jena trajen način vgrajen v objekt.

8 harmoniziranih standardov za agregate

• SIST EN 12620, Agregati za beton• SIST EN 13043, Agregati za bitumenske zmesi in površinske

prevleke za ceste, letališča in druge prometne površine• SIST EN 13242, Agregati za nevezane in hidravlično vezane

materiale za uporabo v inženirskih objektih in za gradnjo cest


• Standardi ne podajajo zahtev za kakovost agregata!

• Predpisujejo preiskave, ki omogočajo, da se pridobi informacija o tem, kakšen je določen proizvod.

• Določajo, kako se rezultati podajajo.

11.6.2013

19


Potrjevanje skladnosti agregata

Dva sistema potrjevanja skladnosti:

Sistem 2+, kadar so zahteve za varnost visoke

(Certifikat proizvodnje, Izjava o skladnosti,

Oznaka CE)

Sistem 4, kadar so zahteve za varnost nizke

(Izjava o skladnosti, Oznaka CE)


Oznaka CE

Oznaka CE je le informacija o tem, kakšne so lastnosti proizvoda.

Ni dokaz, da agregat ustreza za določennamen!

Kriterije podajajo npr. projekt ali tehničnespecifikacije.

11.6.2013

20


Zahteve za agregat

• odporen na atmosferske vplive in antropogeno onesnaževanje,

• odporen proti mehanskim obremenitvam,

• ustrezna zrnavost, ki mu zagotavlja dobre nosilne in filtrne lastnosti.


• Reciklirani agregati so heterogeni po sestavi, kakovost zelo variira.

• Visokokakovostni, po meri narejeni kompoziti so redki.

• Tehnike, ki bi lahko izboljšale kakovost (npr. pranje, magneti, zračni curek,) se praktično ne uporabljajo.

Trenutna kakovost recikliranega agregata

11.6.2013

21


Možna uporaba

• Enostavni, dinamično neobremenjeni nasipi/zasipi, kjer so nizke zahteve za varnost

• Nevezane in hidravlično vezane plasti v cestogradnji

• Betoni


Recikliran betonski agregat vs. naravni agregat v cestni konstrukciji

11.6.2013

22


Recikliran betonski agregat vs. naravni agregat v cestni konstrukciji

• Manjša občutljivost za vlago.

• Manjše deformacije plasti.

• Višji modul elastičnosti.

• Boljše dolgoročno obnašanje v danih pogojih okolja.

• Okoljska inertnost.


Dva razloga

1.

Zrnavostna sestava omogoča uravnoteženo polnjenje praznin.

Struktura nevezane plasti je zato kompaktna in odporna na obremenitve.

11.6.2013

23


2.

Zaradi ostankov nehidratiziranega portlandskega klinkerja je v kompozitu vezivni potencial, ki se počasi sprošča.


Možna uporaba

• Enostavni, dinamično neobremenjeni nasipi/zasipi, kjer so nizke zahteve za varnost

• Nevezane in hidravlično vezane plasti v cestogradnji

• Betoni

11.6.2013

24



Odpadki v betonih

Ta simbioza je idealna z vidika masnih izravnav.

Razlog 1: stopnja recikliranja in ponovne uporabe industrijskih in gradbenih odpadkov je nizka, torej so materiali na razpolago.

Razlog 2: Beton je najpomembnejši gradbeni material.

11.6.2013

25


Betoni so najpomembnejši


Nekaj dejstev

• Svetovna poraba betona -količinsko takoj za vodo.

• 1 m3 na prebivalca letno.

11.6.2013

26


Več kot 70 % prebivalstva živi v betonskih zgradbah


Ni materiala, ki bi ga lahko v bližnji prihodnosti nadomestil

11.6.2013

27


Panteon, Rim

http://en.wikipedia.org/wiki/Concrete


Beton

11.6.2013

28


Problem je cement


• 3.6 milijard ton na leto• 1 tona cementa generira 1 tono CO2

• 7 % svetovnih emisij

Cement v globalni statistiki

?

11.6.2013

29


Eno mlado drevo lahko porabi na leto

samo 2 kg CO2


Beton mora postati zelen!

11.6.2013

30


Kaj so zeleni betoni?

Vir: Stefano Boeri Architectta


Kaj so zeleni betoni?

Alternativni agregati na osnovi odpadkov.

Modifikacija veziva: veziva na osnovi odpadkov (pepeli, žlindre, mulji).

Kombinacija obeh.

11.6.2013

31


Zeleni betoni

Zahteva: enaka funkcionalnost in trajnost kot konvencionalni

(ali boljša).


Reciklirani betonski agregat

• Povečano vpijanje

• Manjša prostorninska masa (2000 – 2500 kg/m3)

• Manjša odpornost na abrazijo

• Nečistoče

• Dvojni stik (nižja zgodnja trdnost)

11.6.2013

32


Betonski kompozit

• Variacije v konsistenci (potrebno več vode)

• Nižja trdnost (dvojni stik)

• Nižji modul elastičnosti

• Večje krčenje

• Večja permeabilnost

• Manjša odpornost na zmrzovanje


Mofidifikacije sestave in tehnologije mešanja

Možno je proizvesti beton sprejemljive kakovosti.

• dve fazi mešanja

• uporaba superplastifikatorjev

11.6.2013

33


Mikro CT - kakovost in stanje stika


Hidratacija veziva v betonu

11.6.2013

34


Zeleni beton (agregat + komunalni mulj + pepel)


Zeleni beton (agregat + komunalni mulj + pepel)

11.6.2013

35


Kako je zeleni beton dan na trg?


Dodatne zahteve

Betoni niso primerni za vgrajevanje v vodna telesa oziroma v konstrukcije pod gladino podzemne vode, v konstrukcije, ki bodo izpostavljene vodni abraziji ali na vodovarstvenem obmo čju.

11.6.2013

36


Kriterij je inertnost izlužka

mg/kg ss

Arzen 0,5Barij 20Kadmij 0,04Celotni krom 0,5Baker 2Živo srebro 0,01Molibden 0,5Nikelj 0,4Svinec 0,5Antimon 0,06Selen 0,1Cink 4Kloridi 800Fluoridi 10Sulfati 1000


11.6.2013

37


Slovenija

SETRAVse vrednosti je

potrebno izpolniti z 80 %

vzorcev

Vse vredostiso izpolnjene s 100 % vzorcev

Arzenmg/kg

s.s. As 0,5 0,5 1,5

Barijmg/kg

s.s. Ba 20 20 60

Kadmijmg/kg

s.s. Cd 0,04 0,04 0,12

Celotni krommg/kg

s.s. Cr 0,5 0,5 1,5

Bakermg/kg

s.s. Cu 2 2 6

Živo srebromg/kg

s.s. Hg 0,01 0,01 0,03

Molibdenmg/kg

s.s. Mo 0,5 0,5 1,5

Nikeljmg/kg

s.s. Ni 0,4 0,4 1,2

Svinecmg/kg

s.s. Pb 0,5 0,5 1,5

Antimonmg/kg

s.s. Sb 0,06 0,06 0,18

Selenmg/kg

0,1 0,1 0,3



Terminologija


Nevarne snovi



Zaključki

11.6.2013

38


Koncept trajnostnega razvoja v gradbeništvu

Sedanja generacija naj živi tako, da bodo tistim, ki prihajajo za nami, omogočene podobne življenjske razmere in da jim bomo zapustili minimalno degradirano okolje.

Odpadki so surovina!


Izvor/ime materiala ni pomembno!

Kar šteje, so lastnosti in rezultati!

11.6.2013

39


Odpadek je vir za gradbene proizvode in konstrukcije

Velik sinergističen efekt je možno doseči zlasti na področju gradbeništva - vezanih kompozitov!

•Možno je porabiti velike količine odpadkov.•Novi kompoziti so lahko boljši/ cenejši od tradicionalnih.

•Toksične snovi v odpadkih se dolgoročno fiksirajo.

•Nižje CO2 emisije.•Prihranek energije.•Ohranjanje naravnih virov.


Gradbeni odpadki

EU Direktiva o odpadkih 2008/98/EC zahteva bolj učinkovito recikliranje.

Eksplicitno za gradbene odpadke: 70 % do 2020.

Stopnja recikliranja v Sloveniji: 20 % ?

11.6.2013

40


Situacija v SlovenijiStopnja recikliranja je nizka.

• Naravne surovine: v obilju, cenene.

• Deponije (nelegalno odlaganje).

• Pomanjkanje znanja in volje uporabljati odpadke.

• Komplicirane administrativne procedure.

• Ljudje še niso pripoznali: odpadek je surovina.

• Ljudje ne sprejemajo strokovnih dejstev / raje imajo polresnice in domneve.

• Mediji poročajo katastrofično, senzacionalistično, manipulistično.


Tehnični razlogi

Manjka holističen pristop v celotni verigi, od rušenja do končne uporabe!

•Predrušitvena ocena je slaba (detekcija nevarnih, kontaminiranih materialov, tudi predmetov, ki imajo “re-use” vrednost ).

•Rušenje je takšno, da ne daje kakovostnih materialov .

•Aplikacijo odpadkov v gradbenih kompozitih je potrebno validirati →→→→ začetni stroški so višji →→→→stališče “to se ne izplača“.

11.6.2013

41


Kako intenzivirati uporabo?

1. Izobraževanje odločevalcev in projektantov.

2. Pospeševanje v okviru zelenih javnih naročil.

3. Sankcioniranje ilegalnega odlaganja in plenjenja naravnih virov.

4. Dvig motivacije in zavedanja laične javnosti:

- uporaba odpadkov je priložnost in potreba,

- odpadki so odlična surovina,

- ob korektni uporabi ne obremenjujejo okolja,

- zmanjša se potreba po energiji in naravnih surovinah.


KakovostŽivljenjska dobaFunkcionalnostReciklabilnost

Cena Izpusti CO2 Poraba energije

Ali znamo najti ravnotežje?

11.6.2013

42


Kdaj? Kako?

NIMBY (not in my backyard)

YIMBY(yes, in my backyard )


Hvala za [email protected]

Documents

6 Mladenovi A. Reciklirani agregati lastnosti in uporabnost harmoniziranihstandardov za agregate • SIST EN 12620, Agregati za beton • SIST EN 13043, Agregati za bitumenske zmesi