IPARI SZIMBIÓZIS WORKSHOP Ipari és építési hulladékok felhasználása a betontechnológiában Dr. Fenyvesi Olivér, adjunktus Jankus Bence, demonstrátor Karina Kash MSc hallgató (Riga TU) Kenéz Ágnes BSc hallgató Kovács Éva BSc hallgató Rácz Annamária BSc hallgató
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Építőanyagok és Mérnökgeológia Tanszék
„Ha a földön kívüliek figyelnek bennünket, valószínűleg az emberiség legfőbb tevékenységének azt a folyamatot tartják, hogy miképpen lehet a rendelkezésükre álló természeti erőforrásokból minél gyorsabban hulladékot előállítani.” /James Lovelock/
Könnyűbeton • Testsűrűség: 600(800)÷2000 kg/m3 • Fajtái: • Szemcsehézagos könnyűbeton • Pórusbeton, sejtesített könnyűbeton • Adalékanyagos könnyűbeton Jele: LC
2005 február 2.
3
Könnyűbeton funkciói
Hőszigetelő < 600 kg/m3
Hőszigetelő és teherviselő 60-1600 kg/m3
Teherviselő 1600-2000 kg/m3
[Faust, 2000]
Adalékanyagos könnyűbeton • Könnyű adalékanyagok • Vulkáni tufa • Duzzasztott perlit • Duzzasztott agyagkavics • Polisztirol gyöngy • Zúzott tégla • Kazánsalak • Kohóhabsalak (granulálva is) • Pernyekavics • Agloporit 5
Az üveg habkavics • Alapanyag: hulladék üveg (szennyeződés, vegyes üveg) • Őrlés–granulálás–felületképzés-hőkezelés • Gáz–üveg heterogén durva diszperz rendszer • Vízfelvétel, önszilárdság befolyásolható • Választott adalékanyag: Geofil 2 ill. F4/6 és F6/8 • Kutatás – Építőanyagok és Mérnökgeológia Tanszéken 6
Eredmények 2 napos, 28 napos és 60 napos törési eredmények 150 mm-es kockák törőszilárdsága és testsűrűsége
2
Törőszilárdság [N/mm ]
80 70 60 50 40
2 ada. 28n F4/6+F6/8 ada. 28n F4/6+F6/8 ada. 2n, CEM 32.5 Habarcs etalon 2n Kav ics etalon 2n 2 ada. 2n F4/6+F6/8 ada. 2n F4/6+F6/8 ada. 28n, CEM 32,5 Kav ics etalon 28n Habarcs etalon 28n 2 ada. 60n F4/6+F6/8 ada. 60n "F4/6+F6/8 ada. 60n, CEM 32.5 Habarcs etalon 60n Kav ics etalon 60n
30 20 10 0 1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
Testsűrűség [kg/m3] 7
Eredmények Szilárdsági osztályok Adalékanyag
Cement
G2 F4/6+F6/8 F4/6+F6/8 kavics
CEM I 42,5 CEM I 42,5 CEM II 32,5 CEM I 42,5
Átlagszilárdság Szilárdsági jel 22,5 N/mm2 48,0 N/mm2 35,2 N/mm2 61,5 N/mm2
LC 12/13 LC 30/33 LC 20/22 C 35/45
8
Üveghulladék mint cement kiegészítő anyag
[Borosnyói et al.]
Üveghulladék mint cement kiegészítő anyag
DRL LB A G F Cement 608 542 542 463 502 344 A felhasznált hulladéküveg porok és portlandcement fajlagos felülete [m2/kg]
Üveghulladék mint cement kiegészítő anyag
[Borosnyói et al.]
Üveghulladék mint cement kiegészítő anyag • Csökkenthető a hulladékdepóniákban lerakott anyagmennyiség (jelenleg nem hasznosítható a felhasznált üvegpor) • Csökkenthető a nem megújuló energiaforrások felhasználása (cementgyártás energiaigénye) • Csökkenthető a kibocsájtott üvegházhatást fokozó gázok mennyisége • A megőrölt hulladéküveg kiegészítő anyag javítja a cement bedolgozhatóságát, • Részt vesz a kötésben, bár a nyomószilárdság kis mértékben csökken • A hulladéküveg fajlagos felülete meghatározó • [Borosnyói et al.]
Pórusbeton hulladék •Pórusbeton •Népszerű, komplex építési rendszer •Friss technológia (~40 év) – nincs opció az újrahasznosításra, kevés kutatás •Értékesítési adatok: •A világon évente 10 millió m3 •Magyarországon évente 120 ezer m3 (a válság előtt 400 ezer m3/év)
•Jogos kérdés: mi lesz az elbontott anyaggal?
A hulladék újrahasznosítási lehetőségei •Újrafelhasználás = a bontott, jó állapotú építőanyag újra beépítése •Újrahasznosítás = a bontott anyag, vagy építési, illetve gyári hulladék feldolgozása és új módszerrel való felhasználása •Pórusbeton törmelék, előkészítés (zúzás és tisztítás) után beton adalékanyagként való felhasználása •Érdekesség: gyári technológiai könnyűbeton törmelék forgalmazása macskaalomként (jó nedvszívó képesség)
Laboratóriumi vizsgálatok •Alapvető probléma - általános bizonytalanság az újrahasznosított anyagokkal szemben •Megoldás - laboratóriumi eredményekkel alátámasztott kísérletek
Bányászott VS. Újrahasznosított adalékanyagok •Bányászott adalékanyagok: •Közvetlen költségek: olcsóbb •Bányarekultivációs terhek!!! (közepes méretű kavicsbánya – 110 MILLIÁRD HUF) •Újrahasznosított anyagok: •Zöld közbeszerzés támogatása •Kötelező újrahasznosítási ráta •Környezettudatos, fenntartható szemléletmód – energia- és környezeti válság
Bibliográfia, hivatkozások •
•
•
•
• • • •
•
Kara P., Borosnyói A., Fenyvesi O.: Performance of waste glass powder (WGP) supplementary cementitious material (SCM): Drying shrinkage and early age shrinkage cracking in ÉPÍTŐANYAG 66:(1) pp. 18-22. (2014) Borosnyói A., Kara, P., Mlinárik L, Kash, K.: Performance of waste glass powder (WGP) supplementary cementitious material (SCM) – Workability and compressive strength in ÉPÍTŐANYAG 65:(3) pp. 90-94. (2013) Fenyvesi O., Kenéz Á., Kovács É., Rácz A.: Szerkezeti könnyűbeton előregyártott hídszerkezeti elemekhez in Köllő Gábor (szerk.): XVIII. Nemzetközi Építéstudományi Konferencia, Csíksomlyó EMT, 2014. pp. 149-152. (ISBN:1843-2123) Fenyvesi O., Jankus B.: Igényes burkolat újrahasznosított pórusbeton hulladék adalékanyagos könnyűbetonból in Köllő Gábor(szerk.): XVIII. Nemzetközi Építéstudományi Konferencia Csíksomlyó: EMT, 2014. pp. 129-132. (ISBN:1843-2123) Hoffmann L., Józsa Zs., Nemes R.:Üveghulladékból könnyűbeton adalékanyag in ÉPÍTŐANYAG 55:(1) pp. 13-17. (2003) Kausay T.: Szilikapor, mikroszilika szuszpenzió in BETON (ISSN: 1218-4837) XVII: (5) pp. 18-20. (2009) Kausay T.: ÚT 2-3.710:2008 Útbeton betonhulladék újrahasznosításával Útügyi műszaki előírás. Magyar Útügyi Társaság. Budapest (2008) Kausay T., Balázs L. Gy.: Betonkészítés beton- és téglahulladék újrahasznosításával, 1. Újrahasznosított adalékanyagok 2. Betontervezés és betontulajdonságok in CONCRETE STRUCTURES (ISSN: 2062-7904) (eISSN: 1586-0361) 9: (2) pp. 38-44. és (4) pp. 106-116. (2007) Faust T, (2000) Herstellung, Tragverhalten und Bemessung von konstruktivem Leichtbeton – Dissertation, Universität Leipzig
Köszönöm a megtisztelő figyelmet! Támogatók:
