Közutak fenntartása 1. Útüzemeltetés és fenntartás 2. 1. Az útfenntartás elméleti kérdései 2. Aszfaltburkolatok fenntartása 3. Beton útburkolatok fenntartása 4. Zúzottkő pályaszerkezetek és fenntartásuk 5. Újrahasznosítás, másodnyersanyagok-, hulladékok hasznosítása az útfenntartásban
5. Újrahasznosítás, másodnyersanyagok-, hulladékok hasznosítása az útfenntartásban 5.1. Építési és bontási hulladék újrahasználata és hasznosítása 5.2. Újrahasznosítás - recycling az útfenntartásban 5.3. Ipari hulladékok hasznosítása az útfenntartásban
Irodalomjegyzék ÚT 2-3.207: 2003 Az útpályaszerkezetek kötőanyag nélküli (és kötőanyagos) alaprétegei ÚT 2-3.301: 2010 Útépítési aszfaltkeverékek és út-pályaszerkezeti aszfaltrétegek ÚT 2-3.307: 1992 Kohósalakaszfalt útpályaalapok és -burkolatok ÚT 2-3.601: 2006-2009 Útépítési zúzottkövek és zúzottkavicsok ÚT 2-3.603: 2002 Pernye alkalmazása útépítési kötőanyagként ÚT 2-3.706: 2003 Bontott útépítési anyagok újrahasználata és hasznosítása ÚT 2-3.710: 2008 Útbeton betonhulladék újrahasznosításával ÚT 2-3.707: 2008 Bontott útépítési anyagok újrahasználata I. Pályaszerkezet helyszíni hideg újrahasznosítása ÚT 2-3.708: 2009 Bontott útépítési anyagok újrahasználata II. Telepen történő hideg újrahasznosítás ÚT 2-3.709: 2008 Út-pályaszerkezeti aszfaltrétegek helyszíni újrafelhasználása ÚT 2-3.210: 2006 Pályalemezből visszanyert beton újrafelhasználása
5.1. Építési és bontási hulladék újrahasználata és hasznosítása jogszabályi környezet: - 2000. évi XLIII. tv. a hulladékgazdálkodásról - 16/2001.(VII.18.)KöM r. a hulladékok jegyzékéről az Európai Hulladék Katalógus (European Waste Catalogue) kódszámai - 164/2003. Korm.r. a hulladékkal kapcsolatos nyilvántartási és adatszolgáltatási kötelezettségről - a hulladék termelője, birtokosa, kezelője (meghatározott évi mennyiség felett) nyilvántartást köteles vezetni - a nem veszélyes hulladékról - hulladék fajtánként - technológiánként - a veszélyes hulladékokról - 45/2004.(VII.26) Bm-KvVM r. az építési és bontási hulladék kezelésének részletes szabályairól talaj–beton–aszfalt–fa-fém-műanyag-vegyes-ásványi eredetű hulladék
a hulladékjegyzék használata 16/2001. (VII. 18.) KöM rendelet : 2002. január 1-jétől a hulladékok nyilvántartását és bejelentését az Európai Hulladék Katalógus (EWC) kódszámaival kell eszközölni. az első két számjegy a keletkezési tevékenység szerinti főcsoport jele, a második kettő alcsoportot jelöl, a harmadik két számjegy a saját azonosító. Példa: az utak bontási anyagai 17 főcsoport Építési és bontási hulladékok 17 01 01 beton 17 01 06 veszélyes anyagokat tartalmazó beton, tégla, cserép és kerámia frakció, vagy azok keveréke 17 03 02 bitumenkeverékek, amelyek szénkátrányt, kátrányterméket nem tartalmaznak 17 05 03 veszélyes anyagokat tartalmazó föld és kövek 17 05 04 veszélyes anyagokat nem tartalmazó föld és kövek 17 09 03 veszélyes anyagokat tartalmazó egyéb építkezési és bontási hulladékok, kevert hulladékok 17 09 04 veszélyes anyagokat nem tartalmazó kevert építkezési és bontási hulladékok
ÚT 2-3.706: 2003 Bontott útépítési anyagok újrahasználata és hasznosítása az előírás az alábbiak szerint az útügy területére alkalmazza a vonatkozó általános előírásokat, követelményeket:
fogalmak:
bontott anyag eredeti felhasználási helyéről kinyert, alapvető műszaki tulajdonságokkal rendelkező homogén, vagy kevert anyag
hulladék a hulladékgazdálkodásról szóló 2000. évi XLIII. törvény 1. sz. melléklete szerinti kategóriákba tartozó – a birtokosa számára fölösleges – anyag
a hulladékgazdálkodás alapelvei célok: - egészség és környezetvédelem, a fenntartható fejlődés biztosítása, környezettudatos magatartás - természeti erőforrásokkal takarékoskodás - környezetterhelés minimalizálása - hulladék keletkezés megelőzése - képződő hulladék mennyiségének és veszélyességének csökkentése - keletkező hulladék minél nagyobb arányú hasznosítása vissza nem forgatható hulladék környezetkímélő ártalmatlanítása
alapelvek: – a megelőzés, – az elővigyázatosság, – a gyártói felelősség, – a megosztott felelősség, – az elvárható felelős gondosság, – az elérhető legjobb eljárás, – a szennyező fizet, – a közelség, – a regionalitás, – az önellátás, – a fokozatosság, – a példamutatás, – a költséghatékonyság.
fogalmak újrahasználat a termék eredeti célra történő ismételt felhasználása hasznosítás hulladéknak, vagy valamely összetevőjének a termelésben, szolgáltatásban történő hasznosítása útépítési, - fenntartási hasznosítás ( a tv.eljárásai szerint): • R5 Egyéb szervetlen anyagok visszanyerése, újrafeldolgozása • R12 Átalakítás más hasznosító eljárás érdekében • R13 Tárolás más hasznosító eljárás érdekében
ártalmatlanítás
• környezetterhelés csökkentése • környezetet veszélyeztető, szennyező, károsító hatás megszüntetése, kizárása a környezet elemeitől elszigeteléssel anyagi minőség megváltoztatásával ártalmatlanító műveletek • D1 lerakás a talaj felszínére, -a talajba • D2 talajban történő kezelés (pl. biológiai) • D4 felszíni feltöltés • D5 lerakás műszaki védelemmel
Egy kétlépcsős feldolgozási technológia folyamata
a hulladékgazdálkodás általános szabályai tervezés, munkavégzés • a környezet kímélésével, • a környezeti terhelés csökkentésével, • a hulladékképződés megelőzésével, • hulladékhasznosítással, • környezetkímélő ártalmatlanítással a hulladékképződés megelőzése, - csökkentése • anyag-, energiatakarékos, hulladékszegény technológiák • anyag-, hulladék-, termelési-fogyasztási körfolyamatban tartása • kockázatot jelentő hulladékokat eredményező anyagok kiváltása
törekvés
• a hulladékban rejlő anyag, energia hasznosítása • nyersanyagok, hulladékkal történő helyettesítése szelektív – hasznosítási lehetőségek szerinti – hulladékgyűjtés ártalmatlanítás • hasznosítás műszaki, gazdasági lehetőségei hiányában • aránytalanul magas hasznosítási költségek esetén
hulladékhasznosítás ismételt felhasználás – újrafeldolgozás alapanyaggá alakítás – visszanyerés energetikai hasznosítás
45/2004.(VII.26) Bm-KvVM r. az építési és bontási hulladék kezelésének részletes szabályairól • hulladékfajta szerint elkülönített gyűjtés • lehetőség szerint az építés során való felhasználás • maradék hulladékkezelőnek átadása • előkezelés: aprítás – osztályozás – minőségjavítás – tisztítás - áttelepíthető (1 év) -, - telepített – célszerűen a hulladékkezelő telephelyére - berendezés • felhasználás - az építési termékek műszaki követelményeinek, megfelelőség igazolásának, forgalomba hozatalának és felhasználásának szabályai a 3/2003.(I.25.)BM-GKM-KvVM rendelet szerint • tevékenység befejezését követően: építési/bontási hulladék nyilvántartás, hulladékkezelő átvételi igazolása
feldolgozó üzemek technológiai kiépítése kő- és kavicsbányászatban elterjedt berendezés célszerű összeállításban • mobil - 50 – 100 to/ó – közvetlen bontáshelyi feldolgozásra • semimobil - 100 – 150 to/ó – inert lerakók feldolgozására - alacsony anyagmozgatási -, szállítási költség, alacsony szállítási nagyobb helyi környezetterhelés, magasabb fajlagos költség, korlátozott minőség feladógarat - előleválasztó rosta - röpítő/pofás törő – vibroadagoló – szállítószalagok - mágneses vasleválasztó 3 frakció • telepített – 150 – 250 to/ó – folyamatos, nagytömegű hulladék - minimumra szorított környezetterhelés; tisztítási-, osztályozási technológiai választék; jó minőségű, nagy választékú (4-8, 8-16, 16-32, 32-40), tisztított anyag - tégla,cserép – vasbeton – beton depónia - kézi válogatás, tisztítás, rostálás, kétfokozatú törés, szelelés, mosás
bontott útépítési anyagok aszfalt beton egyéb – pl. burkolókövek vegyes
bontott útépítési anyagok újrahasznosítási lehetőségei aszfalt-, vagy betonburkolat, aszfalt kötőréteg, aszfalt alapréteg, alapréteg hidraulikus kötőanyaggal alapréteg kötőanyag nélkül földmű felső rétege (1 m vastagságig ajánlott) javítóréteg munkaárkok feltöltése alapgödrök kitöltése terep alatti építmények fedőrétege alapozások, feltöltések vízzáró kivitelű kő- és beton térkő burkolat alá
ÚT 2-3.710:2008 Útbeton betonhulladék újrahasznosításával • tárgy: út- és pályaburkolatok, építmények, épületek, szerkezetek bontása -, építése során keletkező beton anyagú hulladék (EWC 17. építési és bontási hulladék), mely adalékanyagként betonkészítés céljára alkalmazható • eljárási szabályok: - a Környezetvédelmi Felügyelőségtől engedélykérés – környezetvédelmi ügyfél jel (KÜJ) – a telepre környezetvédelmi területi jel (KTJ) – éves jelentés a Hulladékgazdálkodási Információs Rendszer (HIR) fele - a feldolgozással szembeni követelmények - építőanyag fajtánként elkülönített gyűjtés - feldolgozás után 4 mm feletti szemcse 95 m%-a betonszemcse legyen <2% aszfalt, sejtbeton, könnyűbeton <0,5% gipsz, fa, növény, papír, textil, gumi, üveg, fém, műanyag
• alkalmazási lehetőség - hidraulikus stabilizáció C1,5/2 védőréteg, C3/4 védőréteg/útalap - beton burkolatalap C 8/10, C 12/15 - kétrétegű beton útpálya alsó rétege CP3/2 - pálya szerkezeti beton A forgalmi terhelésre CP4/2,7 - kerékpár-, gyalogút-, járdabeton - útburkolati betonkő, járdalap, útszegély C 35/45 • nem használható: bauxitbeton, azbeszttartalmú hulladék, Martin -, szén -, radioaktív salak adalék • nem készíthető: feszített vasbeton • a másodtermék szemeloszlása finom hulladék, hulladékkeverék, finom-durva-, szűk-nyújtott frakciók 4, 8, 11, 20 mm szemnagysággal • adagolás: feldolgozott másodnyersanyag kőzetfizikai osztálya és a gyártani tervezett beton szilárdsága függvényében
5.2. Újrahasznosítás – recycling – az útfenntartásban
meleg újrahasznosítás •
5.2.1. helyszíni ~
lásd még Aszfaltburkolatok fenntartása 2.4.3. •
5.2.2. telepi ~ hideg újrahasznosítás
• 5.2.3. helyszíni ~ lásd még: 3. Betonburkolatok fenntartása – helyszíni recycling • telepi
tárgyalt útügyi műszaki előírások - ÚT 2-3.709: 2008 Út-pályaszerkezeti aszfaltrétegek helyszíni újrafelhasználása melegremix eljárással - ÚT 2-3.707: 2008 Bontott útépítési anyagok újrahasználata I. Pályaszerkezet helyszíni hideg újrahasznosítása - ÚT 2-3.708: 2009 Bontott útépítési anyagok újrahasználata II. Telepen történő hideg újrahasznosítás - ÚT 2-3.210: 2006 Pályalemezből visszanyert beton újrafelhasználásat
helyszíni újrafelhasználás lehetőségei
ÚT 2-3.709: 2008 Út-pályaszerkezeti aszfaltrétegek helyszíni újrafelhasználása melegremix eljárással technológiai fogalmak - helyszíni melegremix: aszfaltréteg(ek) helyszíni újrahasznosítása, a külön célgéppel felmelegített, felmart, szükség szerinti kiegészítő aszfaltkeverékkel, bitumennel, zúzottkővel átkevert beépítés, esetenként kiegészítésül külön új kopóréteggel - kiegészítő aszfaltkeverék: a helyszíni melegremix eljárás során az átkeveréssel létrehozott új réteg tulajdonságainak javítása céljából adagolt, az adottságoknak megfelelően kialakított aszfaltkeverék - Admix: külön célgéppel felmelegített, többfunkciós célgéppel felmart, hozzáadott anyaggal átkevert, előtömörítetten beépített réteg - Remix Plusz: külön célgéppel felmelegített, többfunkciós célgéppel felmart, (hozzáadott anyaggal átkevert), elterített rétegre egy menetben terített további kopóréteg (hot in hot), együttes előtömöríéssel beépítve (az így beépített kopóréteg 30-40 %-al vékonyabb lehet a típusra előírt minimális rétegvastagságnál)
Admix – hozzáadott kötőanyaggal/”fiatalító szer” rel/aszfaltkeverékkel átkeverés
Admix
Remix Plusz = Admix+új kopóréteg – hot in hot
remix plusz
a technológiai eljárás • előkészítő vizsgálatok - helyszíni állapotfelvétel homogén rész-szakaszokra bontva - mintavétel – legalább kilométerenként - laboratóriumi vizsgálat - összetétel, plasztikus deformáció, (bitumen) • technológiai tervezés - a laboratóriumi vizsgálat figyelembevételével a szükséges hozzáadott anyagok – keverék tervezése (- az új kopóréteg megválasztása) • kivitelezés - a felújításra kerülő vastagság felmelegítése 100-120 ºC-ra - lazítás – felszedés – (hozzáadás) - homogenizálás - terítés(ek) tömörítés • megfelelőség igazolása vastagság-hézagtartalom-összetétel/egyenletesség-érdesség-geometria
5.2.2. bontott aszfaltok keverőtelepi meleg újrahasznosítása visszanyert aszfalt – az aszfalt pályaszerkezeti rétegekből - marással/ - átrostálással/bontott aszfalt művi aprításával, rostálásával – visszanyert, az új aszfaltkeverék gyártásához szükséges max. szemcseméretű aszfalt szempontok •
helyszíni eljárásnál megbízhatóbb, de költségesebb
•
alapos laborelőkészítés szükséges
•
aszfalttípusokat külön kell tárolni
•
nedvesség elleni takarás szükséges a depóniában
•
visszaadagolási arány gépi technológia és keverékfajta függő
előzetes felmelegítéssel max. 70 %
előzetes felmelegítés nélkül max. 30 % következő ábrák Az aszfalt című folyóirat cikke alapján
visszanyert-aszfalt közvetlen lánggal melegítve
vázlat
párhuzamos áramú visszanyert-aszfalt közvetlen lángtól elválasztva melegítve
ellenáramú
visszanyert aszfalt-adagolás nélkül
visszanyert aszfalt adagolással
a hozzáadagolt visszanyert aszfaltot a forró dobpalást melegíti fel
új keverék gyártásához adagolható visszanyert aszfalt mennyiségek ÚT 2-3.301-1,-2,-5,-6:2010 szerint • AC - valamennyi keveréktípushoz 10 m%-ig - N igénybevételi kategóriájú keverékekhez 20 m%-ig - N igénybevételi kategóriájú alapréteg keverékekhez < 20 m% • MA - F igénybevételi kategóriájú keverékekhez 10 m% - N igénybevételi kategóriájú keverékekhez - hengerelt aszfaltból visszanyert aszfalt 20 m% - öntöttaszfaltból visszanyert aszfalt 40 m% • BBTM, SMA – visszanyert aszfalt nem adagolható következő ábrák az Aszfalt folyóirat cikke nyomán
hideg újrahasznosítás – hideg remix eljárás a magyar közúthálózat pályaszerkezetének 32 %-a-, az országos közutak pályaszerkezetének 41 %-a utántömörödő rendszerű az országos közutak pályaszerkezetének mintegy 1/3-a-, az alsóbbrendű hálózat pályaszerkezetének mintegy 75 %-a nem megfelelő teherbírású, felületállapotú a nem megfelelő teherbírású pályaszerkezetek jellemzően utántömörödő rendszerűek sajátos probléma a (többszöri) szélesítés miatti keresztmetszeti inhomogenitás kézenfekvő megoldás a pályaszerkezet teherbírásának homogenizálással, kötőanyag hozzáadásával történő javítása, ami átkeverés – hideg remix – kapcsán valósítható meg
ÚT 2-3.707:2008 bontott útépítési anyagok újrahasználata I. Helyszíni hideg újrahasznosítás helyszíni hideg újrahasznosítás – hideg remix: a pályaszerkezeti rétegek homogenizálással – helyben készülő stabilizációja a pályaszerkezeti rétegeket célgéppel felmarják, kötőanyag nélkül/kötőanyaggal (bitumenes~, hidraulikus~, vegyes~)kőanyag -, egyéb adalékanyag hozzáadásával, vagy anélkül átkeverik, profilozzák, tömörítik
tervezés állapotfelvétel, adatok • geometria • forgalom • teherbírás • pályaszerkezet • altalaj • víztelenítés • üzemeltetési-, fenntartási tapasztalatok mintavétel laboratóriumi vizsgálat
helyszíni hideg újrahasznosítás változatai kötőanyag nélküli homogenizálás (többlet anyaggal, ~nélkül) kötőanyagos újrahasznosítás • hidraulikus kötőanyaggal • bitumennel • hidraulikus kötőanyag és bitumen együttes (vegyes) alkalmazásával • egyéb ÉME szerinti technológiával
A technológiai változatok sémái
A változatok közti döntés kötőanyag nélküli A, B forgalmi kategóriában ha a homogenizálással az ÚT 2-3.207 Az útpályaszerkezetek kötőanyag nélküli (és kötőanyagos) alaprétegei előírt szemeloszlása biztosítható – M50; FZKA hidraulikus kötőanyagú kedvezőtlen szemeloszlás, szennyezettség, agyagtartalom szemeloszlás javítása akadályozott inhomogén pályaszerkezeti anyag kötőanyag nélkül túlzott vastagítási igény alacsony (4, 5) teherbírás Tervezés: C1,5/2
bitumenes kötőanyagú megfelelőbb (3) teherbírás magas (50 % feletti) aszfaltanyag a keresztmetszetben egyenletes szemeloszlás hajlékony pályaszerkezeti igény -bitumenemulziós – törés min. 1 óra, Marshall hasítósz.> 0,2 N/mm 2 - habosított B – 0,063 mm alatt 5-20%, pótlás 2% cement/mész, alkalmassági vizsgálat ÚT 2-2.126:2009 szerint vegyes kötőanyagú a kizárólag bitumenes kötőanyagúnál nagyobb teherbírás – „lemezhatás” de a kizárólag hidraulikus kötőanyagúnál kisebb repedési hajlam kötőanyag: 2-6 % bitumenemulzió, 3-6% cement Marshall hasítószilárdság > 0,2 N/mm 2
a pályaszerkezet, a burkolat megtervezése - a kész stabilizáció teherbírása feleljen meg az alábbiaknak
- mérés min. 3 napos-, 7 napos korban; tűrés 10% - 10 Mpa, - E2alap>50 MPa – növelt követelmény: (E2alap/50) 2/3 - a stabilizációra kiegyenlítő réteg készítendő - A-C forgalmi kategóriában fokozatos kiépítésként felületi bevonat - szükséges aszfalt burkolat vastagság az alábbiak szerint:
A kivitelezés technológiai sorrendje felület takarítás, padkanyesés, árokrendezés marás, profilozás, tömörítés javítóanyag elterítése homogenizálás kötőanyag(ok) terítése keverés – „átmarás” min. 2,00 m munkaszélességű géppel vízadagolás keverés tömörítés (utókezelés)
A forró bitumen habosításának modellje
A RECYCLER sematikus ábrája
A habosított bitumen felhasználása
A bitumenemulzió kötőanyagú géplánc és az eljárás elvi vázlata
A recycler maga előtt tolja a bitumen emulzió tartálykocsit, miközben egy 1 m szélességű sávot készít
A vegyes kötőanyagú technológia elvi ábrája
A helyszíni hideg újrahasznosítás minőségi követelményei alapréteg • tömörség - ÚT 2-3.206:2007 4.3.4. 95%-a • szilárdság – hidraulikus , vegyes - ÚT 10. táblázat 80%-a • teherbíró képesség - hidraulikus – lásd tervezés címszónál – bitumenes – ÚT FZKA 0/35 95 %-a • geometria – vastagság -10%, szint +/- 3 cm, szélesség -5 cm burkolat - aszfaltburkolat – ÚT 2-3.301 szerint - felületi bevonat – ÚT 2-3.306 szerint
ÚT 2-3.708:2006 Bontott útépítési anyagok újrahasználata II. Telepen történő hideg újrahasznosítás • alkalmazás indokoltsága - elégtelen teherbírás - 100 mm-t meghaladó deformációk - inhomogén pályaszerkezet - talaj teherbírási -, víztelenítési -, összetételi elégtelensége, - fagyvédelem hiánya - újrafelhasználható értékes útépítési anyagok • kiegészítő adalékok – alapréteg előkevert stabilizáció szemeloszlási követelményeinek előállítása, méretezés szerinti vastagsághiány pótlása • kötőanyag adagolás – alapréteg hidraulikus kötőanyaggal C 3/4 osztály követelményeinek 80 %-ára • minőségi követelmények
A telepi hideg újrahasznosítás minőségi követelményei alapréteg tömörség – módosított Proctor 92 %-a, 10%-ban 2% negatív tűrés teherbíró képesség
geometria – vastagság -10%, szint +/- 3 cm, szélesség -5 cm burkolat - aszfaltburkolat – ÚT 2-3.301 szerint - felületi bevonat – ÚT 2-3.306, 2-3.315 szerint
ÚT 2-3.210: 2006 Pályalemezekből visszanyert beton újrafelhasználása Fogalom meghatározások:
újrahasznosított adalékanyag (RA) olyan ásványi anyag, amely megelőzően csakis beton-pályalemezbe volt beépítve ( > 4 mm zúzottbeton, < 4 mm törtbeton-homok [német határ: 2 mm])
újrahasznosított adalékanyag keverék (RAM) újrahasznosított adalékanyag (RA) + új anyag
beton-pályalemez
az építéskor érvényes előírások szerint épített betonburkolat, kompozit burkolat vasaltbeton lemeze
újrahasznosított beton (RC) – RA-, RAM adalékanyaggal kevert beton
általános alapelvek • az újrahasznosított adalékanyag (RA) minősége függ - a régi pályaburkolat betonjának tulajdonságaitól - a visszanyerés során alkalmazott műveletek (törés, tisztítás, osztályozás) sorrendjétől, hatékonyságától, minőségétől - bontáskor az idegen anyagokat el kell különíteni - a bennmaradt szennyező anyagokat az első törőre adás előtt el kell távolítani (előrostálás) - gyártás - egy-/többfokozatú törés, - egy-/többfokozatú osztályozás (rostálás, szitálás) – az újrafelhasználási osztálynak megfelelően • az újrahasznosításban a szerződő feleknek meg kell egyezni • az építési tevékenységet megelőzően meg kell győződni az újrahasznosítani tervezett beton - minőségének egyenletességéről - alkalmasságáról
a bontandó beton lényeges tulajdonságai
állapota, fajtája
szilárdsága
fagykárosodása
duzzadási jelenségei – kizáró ok!
adalékanyagai
habarcsrész állapota
idegen anyagok mennyisége
légbuborékok szerkezete
környezeti osztály – MSz 4798-1:2004 – környezeti hatások – karbonátosodás (XC), klorid (XD), fagy (XF), kémiai korrózió (XA), kopás (XK), víznyomás (XV) …3 vízszintes felületű, nagy víztelítettségű, fagynak kitett …4 vízszintes felületű, nagy víztelítettségű, fagynak és sónak kitett
másodnyersanyag gyártás
törő – újrahasznosítani szánt betonhoz igazodva •
röpítőtörő (kivéve az előtörőt)
vasleválasztás szállítószalagról mágnessel
osztályozó •
homokot külön
•
RA nedves osztályozása ajánlott
•
„b” osztályban egyéb anyag – fa, gumi, műanyag - eltávolítás
Adalékanyag követelmények
szemeloszlás – ÚT 2-3.201, ÚT 2-3.601
szemcsetömörség
4 mm alatt új anyag
Cement – ÚT 2-3.201 szerint Keverés
1,5 – 2,5 %-al több vízadagolás, de ez a V/C-be nem számít bele
tényleges keverési idő – 45 sec helyett 60 sec
Beépítés
nehezebb tömöríthetőség merülővibrátoros tömörítésnél a kisebb fajsúlyú összetevők felúszása
fogadósík nedvesen tartandó
kiemelten gondos utókezelés a „belső kiszáradás” megelőzésére
5.3. Ipari hulladékok hasznosítása az útfenntartásban 5.31. Ipari hulladékok felhasználási lehetőségei útpályaszerkezeti alaprétegekben
ÚT 2-3.207: 2003 Útpályaszerkezetek kötőanyag nélküli és hidraulikus kötőanyagú alaprétegei
(a műszaki előírásból itt csak a témánk szempontjából releváns előírásokat emeljük ki)
kötőanyag nélküli alaprétegek „gyártott” alapanyagok Az alaprétegek anyagai a következők lehetnek: Kőzetek: KZ, NZ, Z (MSz 18 291 szerint); UKZ, UNZ, UZ (ÚT 2-3.601 szerint): • útépítési zúzott kőanyag • természetes aprózódású kőzet Kavics, homokos kavics: K, HK, ZK, ZHK (MSz 18 293 szerint); UZK (ÚT 2-3.601 szerint): • folyamkavics, homokos kavics • bányakavics, homokos kavics • zúzott kavics
gyártási hulladékok bányameddők - kőbánya~ - kavicsbánya~ - szénbánya~ ipari melléktermékek - kohókő - kohósalak - acélművi salak bontott anyagok - építési – bontási hulladék - bontott beton - bontott aszfalt
Alapanyagok alkalmassági feltételrendszere
Hidraulikus kötőanyagú keverékek szemcsés anyagának szemeloszlási burkológörbéi
„A” terület csak védőrétegként !
hidraulikus útépítési kötőanyagok - HRB savas jellegű pernye, jelölése:
V
bázikus jellegű pernye, jelölése:
W
granulált kohósalak, jelölése:
S
aktív mész, jelölése:
L
természetes puccolán (trasz), jelölése:
P
égetett pala, jelölése:
T
cementklinker, jelölése:
K
Hidraulikus útépítési kötőanyag nyomószilárdsági osztályai
5
Pernye, V, W A pernyék a porszén tüzelésű kazánok füstgázaiból leválasztott porszerű anyagok, savas (jele V) vagy bázikus (jele W) jellegűek. A savas jellegű pernye önmagában nem szilárdul, de aktív mésszel és vízzel összekeverve megköt és hidraulikusan szilárdul. A kötőanyagként alkalmazott pernye feleljen meg az ÚT 2-3.603 útügyi műszaki előírás követelményeinek. Ha a burkolatalap kötőanyagaként a pernyét cementtel együtt alkalmazzák és a két kötőanyagot a keverék előállítás helyén mérik ki és adagolják a keverékhez, akkor a pernye továbbra is az ÚT 2-3.603 útügyi műszaki előírás követelményeinek, a cement az MSZ EN 197-1 és MSZ EN 197-2 szabványban előírt követelményeknek feleljen meg, az előírásban illetve a szabványban megadott módszerek szerint
ÚT 2-3.603: 2002 Pernye alkalmazása útépítési kötőanyagként Útépítési kötőanyagként felhasználható pernyék megfelelő szemszerkezet homogén összetétel puccolános tulajdonság előírt kémiai, fizikai követelmények Puccolánok aktív SiO2-, Al2O3-, Fe2O3- tartalmú poranyagok aktiváló anyagokkal – Ca(OH)2, CaO – víz jelenlétében kötnek önszilárduló-, stabil-, tartós rendszert hoznak létre ilyenek:
- vulkáni hamu, - trasz, - erőművi pernye
Aktív mészdonor aktív CaO, Ca(OH)2 tartalmú porok, oldatok puccolánokkal keverve önszilárduló rendszer Termékfajták Meghatározása a kémiai, a fizikai és a puccolános követelmények alapján rögzített: V – savas jellegű pernye W – bázikus pernye VN – zagytéri salakpernye VK – kezelt pernye MP – mészdonorpor MF – mészdonorfolyadék
Követelmények kémiai fizikai puccolános
Kémiai követelmények
Mészdonorok kémiai követelményei
Fizikai követelmények
Mészdonorok fizikai követelményei
Puccolános tulajdonságok
Kötőképes mésztartalom meghatározása analitikus módszerrel (MSzEN 196-2) CaO = CaOösszes – 1,27 CO2 – 0,7 SO3 ahol CaO
kötőképes Kálcium-oxid
CO2
kálcium karbonátban-
SO3
kálcium szulfátban kötött kálcium oxid
AKTIMET műszerrel (puccolánaktivitás is!)
Függvény az aktív tömeg meghatározására
Granulált kohósalak, S A granulált kohósalak a nyersvasgyártás során keletkező nagy hőmérsékletű megolvadt salak gyors lehűtésével és szemcsézésével előállított, üvegesen megdermedt anyag, mely mésszel aktiválva hidraulikus tulajdonságú. Ha a granulált kohósalakot mésszel aktiválva kívánják kötőanyagként alkalmazni, akkor azt csak a megfelelőségét bizonyító alkalmassági vizsgálat és a megfogalmazott minőségi követelmények alapján kiadott alkalmazási engedély előírásainak megfelelően szabad. Ha a kötőanyag-keverékben a granulált kohósalak aránya 60 tömegszázalékot nem halad meg, akkor a próbatestek vizsgálati kora 28 nap, ennél nagyobb arányú granulált kohósalak tartalomnál és csak granulált kohósalak és aktív mész kötőanyag esetében a próbatesteket 63 napos korban kell vizsgálni.
Meszes talajstabilizálás CARMEUSE Mész Kft. Aktív mész hatása kötött talajokra szárítás • azonnali hatás – égetett őrölt mész keverésével teherbírásnövelés • azonnali hatás - csökkenő talaj plaszticitás - növekvő talajteherbírás - jobb tömörítődési jellemzők • hosszútávú hatás – puccolán reakció
5.32. Erőművi pernyék felhasználhatósága az útépítésben
porszéntüzelésű erőművekből származásuk szerint • lignit• barnaszén• kőszén pernye kinyerési módjuk szerint • filter• ciklon• stb… pernye aktivitásuk és kémiai oxidos összetételük szerint • savanyú pernyék (V) SiO2 45-60 % CaO 15 % alatt, illetve aktív mész 10 % alatt.
•
bázikus pernyék (W) SiO2 20-25 % CaO2 30-40 % aktív mész 10 % felett (korábban: hidraulikus pernye, nem hidraulikus pernye)
fizikai jellemzői – szemcseméret függ
a szénelőkészítő berendezéstől (őrlőmalom) a kazán üzemviszonyaitól a leválasztó berendezések - minőségétől - hatásfokától zagytéri salakpernyék • a füstgázból leválasztott pernyét vizes hígítással zagyterekbe vezetik • max. szemcseméret nagyobb (2,0 – 2,5 mm) • magasabb szénnedvesség tartalom.
felhasználásuk
közvetlen • töltésépítés • adalékjavítás • filler (aszfaltgyártáshoz) közvetett • önálló kötőanyag (bázikus pernye) • kötőanyag gyártás (kémiai-, fizikai aktiválással) • kötőanyag előállítás – az erőművi folyamatba iktatva • hidraulikus vegyes kötőanyag gyártás (kiegészítő adalékként) 1975-1990 közt • 4 millió m2 alap-, erősítő réteg • 5 millió m2 aszfalt Részletesebben : KM KKF A pernye felhasználása az útépítésben KÖZDOK, Budapest, 1986.
Pernye az országban
5.33. Kohászati salakok felhasználhatósága az útépítésben vaskohászati salakok hasznosítása Magyar Vas- és Acélipari Egyesülés, Dr. Tardy Pál Vaskohászati salakok hasznosítása az útépítésnél, kézirat Dr. Tardy Pál, Vaskohászati salakok hasznosításának lehetőségei in. Hulladéksors, Szakmai folyóirat 2001. II. évf. 8. szám
A vaskohászati salak a vas- és acélgyártás elkerülhetetlen mellékterméke, az olvadt állapotú fémből a salakok veszik fel a nemkívánatos szennyeződéseket (oxigén, kén, foszfor …); a salak mesterséges kőzet
vaskohászati salakok fajtái
nagyolvasztói salakok Ca-Al-Mg szilikátok, a bazalthoz hasonlóak stabil szerkezet és kémiai összetétel megfelelő szilárdság nagy vastartalom
konverteres acélgyártási salakok nagyobb CaO, kisebb SiO2 tartalom összetétel szélesebb határok közt változik kezelendő a szabad CaO tartalom – duzzadás pihentetés mesterséges öregítés (hőkezelés) szerkezete tömör, szilárdsága nagy
elektroacél-gyártási salakok esetenként vízben oldható nehézfémeket tartalmaz, ami felhasználási korlát
üstmetallurgiai salakok az előzőhöz hasonlóan korlátok jelentkeznek
2000. évi salakmérleg
Régi salakképződésből történt hasznosítás (becsült adatok)
továbblépési igény acélművi -, fémkohászati salakok hasznosítása német példa az alkalmassági követelményekre:
műszaki-, fizikai jellemzők •
sűrűség
•
szilárdság
•
térfogatállóság
•
CaO reakció
•
ásványtani-, szemcseméret szerinti összetétel
vízügyi-, környezetvédelmi jellemzők •
pH
•
villamos vezetőképesség
•
veszélyes salakok kioldása
ÚT 2-3.301: 2010 Útépítési aszfaltkeverékek Aszfaltbeton (AC) egyéb alapanyagok osztályozott kohósalak-zúzalék legfeljebb az ásványi keverék 20 tömegszázalékában homokként és/vagy kőanyagként alaprétegek, N igénybevételi kategóriájú utak kötőrétegeinek aszfaltkeverékeihez, ha kielégíti a következő táblázat szerinti kőzetfizikai feltételeket, és gyártója bizonylattal igazolja, hogy kohósalakon kívül más kohászati salakot nem tartalmaz. BBTM, SMA, MA keverékekben kohósalak nem használható
AC keverékekbenfelhasználható zúzott termékek
ÚT 2-3.307: 1992 Kohósalakaszfalt útpályaalapok és -burkolatok
kohósalakaszfalt melegen kevert, hengerelt aszfalt, amelynek ásványi anyaga legalább 35 %-ban kohósalakkőből előállított zúzottkő kohósalakkő nagyolvasztói nyersvasgyártás salakként lecsapolt, salakárokban megszilárdult mellékterméke
Tervezési feltételek kohósalak-aszfalt keverékek beépítéséhez
a kohósalak aszfaltok alkalmazásának külön feltételei
töltőanyag csak mészkőlisztzúzottkő csak eruptív lehet
zúzott kohósalakkő •
zúzott, osztályozott, gyártó által minősített
•
szennyeződést nem tartalmaz
•
meszes málásra nem hajlamos (minták pH < 12)
felhasználható arány •
forgalmi terhelési osztály-
•
Los Angeles-i aprózódás függvénye
Marshall próbatest vízfelvétele •
alapréteg
legfeljebb 9,0 tf%
•
kötőréteg
legfeljebb 8,0 tf%
•
kopóréteg
legfeljebb 7,0 tf%
tömörségi fok viszonyítási alap: kifúrt mintából készített Marshall próbatest
ÚT 2-3.306:2000 Útburkolatok felületi bevonata Kötőanyag kipermetezésével és zúzalék kiszórásával készült felületi bevonatok 6.1.1.1. felületi bevonatokhoz használható zúzott szemcsés anyag az ÚT 2-3.601 2.2.6.pontja 3. táblázata szerinti UKZ, de legfeljebb 15%felső méret feletti és 13% alsó méret alatti szemmel „…megfelelő szemszerkezeti és kőzetfizikai jellemzőkkel rendelkező kohászati salakok… a felhasználónak külön dokumentálni kell a termék kőzetfizikai csoportba tartozását” ÚT 2-3.315:2000 Útburkolatok felületi bevonata Hideg keveréses és terítéses technológiával készült felületi bevonatok 3.3.4. megengedett Kf-B kőzetfizikájú, 0,02 mm alatt < 1,0 % zúzott kohászati salak használata , ha - Nmf < 800 E/nap
5.34. További ipari melléktermékek és hasznosításuk KTI 3. sz. TEM kiadvány Dr. Gáspár László: Ipari melléktermékek felhasználása az útépítésben KTI, Budapest, 1986.
Töltésanyagokat és szemcsés adalékanyagokat helyettesítő ipari melléktermékek A1 A2 A3 A4 A5 A6
Metallurgiai melléktermékek /kohósalakkő, acél-, egyéb fémgyártási és hányósalakok/ A kő- és kavicsbányák meddői A szénbánya-meddők /fekete meddő, kiégett vörös meddő/ A háztartási szemét égetési salakja Széntüzelési melléktermékek /kazán- és rostélysalak, zagytéri salakpernye/ További melléktermékek /bontási anyagok, zúzott hulladéküveg, foszforgipsz, kaolinhomok, kotrási iszapok, faipari melléktermékek/
Ellenőrző kérdések 5.1. Ismertesse a hulladékgazdálkodásra vonatkozó jogszabályi előírásokat, a bontott útépítési anyagok hasznosításával kapcsolatos fogalmakat (ÚT 2-3.706 Bontott útépítési anyagok újrahasználata és hasznosítása) 5.2. Foglalja össze a hulladékgazdálkodás általános szabályait 5.3. Ismertesse az ÚT 2-3.710 Útbeton betonhulladék újrahasznosításával előírás tartalmi előírásait 5.4. Mutassa be az ÚT 2-3.709 Út-pályaszerkeezti aszfaltrétegek helyszíni újrafelhasználása melegremix eljárással előírásban szereplő technológiák lényegi tartalmát 5.5. Foglalja össze a melegremix eljárások technológiai lépéseit 5.6. Ismertesse a bontott aszfalt keverőtelepi újrahasznosítási megoldásait 5.7. Foglalja össze a bontott aszfaltok aszfaltkeverékekben történő felhasználásának jelenlegi előírások szerinti lehetőségeit 5.8. Mutassa be a pályaszerkezeti hideg remix technológiák lehetőségét, célszerű helyét a hazai úthálózaton 5.9. Ismertesse a meglevő pályaszerkezetek helyszíni hideg újrahasznosítása előkészítési (tervezés) feladatait
5.10. Mutassa be az útpályák helyszíni hideg újrahasznosítása változatai közti döntés szempontjait 5.11. Ismertesse a remixelt pályaszerkezet kialakításával kapcsolatban az ÚT 2-3.707 Helyszíni hideg újrahasznosítás utasítás által előírt követelményeket 5.12. Foglalja össze a bontott útépítési anyagok telepi hideg újrahasznosításának indokoltságát, szempontjait 5.13. Foglalja össze a pályalemezből visszanyert beton újrafelhasználása (ÚT 2-3.210) lehetőségeit, követelményeit 5.14. Foglalja össze az ipari hulladékok útpályaszerkezeti alapanyagként való hasznosítási lehetőségeit 5.15. Foglalja össze az erőművi pernyék útépítési alkalmazási lehetőségeit 5.16. Foglalja össze a kohászati salakok szabványos útépítési alkalmazási lehetőségeit 5.17. Ismertesse a a különféle ipari melléktermékek töltés -, illetve szemcsés adalékként történő útépítési felhasználási lehetőségeit
