Nová receptura betonu se 100% náhradou přírodního kameniva recyklovaným a se sníženou dávkou cementu o 5-10% ve srovnání s referenční recepturou

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F60471778%3A_____%2F23%3AN0000001" target="_blank" >RIV/60471778:_____/23:N0000001 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

<a href="https://www.skanska.cz/co-delame/specialni-cinnosti/vyroba-dodavka-a-cerpani-betonu/" target="_blank" >https://www.skanska.cz/co-delame/specialni-cinnosti/vyroba-dodavka-a-cerpani-betonu/</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Nová receptura betonu se 100% náhradou přírodního kameniva recyklovaným a se sníženou dávkou cementu o 5-10% ve srovnání s referenční recepturou

Popis výsledku v původním jazyce

Hlavní cíle projektu se zaměřovali na snížení negativních vlivů betonu na přírodní prostředí. Konkrétně jde o dominantní implikátory: minimalizaci využívání přírodního kameniva a jeho náhradu kamenivem recyklovaným a o snížení dávky cementu v betonu a jeho náhradu alternativními materiály s latentní pucolanitou, případně hledání nových chemických reakcí, které by měly obdobné pojivové vlastnosti jako cement. Řešitelé se v rámci projektu snažili převést maximum poznatků do průmyslové výroby nebo alespoň tuto průmyslovou výrobu připravit. Tímto projekt podporuje a rozvíjí udržitelná řešení ve stavebnictví, přispívá k cirkulární ekonomice a snížení uhlíkové stopy stavebních výrobků. Projekt definoval za cíl čtyři hlavní výstupy: Prototyp: Prefa výrobky městského mobiliáře z betonu se 100 % recyklovaným kamenivem Poloprovoz: Nová receptura betonu se 100% náhradou přírodního kameniva recyklovaným a se sníženou dávkou cementu o 5-10 % ve srovnání s referenční recepturou Poloprovoz: Nová receptura betonu s využitím substituentu cementu s uhlíkovou stopu sníženou o 5-10 % ve srovnání s referenční recepturou Ověřená technologie: Technologie výroby recyklovaného kameniva se zaručenými vlastnostmi a s nízkou energetickou náročností. Závěrem lze konstatovat, že projekt přispěl velkou měrou k vývoji nových udržitelných aplikací ve výrobě betonu a potažmo ve stavebnictví. Jednak byli vyvinuty a z velké části průmyslově ověřeny nové aplikace betonu z recyklovaného kameniva pro monolitické konstrukce. Dále byly vyvinuty prefabrikované prvky dělících stěn a silniční panely a také pro obklady a městský mobiliář s obnaženou strukturou (broušeným povrchem). Aby mohly být vyráběny spolehlivě betony pro tyto nové aplikace, byly optimalizovány procesy demolice a výroby recyklovaného kameniva. Dále byly vyvinuty nové betony se substituenty cementu ve formě cihelného brusného prachu, který plně nahrazuje aktivní příměsi jako je struska a popílek. Jako uhlíkově negativní materiál byl v našich podmínkách vyvíjen tzv. bezcementový kompozit, který jako pojivo využívá karbonataci železného prachu se vznikem sideritu. V rámci projektu byly testovány malé vzorky za účelem poznání a optimalizace této chemické reakce a dále pak vyrobeny prototypy dlaždic. Tento materiál zasluhuje ještě další vývoj tak, aby mohl být průmyslově využitelný. Můžeme tedy konstatovat, že projekt splnil své cíle i výsledky a je velkým přínosem k udržitelnosti stavebnictví, prostřednictvím cirkulárních řešení (využívání druhotných surovin) a snižování uhlíkové stopy (náhrada obsahu portlandského cementu v betonu). Projekt byl realizován ve spolupráci s partnery projektu: Skanska a.s. a Smětal s.r.o.

Název v anglickém jazyce

New concrete formula with 100% replacement of natural aggregate with recycled and with a reduced dose of cement by 5-10% compared to the reference formula

Popis výsledku anglicky

The main goals of the project focused on reducing the negative effects of concrete on the natural environment. Specifically, the dominant implicators are: minimizing the use of natural aggregate and replacing it with recycled aggregate, and reducing the amount of cement in concrete and replacing it with alternative materials with latent pozzolanity, or searching for new chemical reactions that should have similar binding properties as cement. Within the framework of the project, the researchers tried to transfer as much knowledge as possible to industrial production or at least to prepare this industrial production. This project supports and develops sustainable solutions in construction, contributes to the circular economy and reducing the carbon footprint of construction products. The project defined four main outputs as a goal: Prototype: Prefa urban furniture products made of concrete with 100% recycled aggregate Semi-operational: New concrete recipe with 100% replacement of natural aggregate with recycled and with a reduced dose of cement by 5-10% compared to the reference recipe Semi-operational: New concrete formula using a cement substitute with a carbon footprint reduced by 5-10% compared to the reference formula Proven technology: Recycled aggregate technology with guaranteed properties and low energy consumption. In conclusion, it can be stated that the project has greatly contributed to the development of new sustainable applications in the production of concrete and thus in the construction industry. On the one hand, new applications of concrete from recycled aggregates for monolithic structures have been developed and largely industrially validated. Furthermore, prefabricated partition wall elements and road panels were developed, as well as for cladding and urban furniture with exposed structure (ground surface). In order to reliably produce concrete for these new applications, the processes of demolition and production of recycled aggregate have been optimized. Furthermore, new concretes were developed with cement substitutes in the form of brick grinding dust, which fully replaces active additives such as slag and fly ash. As a carbon-negative material, a so-called cementless composite was developed in our conditions, which uses the carbonation of iron dust with the formation of siderite as a binder. As part of the project, small samples were tested in order to understand and optimize this chemical reaction, and then prototypes of the tiles were produced. This material deserves further development so that it can be used industrially. We can therefore state that the project met its goals and results and is a great contribution to the sustainability of the construction industry, through circular solutions (use of secondary raw materials) and reduction of the carbon footprint (substitution of Portland cement content in concrete). The project was implemented in cooperation with project partners: Skanska a.s. and Smětal s.r.o.

Druh

Z_polop - Poloprovoz

CEP obor

—

OECD FORD obor

20501 - Materials engineering

Projekt

<a href="/cs/project/EG20_321%2F0024549" target="_blank" >EG20_321/0024549: Ekologický beton s nižší uhlíkovou stopou a s využitím druhotných surovin a jeho nové aplikace pro stavební konstrukce</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2023

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

Rebetong

Číselná identifikace

—

Technické parametry

V rámci projektu byla navržena receptura betonu se 100 % náhradou přírodního kameniva kamenivem recyklovaným. Vhodná stavební suť byla nejprve odděleně deponována v recyklačním dvoře firmy Smětal s.r.o. v Bystrovanech (u Olomouce). Následně v odrazovém drtiči a třídící lince byla vyrobena frakce 0/22 cihelného recyklovaného kameniva. Poloprovozní zkouška a aplikace betonu na reálné stavbě ukázala dobrý potenciál využití recyklovaného kameniva pro výrobu betonu tam, kde je to z hlediska užitných vlastností konstrukce vhodné. Konkrétní receptura betonu z RA vykázala poměrně značné rezervy v dosažených hodnotách krychelných pevností v tlaku i při snížené dávce cementu (220 x 210 kg/m3…cca 5 %). Z tohoto pohledu je možná další optimalizace dávky cementu na hodnotu okolo 190 kg/m3, což by představovalo snížení dávky cementu celkem o cca 14 %. Pozitivně se zde projevují použité příměsi, zejména mikrosilika. Původní záměr použití 100 % byl z důvodů přílišné lepivosti jemné složky RA mírně modifikován použitím cca 8 % HDK. Z hlediska technologického nebyly při provádění zaznamenány problémy při dopravě, ukládání pomocí pumpy na beton ani při rozprostírání, hutnění a finální úpravě povrchu. Doba zpracovatelnosti se pohyboval mezi 60 a 90 min.

Ekonomické parametry

Ekonomické vyhodnocení není jednoduché stanovit, neboť o produkty se 100% náhradou přírodního kameniva kamenivem recyklovaným musí být zájem ze strany investorů a stavitelů. Do jisté míry by měla být po těchto materiálech, šetřících přírodní neobnovitelné zdroje, vytvořena společenská poptávka. Cenově se v betonech tekutých konzistencí příliš neliší oproti konvenčnímu betonu s použitím přírodního kameniva. Větší ekonomický potenciál je v zavlhlých směsích a směsích pro konstrukční podkladní vrstvy komunikací. Odhad výnosů a objemu výroby betonu z recyklovaného kameniva: Rok 2023 - Předpokládané tržby celkem [Kč] - 880 000 Rok 2024 - Předpokládané tržby celkem [Kč] - 1 440 000 Rok 2025 - Předpokládané tržby celkem [Kč] - 1 875 000 Rok 2026 - Předpokládané tržby celkem [Kč] - 2 600 000 Rok 2027 - Předpokládané tržby celkem [Kč] - 4 050 000

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

60471778

Název vlastníka

Skanska Transbeton s.r.o.

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

P - Využití výsledku jiným subjektem je v některých případech možné bez nabytí licence

Požadavek na licenční poplatek

Z - Poskytovatel licence na výsledek nepožaduje v některých případech licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

https://www.skanska.cz/co-delame/specialni-cinnosti/vyroba-dodavka-a-cerpani-betonu/