Nová receptura betonu s využitím substituentu cementu s uhlíkovou stopu sníženou 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%3AN0000002" target="_blank" >RIV/60471778:_____/23:N0000002 - 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 s využitím substituentu cementu s uhlíkovou stopu sníženou 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

A new concrete formula using a cement substitute with a carbon footprint reduced 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

Poloprovozní zkouška prokázala možnost použití cihelného prachu, jako aktivní příměsi typu II, pro výrobu betonu. S materiálem lze v technologii betonárny dobře pracovat a vyrobený beton vykazuje standardní vlastnosti jako beton bez této příměsi. Ve vyšších dávkách může být patrný lehce barevný odstín do červena. V praxi by se tento materiál, stejně jako jiné příměsi nebo cement, přepravoval cisternami a ukládal do sil na betonárně. Nově vytvořená receptura vykázala cca o 20% vyšší pevnosti v tlaku. K další optimalizaci z výše uvedených důvodů nedošlo, přičemž optimalizovaná receptura by tedy mohla obsahovat cca o 20-30 kg nižší dávku cementu a tím ještě nižší CO2 stopu oproti referenční směsi.

Ekonomické parametry

Po provedení poloprovozních zkoušek a přes jejich velmi dobré výsledky, a tedy vysoký potenciál využití cihelných prachů ve výrobě betonu, společnost Wiennergerger odstoupila od spolupráce a odmítla dohodnuté dodávky cihelného prachu. Poté byl osloven další klíčový výrobce pálených tvárnic, který ovšem o spolupráci v této oblasti neprojevil zájem. Ekonomické zhodnocení tedy nelze vyčíslit, protože původní záměr byl nemohl být naplněn. V původních nákladových kalkulacích vycházel cihelný prach na cca třetinovou cenu oproti popílku a ekonomický přínos byl velmi slibný.

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/