Vibrolisovaný prefabrikovaný prvek s novou recepturou maximalizující uplatnění recyklovaných materiálů a alternativního pojiva na bázi popílku a strusky, společně s minimalizací obsahu cementu

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21110%2F22%3A00363998" target="_blank" >RIV/68407700:21110/22:00363998 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Vibrolisovaný prefabrikovaný prvek s novou recepturou maximalizující uplatnění recyklovaných materiálů a alternativního pojiva na bázi popílku a strusky, společně s minimalizací obsahu cementu

Popis výsledku v původním jazyce

Navrženo, optimalizováno a z hlediska výsledného složení otestováno bylo využití substituce cementu alternativním pojivem využívající vápenatý popílek a zvolený typ vysokopecní strusky s nižším podílem sklovité fáze v kombinaci s recyklovaným kamenivem, resp. umělým hutným kamenivem pro vhodný typ zavlhlého betonu určeného pro výrobu vibrolisovaných prefabrikovaných prvků. Jako vhodný prvek pro ověřování funkčnosti (funkční vzorek) byla zvolena zdící tvárnice typu ztraceného bednění o rozměrech uvedených v Obrázku 1. Cílem bylo minimalizovat obsah tradičního portlandského cementu a současně docílit podílu recyklovaného či umělého kameniva převyšujícího 60 %-hm. v celkové záměsi kameniva pro tvárnici. Na základě ověření byly u zdící vibrolisované tvárnice provedeny rozšířené mechanické zkoušky s ověřením funkčnosti a potřebných pevností v souladu s požadavky technických norem. Testy byly provedeny v laboratořích FSv ČVUT v Praze. Variantně bylo navrženo a vyrobeno 10 druhů betonových zavlhlých záměsí (viz Tabulka 1), lišící se zastoupením běžného přírodního kameniva a náhradou tradičního cementového pojiva. Funkční vzorek byl vyroben z betonového kompozitu s kompletní náhradou běžného kameniva frakce 0-4 a 4-8 mm kamenivem na bázi vysokopecní vzduchem chlazené strusky a 50 % substitucí portlandského cementu výše zmíněným alternativním pojivem. Vyrobený zdící prvek vykazuje dostatečnou tvarovou stabilitu a z hlediska požadavků na daný typ prefabrikované tvarovky plně dostačující pevnost pro použití ve výplňovém zdivu. Pevnost zdícího prvku byla po 28 dnech stanovena na 2,56 MPa.

Název v anglickém jazyce

Vibroformed precast element with a new formulation maximising the use of recycled materials and an alternative binder based on fly ash and slag, together with minimising cement content

Popis výsledku anglicky

The use of substitution of cement with an alternative binder using calcium ash and a selected type of blast furnace slag with a lower percentage of glassy phase in combination with recycled aggregate or artificial compacted aggregate for a suitable type of wet concrete for the production of vibroformed precast elements was designed, optimized and tested in terms of the final composition. A masonry block of the lost formwork type with the dimensions shown in Figure 1 was chosen as a suitable element for performance verification (functional specimen). The objective was to minimize the content of traditional Portland cement while achieving a recycled or synthetic aggregate content in excess of 60%-hm in the total aggregate mix for the block. Based on the verification, extended mechanical tests were carried out on the vibroformed masonry blocks to verify the functionality and the necessary strengths in accordance with the requirements of the technical standards. The tests were carried out in the laboratories of the FSv CTU in Prague. Variantly, 10 types of concrete damp mixes were designed and manufactured (see Table 1), differing in the representation of common natural aggregate and substitution of traditional cement binder. The functional specimen was made of a concrete composite with complete replacement of the conventional aggregate in the 0-4 and 4-8 mm fractions with aggregate based on blast-furnace air-cooled slag and 50% substitution of Portland cement with the alternative binder mentioned above. The masonry element produced has sufficient dimensional stability and, in terms of the requirements for the type of precast fittings, fully sufficient strength for use in infill masonry. The strength of the masonry element was determined to be 2,56 MPa after 28 days.

Druh

G_funk - Funkční vzorek

CEP obor

—

OECD FORD obor

20101 - Civil engineering

Projekt

<a href="/cs/project/TN01000056" target="_blank" >TN01000056: Centrum pokročilých materiálů a efektivních budov</a><br>

Návaznosti

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

Rok uplatnění

2022

Kód důvěrnosti údajů

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

Interní identifikační kód produktu

TN01000056/10-V6

Číselná identifikace

TN01000056/10-V6

Technické parametry

Výsledný funkční vzorek má vnější rozměry 400 mm x 200 mm, vnitřní dutinu 330 mm x 130 mm a výšku 250 mm. Jedná se o tvar tvarovky zvolený s ohledem k možnosti vnitřní dutinu vyplňovat například vylehčeným kompozitním materiálem, přičemž by bylo možné tento tvar libovolně členit a formu upravovat dle různě volených rozměrů vnitřní části prvku. Zvolený tvar z našeho pohledu vede z hlediska manipulace k nejlehčí možné tvarovce (při daných vnějších obvodových rozměrech). Průměrná hmotnost funkčního vzorku, zjištěná vážením jednotlivých výrobků ze série vzorků byla 15,5 kg a průměrná pevnost v tlaku zjištěná ze série zatěžovacích zkoušek byla 2,56 MPa. Průměrná ohybová pevnost bočnice tvarovky dosáhla hodnoty 0,54 MPa.

Ekonomické parametry

Vytvořený funkční vzorek ve tvaru tvarovky pro vnitřní výplňové zdivo zahrnuje významné množství druhotných surovin, a tudíž vykazuje výrazně nižší využití primárních zdrojů při porovnání s obdobnými komerčně dostupnými výrobky. Výsledná tvarovka využívá vysoké množství struskového kameniva a alternativního pojiva, což se projevuje v její ceně, která je dle provedeného ekonomického odhadu nákladů sériové výroby o 20 % nižší než obdobné komerční výrobky (především, pokud se jedná např. o výrobky typu ztraceného bednění).

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

68407700

Název vlastníka

České vysoké učení technické v Praze / Fakulta stavební

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Požadavek na licenční poplatek

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

—