Recycling betonu

Recykling betonu to proces przetwarzania zużytego betonu w celu ponownego wykorzystania materiałów, które w przeciwnym razie trafiłyby na składowiska odpadów. Proces ten jest istotny z kilku powodów, w tym ochrony zasobów naturalnych, zmniejszenia ilości odpadów budowlanych oraz zmniejszenia wpływu na środowisko.

Konieczność recyklingu betonu

• Ochrona zasobów naturalnych: Recykling betonu pomaga zmniejszyć zapotrzebowanie na nowe kruszywa, które są wydobywane z naturalnych złóż.
• Ograniczenie odpadów: Zmniejsza ilość odpadów betonowych, które trafiają na składowiska, co jest ważne w kontekście rosnącej ilości gruzu budowlanego.
• Zmniejszenie emisji CO2: Produkcja betonu recyklingowego może generować niższe emisje CO2 w porównaniu do produkcji nowego betonu, choć sam proces recyklingu również wiąże się z emisjami.

Proces recyklingu betonu

• Zbieranie i sortowanie: Gruz betonowy jest zbierany z miejsc wyburzeń, a następnie sortowany w celu usunięcia zanieczyszczeń takich jak metal, drewno, plastik i inne materiały.
• Kruszenie: Sortowany gruz jest kruszony na mniejsze kawałki przy użyciu kruszarek szczękowych lub stożkowych.
• Separacja: Z kruszonego betonu usuwa się stal i inne metale przy użyciu separatorów magnetycznych.
• Mycie: Kruszywo betonowe jest myte w celu usunięcia pyłów i drobnych zanieczyszczeń.
• Przesiewanie: Proces przesiewania pozwala na uzyskanie kruszyw o odpowiednich frakcjach (wielkościach ziaren).

Właściwości kruszyw wtórnych

• Kruszywa wtórne betonowe charakteryzują się niższą gęstością oraz większą porowatością w porównaniu do kruszyw naturalnych. Mogą one także absorbować więcej wody.
• Ze względu na większą porowatość, beton wykonany z kruszyw wtórnych może mieć niższą wytrzymałość na ściskanie, rozciąganie i zginanie, a także wyższy skurcz i pełzanie.

Metody recyclingu betonu

Recykling betonu zyskuje na znaczeniu ze względu na konieczność ograniczenia odpadów budowlanych i zrównoważonego wykorzystania zasobów. Oto najważniejsze nowoczesne metody recyklingu betonu opisane w dokumencie:

• Impregnacja powierzchniowa kruszywa wtórnego
  • Kruszywo średniej i niskiej jakości poddawane jest impregnacji środkami powierzchniowymi (oleje lanolinowe, silany).
  • Redukcja absorpcji wody w kruszywie, choć tylko w przypadku kruszywa średniej jakości zaobserwowano poprawę wytrzymałości na ściskanie i odporności na karbonatyzację.
• Usuwanie zaczynu cementowego z ziaren kruszywa
  • Metoda ogrzewania i tarcia (HRM): Beton jest podgrzewany do około 300°C, co powoduje dehydratację zaczynu cementowego i utratę przyczepności między zaczynem a kruszywem. Proces odbywa się w młynach rurowych, uzyskując kruszywo grube, drobne i pył cementowy.
  • Metoda mechanicznego ścierania (MGM): Beton jest ładowany do młyna, gdzie ścierany jest zaczyn cementowy przy użyciu cylindrów z wirnikiem mimośrodowym.
  • Metoda młyna śrubowego (SMM): Beton jest ładowany do cylindra, gdzie ścierany jest zaczyn za pomocą śruby ze stożkami.
  • Metoda koncentracji grawitacyjnej (GCM): Beton jest ścierany na mokro, a kruszywo oddzielane jest na podstawie ciężaru cząstek.
• Recycling metodą wymiany
  • Zastąpienie części naturalnego kruszywa wtórnym, produkowanym na miejscu rozbiórki obiektu. W metodzie tej stosowane jest ścieranie zaczynu na mokro, aby poprawić jakość drobnego kruszywa.
  • Kruszywo wtórne stosowane jako grube kruszywo do betonów konstrukcyjnych oraz drobne kruszywo do elementów prefabrykowanych.

Zaawansowane technologie recyklingu betonu

• Metody usuwania zaczynu cementowego: Nowoczesne technologie recyklingu betonu, takie jak HRM (Heating and Rubbing Method) czy MGM (Mechanical Grinding Method), pozwalają na usunięcie zaczynu cementowego z ziaren kruszywa, co poprawia jakość uzyskanego kruszywa wtórnego.
• Linie technologiczne: Typowe linie technologiczne do recyklingu betonu składają się z kruszarek, separatorów stali, płuczek, transporterów i sit, które umożliwiają przetwarzanie gruzu betonowego na wysokiej jakości kruszywo wtórne.

Recykling betonu to proces o dużym potencjale, ale również z wyzwaniami, takimi jak wysokie koszty produkcji kruszywa recyklingowego oraz konieczność dalszych badań i rozwoju technologii, aby uczynić je bardziej ekonomicznie opłacalnymi.

Literatura

• Barbara Zając, Irena Gołębiowska, "Ewolucja technologii recyklingu betonu," Inżynieria i Aparatura Chemiczna, 2010