CZ2019375A3 - Beton a způsob pro jeho přípravu - Google Patents
Beton a způsob pro jeho přípravu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2019375A3 CZ2019375A3 CZ2019-375A CZ2019375A CZ2019375A3 CZ 2019375 A3 CZ2019375 A3 CZ 2019375A3 CZ 2019375 A CZ2019375 A CZ 2019375A CZ 2019375 A3 CZ2019375 A3 CZ 2019375A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- seconds
- concrete
- aggregate
- recycled
- cement
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/04—Portland cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/16—Waste materials; Refuse from building or ceramic industry
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Vynález se týká způsobu pro přípravu 1 m3 čerstvého betonu s využitím recyklátu z inertního stavebně demoličního odpadu, při kterém se v průmyslové míchačce 5 až 39,9 sekund promíchává 1000 až 2300 kg kameniva, které je ze 30 % hm. až 100 % hm. tvořené recyklátem z inertního stavebně demoličního odpadu s 10 až 27,9 kg mikrosiliky nebo alespoň jednoho jejího substituentu nebo směsi mikrosiliky a alespoň jednoho jejího substituentu, přičemž při tření zrn kameniva dochází k odírání zrn recyklátu z inertního stavebně demoličního odpadu a v důsledku toho ke zvětšení měrného povrchu tohoto recyklátu a k vytvoření jemného pucolánového prachu, přičemž mikrosilika a/nebo její substituent/substituenty obaluje/obalují společně s pucolánovým prachem částice kameniva a vyplňují póry v nich. Po jejich promíchání se k takto vytvořené směsi za stálého míchání během 1 až 20 sekund, s výhodou během 1 až 9,9 sekund, přidá 135 až 400 kg cementu, nebo se do ní za stálého míchání během 1 až 20 sekund přidá postupně v libovolném pořadí nebo současně cement a alespoň jeden jeho substituent v celkovém množství 135 až 600 kg, a takto vytvořená směs se promíchává dalších 5 až 39,9 sekund, načež se za stálého míchání 5 až 39,9 sekund skrápí 50 až 300 kg záměsové vody, nebo se na ni během 5 až 39,9 sekund toto množství záměsové vody rozpráší, přičemž dochází k postupnému zvlhčování povrchu cementu a případně i jeho substituentu/substituentů a k postupnému nalepování vytvářeného tmelu na částice kameniva již obalené směsí mikrosiliky a/nebo jejího substituentu/substituentů a pucolánového prachu, a po dalších 5 až 160 sekundách promíchávání se připraví čerstvý beton. Vynález se týká také čerstvého betonu připraveného tímto způsobem.
Description
Název přihlášky vynálezu:
Beton a způsob pro jeho přípravu
Anotace:
Vynález se týká způsobu pro přípravu 1 m3 čerstvého betonu s využitím recyklátu z inertního stavebně demoličního odpadu, při kterém se v průmyslové míchačce 5 až 39,9 sekund promíchává 1000 až 2300 kg kameniva, které je ze 30 % hm. až 100 % hm. tvořené recyklátem z inertního stavebně demoličního odpadu s 10 až 27,9 kg mikrosiliky nebo alespoň jednoho jejího substituentu nebo směsi mikrosiliky a alespoň jednoho jejího substituentu, přičemž při tření zrn kameniva dochází k odírám zrn recyklátu z inertního stavebně demoličního odpadu a v důsledku toho ke zvětšení měrného povrchu tohoto recyklátu a k vytvoření jemného pucolánového prachu, přičemž mikrosilika a/nebo její substituent/substituenty obaluje/obalují společně s pucolánovým prachem částice kameniva a vyplňují póry v nich. Po jejich promíchám se k takto vytvořené směsi za stálého míchám během 1 až 20 sekund, s výhodou během 1 až 9,9 sekund, přidá 135 až 400 kg cementu, nebo se do ní za stálého míchám během 1 až 20 sekund přidá postupně v libovolném pořadí nebo současně cement a alespoň jeden jeho substituent v celkovém množství 135 až 600 kg, a takto vytvořená směs se promíchává dalších 5 až 39,9 sekund, načež se za stálého míchám 5 až 39,9 sekund skrápí 50 až 300 kg záměsové vody, nebo se na ni během 5 až
CZ 2019 - 375 A3
Beton a způsob pro jeho přípravu
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu pro přípravu čerstvého betonu s využitím recyklátu z inertního stavebně demoličního odpadu.
Vynález se dále týká také čerstvého betonu připraveného tímto způsobem.
Dosavadní stav techniky
Podle kvalifikovaných odhadů se na celém světě každý rok vyprodukuje cca 6,5 miliardy tun inertního stavebně demoličního odpadu. Z toho se podstatná většina ukládá na skládky, a jen poměrně malá část se dále využívá nebo zpracovává - nejčastěji však způsobem, který nevyužívá celý potenciál tohoto materiálu, a kdy tento materiál slouží de facto jen jako výplň nějakého prostoru. Drcený nebo mletý inertní stavebně demoliční odpad se tak používá především pro obsypy a zásypy inženýrských sítí (náhražka tříděných štěrkopísků), pro podsypy parkovišť, silnic, betonových konstrukcí podlah objektů a hal, zásypy předpolí mostů, zpevnění a vyrovnání lesních a polních cest (náhražka štěrkodrtí), případně pro násypy zemních těles komunikací, drážních těles, protipovodňových hrází (jako náhražka zeminy), atd.
Kromě toho jsou známé také způsoby pro přípravu betonu, u kterých se drcený nebo mletý inertní stavebně demoliční odpad využívá jako náhrada části kameniva. Společnou nevýhodou těchto postupů, jejichž typickými představiteli jsou např. postupy popsané v CN 101942869, CN 202055143, CN 105036660, CN 106431493, CZ 1994-2635, CZ 2007-0206, CZ 028669, WO 2007013803, US 20090288582 nebo AU 2010224346, které jsou založené na standardních postupech pro přípravu standardních betonů, je zejména to, že jimi připravované betony buď nedosahují požadovaných mechanicko-fýzikálních parametrů, nebo jich dosahují pouze za cenu velkého přídavku cementu (a s tím souvisejícího zvýšení výrobních nákladů).
Cílem vynálezu tak je navrhnout způsob pro přípravu betonů s náhradou co největší části kameniva recyklátem vytvořeným mletím nebo drcením inertního stavebně demoličního odpadu, který by umožňoval přípravu betonů s mechanicko-fyzikálními parametry srovnatelnými s běžnými betony, a přitom nevyžadoval nadstandardní přídavek cementu nebo jiné složky.
Kromě toho je cílem vynálezu také čerstvý beton, u kterého je co největší část kameniva tvořená recyklátem vytvořeným mletím nebo drcením inertního stavebně demoličního odpadu.
Podstata vynálezu
Způsob pro přípravu betonu podle vynálezu je založen na kombinaci specifického složení betonu a specifického postupu míchání a dávkování jeho složek, které ve vzájemné kombinaci umožňují nahradit až 100 % hm. kameniva v betonu recyklátem z inertního stavebně demoličního odpadu (tj. mletým nebo drceným inertním stavebně demoličním odpadem) a přitom dosáhnout mechanicko-fýzikálních parametrů, které jsou minimálně srovnatelné se standardními betony, či dokonce lepší.
Tímto způsobem připravený čerstvý beton obsahuje v 1 m3 50 až 300 kg vody, 135 až 400 kg cementu nebo 135 až 600 kg směsi cementu a alespoň jednoho jeho substituentu, 10 až 27,9 kg mikrosiliky (s výhodou zhutněné) nebo alespoň jednoho jejího substituentu nebo směsi mikrosiliky a alespoň jednoho jejího substituentu, 1000 až 2300 kg kameniva, přičemž 30 až 100 % hm. tohoto kameniva je tvořeno cihelným nebo keramickým nebo betonovým nebo směsným recyklátem
- 1 CZ 2019 - 375 A3 z inertního stavebně demoličního odpadu, 0 až 40 % hm. kameniva je tvořeno přírodním kamenivem a dalších 0 až 40 % hm. kameniva je tvořeno lehkým umělým kamenivem (jako je např. agloporit, keramzit, expandit, expandovaný perlit, pod.) a/nebo škvárou a/nebo struskou a/nebo polystyrenem a/nebo alespoň jedním organickým plnivem (jako jsou např. dřevěné piliny, hobliny, rýžové plevy, pazdeří apod.) a/nebo jinou složkou pro zlepšení tepelných a/nebo zvukových a/nebo protipožárních vlastností zatvrdlého betonu.
Použitý recyklát z inertního stavebního odpadu může mít v podstatě libovolnou frakci dle použití a požadavků na texturu betonu - může být např. jednofrakční s výhodou s frakcí 0 až 20 mm, dvoufrakční s výhodou s frakcemi 0 až 8 mm a 8 až 20 mm, případně třífrakční s výhodou s frakcemi 0 až 4 mm, 4 až 8 mm a 8 až 20 mm. Kromě toho lze použít recyklát a kamenivo s frakcí do 16 mm, případně do 8 mm.
Pro účely této přihlášky se cihelným recyklátem rozumí recyklát vytvořený drcením nebo mletím inertního stavebně demoličního odpadu, který je zcela nebo alespoň z nadpoloviční většiny tvořen cihlami, s případnými příměsemi jiných stavebních materiálů a/nebo hmot (betonu, keramických stavebních a zařizovacích předmětů, zbytků malty, omítky, stavebního lepidla apod.). Cihelný recyklát je tak zcela nebo alespoň z nadpoloviční většiny tvořený cihelnou drtí, s případnou příměsí drti z jiných stavebních materiálů a/nebo hmot.
Keramickým recyklátem se rozumí recyklát vytvořený drcením nebo mletím inertního stavebně demoličního odpadu, který je zcela nebo alespoň z nadpoloviční většiny tvořen keramickými stavebními a zařizovacími předměty, jako např. dlažbami, obklady, keramickými sanitárními výrobky, pálenými taškami apod., s případnými příměsemi jiných stavebních materiálů a/nebo hmot (betonu, cihel, zbytků malty, omítky, stavebního lepidla apod.). Keramický recyklát je tak zcela nebo alespoň z nadpoloviční většiny tvořený keramickou drtí, s případnou příměsí drti z jiných stavebních materiálů a/nebo hmot.
Betonovým recyklátem se rozumí recyklát vytvořený drcením nebo mletím inertního stavebně demoličního odpadu, který je zcela nebo alespoň z nadpoloviční většiny tvořen betonem nebo jiným materiálem obsahujícím cement (např. betonovým potěrem, cementovou maltou apod.), s případnými příměsemi jiných stavebních materiálů nebo hmot (cihel, keramických stavebních a zařizovacích předmětů, zbytků malty, omítky, stavebního lepidla apod.). Betonový recyklát je tak zcela nebo alespoň z nadpoloviční většiny tvořený drtí z betonu nebo j iného materiálu obsahuj ícího cement, s případnou příměsí drti z jiných stavebních materiálů a/nebo hmot. Směsným recyklátem se pak rozumí recyklát vytvořený drcením nebo mletím směsného inertního stavebně demoličního odpadu, který je tvořen směsí různých stavebních materiálů a hmot, obvykle cihel, betonu a keramických stavebních a zařizovacích předmětů v různém poměru, s případnou příměsí zbytků malt, omítek, sádry, stavebního lepidla apod., nebo recyklát vytvořený smíchání dvou nebo více výše uvedených recyklátů (cihelného, keramického, betonového). Směsný recyklát je tak tvořen směsnou drtí ze stavebně demoličního odpadu.
Při použití recyklátů z inertního stavebně demoličního odpadu a případně i přírodního kameniva s frakcí 0 až 8 mm se připraví čerstvý beton s jemnější texturou, někdy označovaný jako cementová nebo betonová malta.
Praxe při použití průmyslových míchaček ukazuje, že při tření zrn kameniva dochází překvapivě k podstatně intenzivnějšímu odírání zrn recyklátů z inertního stavebně demoličního odpadu než se očekávalo, v důsledku kterého dochází nejen ke zvětšení měrného povrchu tohoto recyklátů, ale současně i k intenzivní tvorbě jemného pucolánového prachu, který v dalších fázích výroby betonu funguje současně jako plnivo i jako pojivo, když společně s mikrosilikou a/nebo jejím substituentem/substituenty obaluje částice recyklátů a vyplňuje póry v nich a zaplňuje celkovou mřížkovou skladbu betonu, a při vhodném způsobu přidávání záměsové vody současně dochází k aktivaci v něm obsaženého oxidu křemičitého a tím i jeho latentní hydraulicity (viz níže).
-2 CZ 2019 - 375 A3
V případě potřeby může čerstvý beton podle vynálezu v kterékoliv variantě obsahovat alespoň jednu přísadu do betonu v celkové dávce do 10 % hm. dávky cementu nebo dávky cementu a jeho substituentu/substituentů. Takovou přísadou může být libovolná známá přísada, jako např. přísada pro vibrolisovaný beton a/nebo přísady dle EN 934-2. Mezi tyto přísady patří zejména vodoredukující (plastifikační) a silně vodoredukující (superplastifikační nebo hyperplastifikační) přísady, přísady pro zlepšení konzistence betonu, přísady pro snížení dávky vody, zlepšení pevnosti a některých dalších vlastností čerstvého a ztvrdlého betonu, dále přísady stabilizační, provzdušňovací, zpěňující, urychlující tuhnutí a tvrdnutí betonu, zpomalující tuhnutí a tvrdnutí betonu, těsnící, inhibující korozi, apod. Tato/tyto přísada/přísady se přitom k ostatním složkám betonu přidává/přidávají rozpuštěná/rozpuštěné v záměsové vodě, nebo samostatně, s výhodou po přidání záměsové vody.
Pro důkladné promísení jednotlivých složek a přípravu betonů požadované struktury a vlastností je možné použít libovolnou průmyslovou míchačku, např. planetovou, rotorovou, jedno, dvoj nebo trojhřídelovou, žlabovou, kontinuální, apod. Výhodné je zejména použití míchačky s nuceným oběhem, s výhodou pak míchačky s radiálním pohybem míchacích ramen, případně s dvojitým simultánním radiálním pohybem míchacích ramen (jako např. míchačka popsaná v IT 1244970 nebo EP 0508962), u které dochází ke stírání všech jejích vnitřních ploch. Přitom je však nutné dodržet nejen výše uvedené složení betonů, ale také časy míchání a dávkování jednotlivých složek. Všechny složky se přitom dávkují za chodu míchačky. Je však možné běh míchačky po promísení již vložených složek, a před přídavkem následující složky dočasně zastavit, případně tento běh, pokud to dovoluje konstrukce míchačky, pro vložení některé další složky a její promíchání s ostatními složkami obrátit. Tyto úpravy běhu míchačky však nemají žádný vliv na vlastnosti nebo konzistenci připravovaného čerstvého betonu (nebo suché směsi), ani na následně zatvrdlý beton a jeho vlastnosti.
Recyklát z inertního stavebně demoličního odpadu se před přípravou betonu nebo suché směsi pole vynálezu hygienizuje, a to např. vodní nebo parní lázní nebo jiným způsobem, čímž se sníží počet vněm obsažených (patogenních) organismů a mikroorganismů, nebo se přítomnost těchto organismů a mikroorganismů zcela eliminuje.
Mikrosilika a/nebo její substituent/substituenty, která při standardní přípravě standardních betonů z přírodních kameniv slouží jako pojivo, slouží při přípravě betonů podle vynálezu jako plnivo, když při dodržení níže popsaného způsobu dávkování a výše popsaného způsobu míchání zaplňuje společně s pucolánovým prachem, který vzniká při tření zrn recyklátu ze stavebně demoličního odpadu, celkovou mřížkovou skladbu betonu, obaluje částice recyklátu a intenzivně vyplňuje póry v nich. Díky tomu nedochází ke shlukování jemných částic a výsledný beton má nižší pórovitost a po zatvrdnutí dosahuje mechanicko-fýzikálních parametrů srovnatelných se standardními betony.
Ve výhodné variantě provedení se použije zhutněná mikrosilika, která má menší objem.
Část dávky mikrosiliky, případně celá její dávka, může být nahrazena alespoň jedním substituentem mikrosiliky, jako např. metakaolínem nebo lupkem s obsahem oxidu křemičitého minimálně 45 %. Výhodné je např. použití směsi mikrosiliky a jejího substituentu/substituentů, která obsahuje 30 % až 70 % hm. mikrosiliky.
Ve výhodné variantě provedení se mikrosilika a/nebo její substituent/substituenty přidává do míchačky až po poslední složce kameniva. Kromě to je ale možné celkovou dávku mikrosiliky a/nebo jejího substituentu/substituentů i celkovou dávku kameniva rozdělit na dvě nebo více menších částí (stejných nebo různých), a jednotlivé části dávky mikrosiliky a/nebo jejího substituentu/substituentů postupně přidávat po přidání jednotlivých částí celkové dávky kameniva, nebo alespoň některé části dávky mikrosiliky a/nebo jejího substituentu/substituentů přidávat současně s některými částmi celkové dávky kameniva - viz např. příklady 11 a 12 níže.
-3CZ 2019 - 375 A3
Ve všech variantách se používá cement třídy CEM I až CEM V s vazností 32,5 N, R, 42,5 N, R, 52,5 N, R. Jeho dávkování níže popsaným způsobem přitom zajišťuje vznik vhodné vazby mezi cementem a kamenivem, zejm. recyklátem již obaleným směsí mikrosiliky a/nebo jejího substituentu/substituentů a pucolánového prachu, a velmi dobrou homogenizaci promíchávané směsi. Zároveň dochází k přesunu části tranzitní zóny (C-S-H fází) až do pórů kameniva a tím k jejímu zesílení, což má za následek zpevnění zrn recyklátu- viz obr. 1, na kterém je SEM snímek zrna recyklátu z inertního stavebně demoličního odpadu s mikročásticemi mikrosiliky uloženými na jeho povrchu a v jeho pórech při zvětšení 1000 krát, obr. 2, na kterém je SEM snímek povrchu zrna recyklátu se vznikající tranzitní zónou, kde lze současně vidět i vznikající Ca(OH) - potrladit, který vzniká při reakci CaO obsaženého v kamenivu a volné vody, při zvětšení 10 000 krát, a obr. 3, na kterém je SEM snímek povrchu zma recyklátu na obr. 2 při zvětšení 20 000 krát..
Část dávky cementu může být nahrazena substituentem cementu, jako např. mletou (vysokopecní) struskou (ground-granulated blast-furnace slag - GGBS nebo GGBFS) a/nebo popílkem (fly ash), mikromletým vápencem (ground-calcium carbonate - GCC), kamennou moučkou (odprach z těžby a zpracování kameniva) případně směsí alespoň dvou takových substituentů, přičemž poměr cementu a substituentu/substituentů cementu v čerstvém betonuje 30:70 až 70:30. Souhrnné množství cementu a substituentu/substituentů cementu je pak stejné jako množství samotného cementu, tj. 135 až 400 kg/m3 čerstvého betonu, případně až 600 kg/m3 čerstvého betonu. Cement a substituent/substituenty cementu se přitom do směsi přidávají buď souběžně, každý zvlášť, nebo postupně v libovolném pořadí (preferované, nikoliv však nezbytně nutné je nejprve přidat substituent/substituenty cementu a poté cement), nebo ve formě předem připravené směsi výše popsaného složení.
Po vytvoření a promíchání suché směsi z výše uvedených složek se tato směs v míchačce za stálého míchání skrápí záměsovou vodou, nebo se na ni záměsová voda rozprašuje. Při tomto způsobu dávkování záměsové vody dochází k postupnému zvlhčování povrchu cementu a postupnému nalepování vytvářeného cementového tmelu na zma recyklátu již obalená směsí mikrosiliky a pucolánového prachu, což brání shlukování částic čerstvého betonu, separaci jemných částic směsi a odlučování vody, a zajišťuje požadovanou konzistenci čerstvého betonu. Navíc se při tomto způsobu dávkování aktivuje oxid křemičitý obsažený v mikrosilice a/nebo jejím substituentu/substituentech a pucolánovém prachu a tím latentní hydraulicita těchto složek, což umožňuje u betonů připravených tímto způsobem dosáhnout fýzikálně-mechanických parametrů srovnatelných se standardními betony, a to i při dávce cementu, která může být nižší než u standardních betonů. Díky nečekaně velkému příspěvku pucolánového prachu je možné zkrátit ve srovnání s jinými postupy časy míchání a výrazně snížit potřebné množství mikrosiliky a/nebo j ej ího substituentu/substituentů.
Záměsová voda musí kvalitou odpovídat pitné vodě. V případě potřeby může obsahovat (rozpuštěnou nebo nerozpuštěnou) alespoň jednu známou standardní přísadu do betonu.
Pro doplnění recyklátu z inertního stavebně demoličního odpadu je možné použít přírodní kamenivo (těžené a/nebo drcené) s horní frakcí s výhodou do 20 mm (s případnou technologickou příměsí do 5 % hm. větších částic), resp. do 8 mm, případně i drobné těžené kamenivo s frakcí 0 až 4 mm.
Při přípravě 1 m3 čerstvého betonu podle vynálezu se v průmyslové míchačce 5 až 39,9 sekund promíchává 1000 až 2300 kg kameniva, které je ze 30 % hm. až 100 % hm. tvořené recyklátem z inertního stavebně demoličního odpadu s 10 až 27,9 kg mikrosiliky nebo jejího substituentu/substituentů nebo směsi mikrosiliky a alespoň jednoho jejího substituentu. Při tření zrn kameniva dochází k intenzivnímu odírání zrn recyklátu z inertního stavebně demoličního odpadu a v důsledku toho ke zvětšení měrného povrchu tohoto recyklátu a k vytvoření jemného pucolánového prachu, přičemž mikrosilika a/nebo její substituent/substituenty obaluje/obaluji společně s pucolánovým prachem částice kameniva a vyplňují póry v nich. Po jejich promíchání se k takto vytvořené směsi za stálého míchání během 1 až 20 sekund, s výhodou 1 až 9,9 sekund,
-4CZ 2019 - 375 A3 přidá 135 až 400 kg cementu, nebo se do ní za stálého míchání během 1 až 20 sekund přidá postupně v libovolném pořadí nebo současně cement a alespoň jeden jeho substituent v celkovém množství 135 až 600 kg, a takto vytvořená směs se promíchává dalších 5 až 39,9 sekund, načež se za stálého míchání 5 až 39,9 sekund skrápí 50 až 300 kg záměsové vody, nebo se na ni během 5 až 39,9 sekund toto množství záměsové vody rozpráší, přičemž dochází k postupnému zvlhčování povrchu cementu a případně i jeho substituentu/substituentů a k postupnému nalepování vytvářeného tmelu na částice kameniva již obalené směsí mikrosiliky a/nebo jejího substituentu/substituentů a pucolánového prachu, a po dalších 5 až 160 sekundách promíchávání se připraví čerstvý beton.
Objasnění výkresů
Na přiložených výkresech je na obr. 1 SEM snímek zrna recyklátu z inertního stavebně demoličního odpadu ve struktuře čerstvého betonu vytvořeného způsobem podle vynálezu při zvětšení lOOOkrát, na obr. 2 SEM snímek zrna recyklátu z inertního stavebně demoličního odpadu ve struktuře čerstvého betonu vytvořeného způsobem podle vynálezu při zvětšení 10 OOOkrát, a na obr. 3 SEM snímek zrna recyklátu z inertního stavebně demoličního odpadu ve struktuře čerstvého betonu vytvořeného způsobem podle vynálezu při zvětšení 20 OOOkrát.
Příklady uskutečnění vynálezu
Níže jsou popsány příkladné varianty přípravy čerstvého betonu podle vynálezu - první z nich pro případ, kdy je 100 % hm. kameniva tvořeno jedním typem recyklátu z inertního stavebně demoličního odpadu (příklad 1 a 2), druhá pro případ, kdy je kamenivo tvořeno recyklátem z inertního stavebně demoličního odpadu v kombinaci s betonovým recyklátem nebo přírodním kamenivem (do 40 % hm. celkového kameniva) (příklad 3 a 4), třetí pro případ, kdy je 100 % hm. kameniva tvořeno kombinací dvou druhů recyklátu z inertního stavebně demoličního odpadu (příklad 5 a 6), čtvrtá pro případ, kdy je kamenivo tvořeno kombinací tří druhů recyklátu z inertního stavebně demoličního odpadu nebo dvou druhů recyklátu z inertního stavebně demoličního odpadu a přírodního kameniva (do 40 % hm. celkového kameniva) (příklad 7 a 8), pátá pro případ, kdy je kamenivo tvořeno betonovým recyklátem v kombinaci s přírodním kamenivem, a šestá pro případ, kdy dochází k dělení jednotlivých dávek kameniva a mikrosliliky a/nebo jejího substituentu/substituentů na menší dávky příklad (11 a 12). Jak je odborníkovi v oboru zřejmé, intervaly, resp. časy přidávání jednotlivých složek a množství těchto složek jsou dané technologickými požadavky na zatvrdlý beton a jeho mechanicko-fyzikální parametry, a mohou se pohybovat v rámci celých, níže uvedených intervalů. Stejně tak může být v dalších příkladech horní frakce recyklátu/ů a/nebo přírodního kameniva vyšší nebo naopak nižší než 20 mm.
Příklad 1
Pro přípravu betonu podle vynálezu se v průmyslové míchačce 5 až 39,9 sekund (s výhodou 5 až 19,9 sekund) promíchává cihelný, keramický, betonový nebo směsný recyklát z inertního stavebně demoličního odpadu s horní frakcí 20 mm (např. jednofrakční recyklát s frakcí 0 až 20 mm, dvoufrakční recyklát s frakcemi 0 až 8 mm a 8 až 20 mm, nebo třífrakční recyklát s frakcemi 0 až 4 mm, 4 až 8 mm a 8 až 20 mm). Po jeho promíchání se k němu za stálého míchání během 1 až 15 sekund, s výhodu během 1 až 9,9 sekund, přidá celá dávka mikrosiliky a/nebo jejího substituentu/substituentů, a takto vytvořená směs se promíchává dalších 5 až 39,9 sekund. Poté se k ní za stálého míchání během 1 až 20 sekund, s výhodou během 1 až 9,9 sekund přidá celá dávka cementu nebo cementu a jeho substituentu/substituentů, a takto vytvořená směs se promíchává dalších 5 až 39,9 sekund. Následně se tato směs za stálého míchání během 5 až 39,9 sekund zkropí celou dávkou záměsové vody (která v případě potřeby obsahuje alespoň jednu přísadu do betonu) nebo se na ni celá dávka záměsové vody (která v případě potřeby obsahuje alespoň jednu přísadu do betonu) během 5 až 39,9 sekund rozpráší. Po dalších 5 až 160 sekundách promíchávání se
-5CZ 2019 - 375 A3 připraví čerstvý beton, u kterého je 100 % hm. kameniva tvořeno recyklátem z inertního stavebně demoličního odpadu.
Příklad 2
Postupem popsaným v příkladu 1 se připravilo 10 vzorků čerstvého betonu podle vynálezu, přičemž složení 1 m3 každého z nich je popsáno v Tabulce 1.
-6CZ 2019 - 375 A3
Tabulka 1
| Vzorek Složka | ERC 1/1 | ERC 1/2 | ERC 1/3 | ERC 1/4 | ERC 1/5 | ERC 1/6 | ERC 1/7 | ERC 1.8 | ERC 1? | ERC 1/10 |
| Směsný recyklát z inertního stavebné deianíicmho odpadu, frakce (> až 20 mm [kgl | 0 | 0 | 0 | 1506 | 1458 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Cihlový i ecyklát, frakce 0 2fr mm [kg] | o | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1420 | 1231 | ϋ |
| Keramický recyklát. frakce (> 2b mm [kg] | c· | ú | Q | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1165 |
| Betonový lecykiat frakce (> až 20 nim fkgl | 1507 | 580 | 1456 | 0 | 0 | 225 | 1670 | 0 | 0 | 0 |
| Mikiosilíkň [kg] | 15 | 20 | 15 | 20 | 20 | 20 | 10 | 07 | 10 | 0 |
| Substituent mikiosilikv fel | 0 | o | 1G | b | 5 | o | 0 | 0 | ΰ | 20 |
| Cement [kg] | 2GG | 23b | 360 | 190 | 210 | 230 | 230 | ISO | 250 | 250 |
| Substimení cementu [kg] | 120 | 100 | 140 | 100 | 120 | 0 | 0 | 180 | 140 | 150 |
| PíasdSkačm nebo íUpeiplastifíkaéni přísada do betonu [ks] | 4.9 | 4,8 | 4.5 | 53? | 5.0 | 0 | 0 | 5,4 | 5.0 | 5,0 |
| Voda [kg] | 230 | 227 | 190 | 270 | 286 | -asn | 254 | 200 | 270 | 268 |
| Frovzduéňovaci přísada do betonu [%1 | 0 | ú | 0,80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Objemová hmotnost betonu stáli 7 dílů [kgm3; | 2110 | 2100 | 2130 | 1950 | 1959 | i960 | 1990 | 1910 | 1850 | |
| Objemová hmotnost betonu stáři 2S dnů [kg/nť] | 2120 | 2:30 | 2180 | 1900 | 1880 | - | 1960 | 1970 | 1895 | 1830 |
-7 CZ 2019 - 375 A3
Takto připravené čerstvé betony se podrobily zkoušce konzistence způsobem dle EN 12350-2 a měření obsahu vzduchu způsobem dle EN 12350-7.
Z těchto čerstvých betonů se vytvořily krychle o hraně 150 mm pro zkoušku pevnosti v tlaku dle EN 12390-3, hranoly o rozměrech 100 mm x 100 mm x 400 mm pro zkoušku pevnosti v tahu ohybem dle EN 12390-5, pro měření objemových změn dle ČSN 73 1320, měření statického modulu pružnosti dle ISO 1920-10 a desky o rozměrech 200 mm x 200 mm x 50 mm pro zkoušku tepelné vodivosti. Po ztvrdnutí betonu se zkušební tělesa druhý den odformovala a pro příslušné zkoušky se uložila v klimatizované komoře při teplotě 20±2 °C a relativní vlhkosti nad 95 %. Parametry naměřené při těchto zkouškách jsou uvedeny v tabulce 2.
-8CZ 2019 - 375 A3
Tabulka 2
| Vzorek Parametr | ERC 11 | ERC 1.2 | ERC' 1’3 | ERC 1.4 | ERC 1/5 | ERC 1/6 | ERC 1/7 | ERC I S | ERC 19 | ERC 1/10 |
| Koiizistenc e c er sivého betofin - sednutí kužele fmml | 210 | 14G | •90 | 40 | 230 | 180 | 160 | 120 | 190 | 170 |
| Obsah vzduchu v českém betami 0'^] | 5,5 | Ξΐ,Ο | 5,8 | 3,4 | 6.0 | 9,0 | - | - | 7,2 | 10,5 |
| Pevnost ’·' tlaku [MPa] Po ” dnech | 1S.8 | 28.0 | <0.70 | 19,80 | 10.3 | 10,7 | 17.4 | 20.5 | 13.2 | |
| Po 14 dnech | 2S.40 | 40,70 | - | - | 27,80 | 13,5 | 13,9 | 27,9 | 28,7 | 19,7 |
| 1¾ 28 dnech | 35.0 | 42,30 | 72.10 | 32.0 | 3530 | 15,6 | 16,9 | 3 Es? | 35,2 | 25.5 |
| Po 56 dnech | 37.40 | - | - | 37.40 | - | - | - | - | - | |
| Po 90 dnech | - | - | - | - | - | - | ||||
| Pevnost v tahu ohybem po 2S dnech :MPa] | 5.5G | 4.70 | 2.56 | 3.70 | 1 5 | 1,8 | 2 70 | 3.8 | ||
| Pevnost píičném htún po 28 dnech | 2,80 | - | - | 2.40 | 1.3 | 2.2 | 2.8 | |||
| Hloubka prosákli hákovou vodou | 22 | - | 6 | - | ló | - | - | 25 | - | - |
| W | ||||||||||
| Ob:eniové zmenv beícnu [M | 1.07? | - | - | 1,27.8 | 128 | - | - | - | - | |
| Miazuvzílomo?:: -] 100 cyklu | Ú.95 | 0.96 | ||||||||
| 50 cykíi | 0,85 | - | - | 0,98 | - | - | - | - | - | |
| Statický- modul pružacsti í^l' | i 8,60 | - | - | 12,50 | •2.90 | 8,50 | 8,40 | 12.0 | 13.2 | - |
| Alkalickc-l-íemícitá rozpínavost | 7.094 | - | - | - | 0.107 | - | - | - | - | - |
-9CZ 2019 - 375 A3
Kromě toho se u tohoto betonu výpočtem dle EN 196-2 a EN 1744-1 stanovil obsah chloridů, postupem dle Vyhlášky č. 307/2002 Sb. Státního úřadu pro jadernou bezpečnost o radiační ochraně, ve znění pozdějších předpisů obsah přírodních radionuklidů, a index hmotnostní aktivity, přičemž všechny tyto parametry odpovídají požadavkům těchto předpisů pro použití pro stavby s obytnými nebo pobytovými místnostmi (hmotnostní aktivita 226Ra < 150 Bq.kg1, index hmotnostní aktivity I < 0,5). Postupem dle EN 12457 a Vyhlášky Ministerstva životního prostředí č. 294/2005 Sb. se určila jeho ekotoxicita jako vyhovující. Kritéria pro určení ekotoxicity jsou uvedena v Tabulce 3.
Tabulka 3
| Testovaný organizmus | Doba působení [hod] | I | II |
| Na vodním členovci Daptaia masna | 48 | Max. imobilizace 30 % | Max. imobilizace 30 % |
| Na. vodním obratlovci Poecillia reticulata | bez úhynu a změny chováni | bez úhynu a změny chování | |
| Na řase Desmodesmus subspicatus | 77 | Max. inhibice 30 % | Max. změna růstu 30% |
| Na semenech rostliny Sinapis alba | /2 | Max. inhibice 30 % | Max. změna růstu 30 % |
V Tabulce 4 jsou pak uvedeny pevnostní třídy betonu do kterých dané betony díky svým mechanicko-fýzikálním parametrům spadají a klasifikační třídy specifikace využití těchto betonů dle ČSN EN 206 (viz Tabulka 5).
- 10CZ 2019 - 375 A3
Tabulka 4
| „ , ERC Vzorek | ERC 1/2 | ERC 1;3 | ERC 1/4 | ERC 15 | ERC 1/6 | ERC 1/7 | ERC 1'8 | ERC 1/9 | ERC 1/10 |
| Tíkis pcvri.osíi betcmj | € 303>7 | C 55/67 | C 20/25 | € 25/30 | €8/10 | CS/i(> | €21)/25 | €25/30 | Ciů/20 |
| XCl XC2 Specifikace použití XC3 betonu XC4 XD1 XD2 | XF1 | XF4 | xo XCÍ XC2 | xo XCi XC2 XC3 XC4 XD1 XD2 XP1 | xe | xo | XCl XC2 | XCi XC2 XC3 XC4 XD1 XD2 | XO XCl |
CZ 2019 - 375 A3
Tabulka 5
| Klasifikační třída | Popis slupne vlivu prostředí | Příklad výskytu stupně vlivu prostředí |
| pro beton bez nebezpečí koroze nebo Harašení | ||
| X0 | Pro beton bez výztuže nebo zabudovaných kovových vložek. Všechny vlivy s výjimkou zmrazovám a rozmrazováni, obrost: nebo chemicky agresivního prostředí | Beton uvnitř budov s velmi nízkou vlhkostí vzduchu |
| Pro beton s výztuži nebo se zabudovanými kovovými vložkami: Velím suché | ||
| pro beton s nebezpečím koroze vlivem karbonatace | ||
| XC1 | Suché nebo stále mokré. | Beton uvnitř budov s nízkou vlhkostí vzduchu; Beton trvale ponořený ve vodě. |
| XC2 | Mokré, občas suché. | Povrch betonu vystavený dlouhodobému působeni vody; Většina základů. |
| XC3 | Středné mokré, vlhké. | Beton uvnitř budov se střední nebo velkou vlískostí vzduchu: Venkovní beton chráněný proti deští. |
| XC4 | Střídavě mokré a suché | Povrc hy betonu ve styku s vodou, které nejsou zahrnuty ve stupni vlivu prostředí XC2 |
| pro beton $ nebezpečím koroze vlivem chloridů, ne však z mořské vody | ||
| XD1 | Středné mokré, vlhké. | Povrchy betonů vy stavené chloridům rozptýleným ve vzduchu. |
| XD2 | Mokré, občas suché. | Plavecké bazény. Beton vystavený působení průmyslových vcsd obsahujících chloridy. |
| pro beton vystavený mrazu a rozmrazování, bez chemických rozmi azovacích látek |
- 12 CZ 2019 - 375 A3
| Klasifikační třída | Popis stupně vlivu prostředí | Příklad výskytu stupně vlivu prostředí |
| XF1 | Mírně nasycen vodou bez lozmtazovacídi prostředků. | Svislé betonové povrchy vystavené dešti a mrazit. |
| Mírné nasycen vodou s lozmrazovadmí prostředky | Svislé betonové povrchy silničních konstrukcí vystavené mrazu a rozmrazovacún prostředkům rozptýleným ve vzduchu | |
| XF4 | Značně nasycen vodou s íoztmazovacúni prostředky nebo mořskou vodou | Vozovky a mostovky vystavené rozmrazovacim prostředkům, betonové povrchy vystavené přimémti ostřiku. omývaná část staveb v moři vystavená mrazu |
| pro beton vystaven chemickému působeni rostlé zeminy a podzemní vody | ||
| XAI | Slabě agresivní chemické prostředí | Beton vystavený rostlé zemině a podzemm vodě |
Příklad 3
Pro přípravu betonu podle vynálezu se v průmyslové míchačce 5 až 39,9 sekund (s výhodou 5 až 19,9 sekund) promíchává cihelný, keramický nebo směsný recyklát z inertního stavebně demoličního odpadu s horní frakcí 20 mm (např. jednofrakční recyklát s frakcí 0 až 20 mm, dvoufrakční recyklát s frakcemi 0 až 8 mm a 8 až 20 mm, nebo třífrakční recyklát s frakcemi 0 až 4 mm, 4 až 8 mm a 8 až 20 mm). Po jeho promíchání se k němu za stálého míchání přidá betonový recyklát s horní frakcí 20 mm (např. jednofrakční betonový recyklát s frakcí 0 až 20 mm, dvoufrakční betonový recyklát s frakcemi 0 až 8 mm a 8 až 20 mm, nebo třífrakční betonový recyklát s frakcemi 0 až 4 mm, 4 až 8 mm a 8 až 20 mm) nebo přírodní kamenivo s horní frakcí 20 mm, s výhodou 8 mm, případně drobné kamenivo s horní frakcí 4 mm (to max. do 40 % hm. celkového kameniva v betonu) a takto vytvořená směs se promíchává dalších 5 až 39,9 sekund. Poté se k ní za stálého míchání během 1 až 15 sekund, s výhodou 1 až 9,9 sekund přidá celá dávka mikrosiliky a/nebo jejího substituentu/substituentů, a takto vytvořená směs se promíchává dalších 5 až 39,9 sekund. Po jejím promíchání se k ní za stálého míchání během 1 až 20, s výhodou během 1 až 9,9 sekund přidá celá dávka cementu nebo cementu a jeho substituentu/substituentů, a takto vytvořená směs se promíchává dalších 5 až 39,9 sekund. Následně se tato směs za stálého míchání během 5 až 39,9 sekund zkropí celou dávkou záměsové vody (která v případě potřeby obsahuje alespoň jednu přísadu do betonu) nebo se na ni celá dávka záměsové vody (která v případě potřeby obsahuje alespoň jednu přísadu do betonu) během 5 až 39,9 sekund rozpráší. Po dalších 5 až 160 sekundách promíchávání se připraví čerstvý beton, u kterého je 60 až 100 % hm. kameniva tvořeno recyklátem z inertního stavebně demoličního odpadu.
Příklad 4
Postupem popsaným v příkladu 3 se připravilo 8 vzorků čerstvého betonu podle vynálezu, přičemž složení 1 m3 každého z nich je popsáno v Tabulce 6.
- 13CZ 2019 - 375 A3
Tabulka 6
| Vzorek Stožka | ERC 2/1 | ERC' | ERC 2/3 | ERC 2M | ERC | ERC 2-6 | ERC 2/7 | ERC 2/8 |
| Směsný recyklát z inertního stavebně demoličního mipacbj, frakce 0 až 20 mm [kg] | 1:27 | b | 740 | 863 | n | 765 | 740 | 975 |
| Cihlový íecykhk frakce 0 až 20 mm [kg ; | <! | 1B7 | 0 | 6 | 0 | 0 | 0 | o |
| Keramický recyklát, frakce 6 až 20 mm [ka] | 0 | 0 | 0 | 0 | 650 | 0 | 0 | 0 |
| Betonový recyklát, frakce C* až 20 mm Tkal | 0 | 0 | 740 | 863 | 650 | 7650 | 740 | 975 |
| Pňrodni kamenivo. frakce 0 až 4 nan fkgj | 420 | 39 v | 0 | o | o | 0 | 0 | u |
| Mikiosiiifca [ke] | 7’5 | 15 | ->7 | 20 | 5 | 10 | 23 | 0 |
| Substifiient mikrosíkkv fej | 10 | 5 | 15 | o | 0 | u | ||
| Cement [kg] | 240 | 230 | o | 2 >0 | 2V.T | 190 | 200 | 150 |
| Substituent cemenhí [kg] | 0 | ú | 100 | 80 | 150 | 60 | i 90 | 50 |
| Píastifíkační nebo supeiplastifrkaím přísada do betonu [kg] | o | o | 6.6 | 6.9 | 7,6 | 4.5 | 4.8 | 4 |
| Voda [kg] | 200 | 205 | 230 | 71 5 | 775 | 175 | 7'? 5 | 100 |
| PiOs^zdusňovací přísada. do betonu (¾] | n | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 6 | 0 |
| Objemová hmotnost betonu stáří dnu [ka-W] | 1960 | 1970 | 2080 | 2010 | 1940 | 1950 | 2080 | 2260 |
| Objemová hmotnost betonu stáři 28 dnu :kg-m·] | 1950 | 1980 | 2030 | 2005 | 1930 | 1950 | 2010 | 2260 |
- 14CZ 2019 - 375 A3
Tyto betony se následně podrobily zkouškám popsaným v příkladu 2. Výsledky těchto zkoušek jsou uvedeny v Tabulce 7.
- 15CZ 2019 - 375 A3
Tabulka 7
| Vzorek Parametr | ERC 2.-Ί | ERC 2-2 | ERC A.-x | ERC 2·4 | erc 2 .·« | ERC 2-6 | ERC 2··7 | ERC 24! |
| Konziuence čerstvého betcmi - setetfi kužele [mm] | 35 | 30 | 136 | 2ůu | Su | 220 | 60 | |
| Obsah vzteku v čerstvém befonii F’Ac | 3.4 | 3.6 | •5.0 | - | 55 | 2.2 | 6.0 | 7 5 |
| Pevnost v tlaku [MPa] Po ? dnech | 20.1 | 2.4 | 30.4 | 19.0 | 22.1 | 14.90 | 22.5 | 12.6 |
| Po 14 tech | - | - | • | 28.,2 | 314 | • | 3 i <3 | - |
| Po 2S dnech | 32.9 | 35 7 | 444 | 36.0 | 3S5 | 26.60 | ?.S.Ů | 19.5 |
| Po 56 dnech | - | - | • | 38.6 | 39,2 | • | 38,80 | |
| Po 90 thiech | - | - | 49.S | - | - | - | - | - |
| Pevnost v tahu ohybem pc 2$ dnech [MPa] | 3.10 | 2.56 | 5. A | 4.9 | 4.7 | 3.29 | 4.49 | |
| Pevnost přítem taliu po 28 dnech pVIPal | - | - | - | 2.59 | - | |||
| Hloubka. průsaku. tlakovou votei | 4ú | - | •3 | 5 0 | 36 | 18 | - | |
| [mm] | ||||||||
| Objemové změny behmu | i.2? | - | - | - | 1,29 | - | ||
| Nímznvzdoiwsl 109 cyklů | 1.0? | 1.05 | - | - | 6; 8 6 | - | ||
| 59 cyklů | - | - | - | - | - | - | 1 0 | - |
| Síadcký modul pružností [GPal ' | i?Á | 1 S,0 | .25.2 | 22,3 | - | 16 0 | i 4,80 | - |
| Aíkalícko-kremičits rozpínavost Γ%| | - | - | - | - | - | - | 0,061 | - |
- 16CZ 2019 - 375 A3
Kromě toho se u tohoto betonu výpočtem dle EN 196-2 a EN 1744-1 stanovil obsah chloridů, postupem dle Vyhlášky č. 307/2002 Sb. Státního úřadu pro jadernou bezpečnost o radiační ochraně, ve znění pozdějších předpisů obsah přírodních radionuklidů, a index hmotnostní aktivity, přičemž všechny tyto parametry odpovídají požadavkům těchto předpisů pro použití pro stavby s obytnými nebo pobytovými místnostmi (hmotnostní aktivita 226Ra < 150 Bq.kg1, index hmotnostní aktivity I < 0,5). Postupem dle EN 12457 a Vyhlášky Ministerstva životního prostředí č. 294/2005 Sb. se určila jeho ekotoxicita jako vyhovující. Kritéria pro určení ekotoxicity jsou uvedena v Tabulce 3, příklad 2.
V Tabulce 8 jsou pak uvedeny pevnostní třídy betonu do kterých dané betony díky svým mechanicko-fýzikálním parametrům spadají a klasifikační třídy specifikace využití těchto betonů dle ČSN EN 206 (viz Tabulka 5).
- 17 CZ 2019 - 375 A3
Tabulka 8
| Vzorek | ERC 2.1 | ERC | ERC 23 | ERC 2/4 | ERC 2/5 | ERC 2/6 | ERC | ERC 2/8 |
| Třída. pexTiosú betonu | C2G-25 | C25/30 | C3037 | C25/30 | C25/30 | C Í6.20 | C 25/30 | Cl 2/15 |
| xo | xo | xc· XC1 | XO | XO | xc· XCi | |||
| XC1 | XC1 | XC2 | XC 1 | XCÍ | XC2 | |||
| XC2 | XC2 | XC3 | XC2 | XC2 | XO | xcs | ||
| Specifikace použili | XC3 | XC3 | XC4 | XC3 | XC3 | XC1 | XC4 | |
| betonu | XC4 | XC4 | >1)1 | XC4 | XC4 | XDÍ | ||
| XDÍ | XDÍ | XD2 | XDÍ | XDÍ | XD2 | |||
| XD2 | XD2 | XA1 | XD2 | XD2 | XA1 | |||
| XA1 | XFi | XAi | XA1 | XFI |
- 18CZ 2019 - 375 A3
Příklad 5
Pro přípravu betonu podle vynálezu se v průmyslové míchačce 5 až 39,9 sekund (s výhodou 5 až 19,9 sekund) promíchává recyklát z inertního stavebně demoličního odpadu s horní frakcí 20 mm (např. jednofrakční recyklát s frakcí 0 až 20 mm, dvoufrakční recyklát s frakcemi 0 až 8 mm a 8 až 20 mm, nebo třífrakční recyklát s frakcemi 0 až 4 mm, 4 až 8 mm a 8 až 20 mm) prvního typu (cihelný, keramický nebo směsný, případně betonový). Po jeho promíchání se k němu za stálého míchání přidá recyklát z inertního stavebně demoličního odpadu s horní frakcí 20 mm (např. jednofrakční recyklát s frakcí 0 až 20 mm, dvoufrakční recyklát s frakcemi 0 až 8 mm a 8 až 20 mm, nebo třífrakční recyklát s frakcemi 0 až 4 mm, 4 až 8 mm a 8 až 20 mm) druhého typu (cihelný, keramický nebo směsný, případně betonový), přičemž přidávaný recyklát je recyklát z inertního stavebně demoličního odpadu jiného typu než recyklát, ke kterému se přidává, a takto vytvořená směs se promíchává dalších 5 až 39,9 sekund. Poté se k ní za stálého míchání během 1 až 15 sekund, s výhodou během 1 až 9,9 sekund přidá celá dávka mikrosiliky a/nebo jejího substituentu/substituentů, atakto vytvořená směs se promíchává dalších 5 až 39,9 sekund. Po jejím promíchání se k ní za stálého míchání během 1 až 20 sekund, s výhodou 1 až 9,9 sekund přidá celá dávka cementu nebo cementu a jeho substituentu/substituentů, a takto vytvořená směs se promíchává dalších 5 až 39,9 sekund. Následně se tato směs za stálého míchání během 5 až 39,9 sekund zkropí celou dávkou záměsové vody (která v případě potřeby obsahuje alespoň jednu přísadu do betonu) nebo se na ni celá dávka záměsové vody (která v případě potřeby obsahuje alespoň jednu přísadu do betonu) během 5 až 39,9 sekund rozpráší. Po dalších 5 až 160 sekundách promíchávání se připraví čerstvý beton, u kterého je 100 % hm. kameniva tvořeno recyklátem z inertního stavebně demoličního odpadu.
Příklad 6
Postupem popsaným v příkladu 5 se připravily 3 vzorky čerstvého betonu podle vynálezu, přičemž složení 1 m3 každého z nich je popsáno v Tabulce 9.
Tabulka 9
- 19CZ 2019 - 375 A3
| Vzorek Složka | ERC 3/1 | ERC 3/2 | ERC 3/3 |
| Směsný tecyklát z inertního stavebně demoličního odpadu, frakce 0 až 20 mm [kg] | 760 | 1500 | 600 |
| Cihlový recyklát, frakce 0 až 20 mm [kg] | 760 | 580 | 1200 |
| Mikrosilika [kg] | 25 | 0: | 25 |
| Substituent mikrosiliky [kg] | 0 | 2/ | 0 |
| Cement [kg] | 200 | 200 | 200 |
| Substituent cementu [kg] | 100 | 0 | 100 |
| Piastifikačm nebo superplastinkační přísada do betonu [kg] | 6.0 | 6.0 | 6,0 |
| Voda [kg] | 247 | 50 | 225 |
| Provzdusňovad přísada do betonu [%] | 0 | 0 | 0 |
| Objemová hmotnost betonu stáří 7 dnů [kg/nť] | 2040 | 2340 | 1980 |
| Objemová hmotnost betonu stáří 28 dnu [kg/hť] | 2020 | 2350 | 1980 |
-20CZ 2019 - 375 A3
Tyto betony se následně podrobily zkouškám popsaným v příkladu 2. Výsledky těchto zkoušek jsou uvedeny v Tabulce 10.
Tabulka 10
| Vzorek Parametr | ERC’ 3/1 | ERC 3/2 | ERC 3/3 |
| Konzistence čerstvého betonu - sednuti kužele [ill:ti] | 190 | 20 | 190 |
| Obsah vzduchu v | 5.5 | - | 4.5 |
| čersivém betonu [%] | |||
| Pevnost v tlaku [MPa] Po 7 dnech | 32.7 | 16,5 | 17,1 |
| Po 14 dnech | - | - | 25,2 |
| Po 28 dnech | 46,5 | 28,5 | 30,9 |
| Po 56 dnech | - | - | - |
| Po 90 dnech | 51,7 | - | |
| Pevnost v tahu ohybem po 28 dnech [MPa] | - | - | - |
| Pevnost příčném tahu, po 28 dnech [MPa] | - | - | - |
| Hloubka průsaku tlakovou vodou [mm] | 8 | - | - |
| Objemové změny betonu [%»] | - | - | - |
| hfcazuvzdomosí [-] 100 cyklů | - | - | - |
| 50 cyklů | - | - | - |
| Statický modul pružnosti [GPa] | 28 | 12.,5 | |
| Alkalicko- křemič itá rozpínavost [%] | - | - | - |
Kromě toho se u tohoto betonu výpočtem dle EN 196-2 a EN 1744-1 stanovil obsah chloridů, postupem dle Vyhlášky č. 307/2002 Sb. Státního úřadu pro jadernou bezpečnost o radiační ochraně, ve znění pozdějších předpisů obsah přírodních radionuklidů, a index hmotnostní aktivity, přičemž všechny tyto parametry odpovídají požadavkům těchto předpisů pro použití pro stavby s obytnými nebo pobytovými místnostmi (hmotnostní aktivita 226Ra < 150 Bq.kg1, index hmotnostní aktivity I < 0,5). Postupem dle EN 12457 a Vyhlášky Ministerstva životního prostředí č. 294/2005 Sb. se určila jeho ekotoxicita jako vyhovující. Kritéria pro určení ekotoxicity jsou uvedena v Tabulce 3, příklad 2.
V Tabulce 11 jsou pak uvedeny pevnostní třídy betonu do kterých dané betony díky svým mechanicko-fyzikálním parametrům spadají a klasifikační třídy specifikace využití těchto betonů dle ČSN EN 206 (viz Tabulka 5).
-21 CZ 2019 - 375 A3
Tabulka 11
| Vzorek | ERC 3/1 | ERC 3/2 | ERC 3/3 |
| Třída pevnosti betonu | C30Š7 | Cl 6/20 | C20/25 |
| Specifikace použití betonu | xo XC1 XC2 XC3 XC4 XDI XD2 XA1 | xo XC1 | xo XC1 XC2 |
Příklad 7
Pro přípravu betonu podle vynálezu se v průmyslové míchačce 5 až 39,9 sekund (s výhodou 5 až 19,9 sekund) promíchává recyklát z inertního stavebně demoličního odpadu s horní frakcí 20 mm (např. jednofrakční recyklát s frakcí 0 až 20 mm, dvoufrakční recyklát s frakcemi 0 až 8 mm a 8 až 20 mm, nebo třífrakční recyklát s frakcemi 0 až 4 mm, 4 až 8 mm a 8 až 20 mm) prvního typu (cihelný, keramický nebo směsný, případně betonový). Po jeho promíchání se k němu za stálého míchání přidá recyklát z inertního stavebně demoličního odpadu s horní frakcí 20 mm (např. jednofrakční recyklát s frakcí 0 až 20 mm, dvoufrakční recyklát s frakcemi 0 až 8 mm a 8 až 20 mm, nebo třífrakční recyklát s frakcemi 0 až 4 mm, 4 až 8 mm a 8 až 20 mm) druhého typu (cihelný, keramický nebo směsný, případně betonový), přičemž přidávaný recyklát je recyklát z inertního stavebně demoličního odpadu jiného typu než recyklát, ke kterému se přidává, a takto vytvořená směs se promíchává dalších 5 až 39,9 sekund. Po jejím promíchání se k němu za stálého míchání přidá recyklát z inertního stavebně demoličního odpadu s horní frakcí 20 mm (např. jednofrakční recyklát s frakcí 0 až 20 mm, dvoufrakční recyklát s frakcemi 0 až 8 mm a 8 až 20 mm, nebo třífrakční recyklát s frakcemi 0 až 4 mm, 4 až 8 mm a 8 až 20 mm) nebo přírodní kamenivo s horní frakcí 20 mm, s výhodou 8 mm, případně drobné kamenivo s horní frakcí 4 mm (to max. do 40 % hm. celkového kameniva v betonu) a takto vytvořená směs se promíchává dalších 5 až 39,9 sekund. Poté se k ní za stálého míchání během 1 až 15 sekund, s výhodou 1 až 9,9 sekund přidá celá dávka mikrosiliky a/nebo jejího substituentu/substituentů, a takto vytvořená směs se promíchává dalších 5 až 39,9 sekund. Po jejím promíchání se k ní za stálého míchání během 1 až 20 sekund, s výhodou během 1 až 9,9 sekund, přidá celá dávka cementu nebo cementu a jeho substituentu/substituentů, a takto vytvořená směs se promíchává dalších 5 až 39,9 sekund. Následně se tato směs za stálého míchání během 5 až 39,9 sekund zkropí celou dávkou záměsové vody (která v případě potřeby obsahuje alespoň jednu přísadu do betonu) nebo se na ni celá dávka záměsové vody (která v případě potřeby obsahuje alespoň jednu přísadu do betonu) během 5 až 39,9 sekund rozpráší. Po dalších 5 až 160 sekundách promíchávání se připraví čerstvý beton, u kterého je alespoň 60 % hm. kameniva tvořeno recyklátem z inertního stavebně demoličního odpadu.
Příklad 8
Postupem popsaným v příkladu 7 se připravily 3 vzorky čerstvého betonu podle vynálezu, přičemž složení 1 m3 každého z nich je popsáno v Tabulce 12.
-22 CZ 2019 - 375 A3
Tabulka 12
| Vzorek Složka | ERC 41 | ERC 4/2 | ERC 4/3 |
| Směsný recyklát z iaeitaiho stavebně demoličního odpadu, frakce 0 až 20 mm [kg] | 500 | 0 | 420 |
| Cihlový recyklát, frakce 0 až 20 mm [kg] | 500 | 900 | 500 |
| Keramický recyklát, frakce 0 až 20 mm [kg] | 0 | 500 | 0 |
| Betonový recyklát, frakce 0 až 20 mm [kg] | 700 | 300 | 500 |
| Přírodní kamenivo, frakce 0 až 4 mm [kg] | 0 | 0 | 0 |
| Mikrosilika [kg] | 15 | 2.5 | 20 |
| Substituent mikiosilikv [kg] | 10 | 0 | 0 |
| Cement [kg] | 230 | 300 | ISO |
| Substituent cementu [kg] | 90 | 0 | ISO |
| Plasiifíkačm nebo sup>erplastifikačm přísada do betonu [kg] | 6,9 | 7 S | 5,4 |
| Voda [kg] | 230 | 190 | 200 |
| Provzdušňovaci přísada do betonu [%] | 0 | 0 | 0 |
| Objemová hmotnost betonu stáří 7 dnů [kg.W] | 2020 | 2000 | 1970 |
| Objemová hmotnost betonu stáři 28 dnů [kg/m5] | 2025 | 2000 | I960 |
Tyto betony se následně podrobily zkouškám popsaným v příkladu 2. Výsledky těchto zkoušek jsou uvedeny v Tabulce 13.
Tabulka 13
| Vzorek Parametr | ERC 4/1 | ERC 4/2 | ERC 4/3 |
| Konzistence čerstvého betonu- sednutí kužele [mm] | 190 | 200 | 140 |
| Obsah vzduchu v čerstvém betonu [%1 | 6,5 | 4,5 | - |
| Pevnost v tlaku ; MPa: Po 7 dnech | 22,4 | 29,1 | 17,7 |
| Po 14 dílech | 31.2 | 36.9 | 28,2 |
| Po 28 dnech | 40.2 | 3’3 | .31..3 |
| Po 56 dnech | - | - | - |
-23CZ 2019 - 375 A3
| Po 90 dnech | - | - | - |
| Pevnost v tahu ohybem po 28 dnech [MPa] | 3.8 | 3.5 | - |
| Pevnost příčném tahu po 28 dnech [MPa] | - | - | - |
| Hloubka průsaku tlakovou vodou [mni] | 15 | 20 | - |
| Objemové změny betonu [ %e] | - | - | - |
| Mraziivzdomost [-] 100 cyklů | - | - | - |
| 50 cyklů | 0,85 | - | - |
| Statický modul pružnosti [GPa] | 21.5 | 20,8 | ^7 7 |
| Alka lí cko-křená čitá rozpínavost [%] | - | - | - |
Kromě toho se u tohoto betonu výpočtem dle EN 196-2 a EN 1744-1 stanovil obsah chloridů, postupem dle Vyhlášky č. 307/2002 Sb. Státního úřadu pro jadernou bezpečnost o radiační ochraně, ve znění pozdějších předpisů obsah přírodních radionuklidů, a index hmotnostní aktivity, přičemž všechny tyto parametry odpovídají požadavkům těchto předpisů pro použití pro stavby s obytnými nebo pobytovými místnostmi (hmotnostní aktivita 226Ra < 150 Bq.kg1, index hmotnostní aktivity I < 0,5). Postupem dle EN 12457 a Vyhlášky Ministerstva životního prostředí č. 294/2005 Sb. se určila jeho ekotoxicita jako vyhovující. Kritéria pro určení ekotoxicity jsou uvedena v Tabulce 3, příklad 2.
V Tabulce 14 jsou pak uvedeny pevnostní třídy betonu do kterých dané betony díky svým mechanicko-fýzikálním parametrům spadají a klasifikační třídy specifikace využití těchto betonů dle ČSN EN 206 (viz Tabulka 5).
Tabulka 14
| Vzorek | ERC 4/1 | ERC 4/2 | ERC 4/3 |
| Třída pevnosti betonu | C25/3O | C SD | O M M |
| Specifikace použití betonu | xo XCi XC2 XC3 XC4 XD1 XD2 XA1 | XO xqi XC2 XC3 XC4 XDi XD2 XA1 | xo XCi XC2 |
Příklad 9
Pro přípravu betonu podle vynálezu se v průmyslové míchačce 5 až 39,9 sekund (s výhodu 5 až 19,9 sekund) promíchává betonový recyklát s horní frakcí 20 mm (např. jednofrakční recyklát s frakcí 0 až 20 mm, dvoufrakční recyklát s frakcemi 0 až 8 mm a 8 až 20 mm, nebo třífrakční recyklát s frakcemi 0 až 4 mm, 4 až 8 mm a 8 až 20 mm). Po jeho promíchání se k němu za stálého míchání přidá přírodní kamenivo s horní frakcí 20 mm (max. do 40 % hm. celkového kameniva v
-24CZ 2019 - 375 A3 betonu) a takto vytvořená směs se promíchává dalších 5 až 39,9 sekund (s výhodou 5 až 19,9 sekund). Poté se k ní za stálého míchání během 1 až 15 sekund, s výhodou během 1 až 9,9 sekund, přidá celá dávka mikrosiliky a/nebo jejího substituentu/substituentů a takto vytvořená směs se promíchává dalších 5 až 39,9 sekund. Po jejím promíchání se k ní za stálého míchání během 1 až 20 sekund, s výhodou během 1 až 9,9 sekund, přidá celá dávka cementu nebo cementu a jeho substituentu/substituentů a takto vytvořená směs se promíchává dalších 5 až 39,9 sekund. Následně se za stálého míchání během 5 až 39,9 sekund zkropí celou dávkou záměsové vody (která v případě potřeby obsahuje alespoň jednu přísadu do betonu) nebo se na ni celá dávka záměsové vody (která v případě potřeby obsahuje alespoň jednu přísadu do betonu) během 5 až 39,9 sekund rozpráší. Po dalších 5 až 160 sekundách promíchávání se připraví čerstvý beton, u kterého je alespoň 60 % hm. kameniva tvořeno recyklátem z inertního stavebně demoličního odpadu.
Příklad 10
Postupem popsaným v příkladu 9 se připravilo 5 vzorků čerstvého betonu podle vynálezu, přičemž složení 1 m3 každého z nich je popsáno v Tabulce 15.
Tabulka 15
| Vzorek Složka | ERC 51 | ER€ 5/2 | ERC 5/3 | ERC 54 | ERC 5/5 |
| Betonový recyklát. frakce 0 až 20 mm [kg] | 1210 | 1600 | 1680 | 800 | 1200 |
| Přírodní kamenivo, frakce G až 4 [kg] | 450 | 300 | 450 | 800 | 520 |
| Mikrosilika [kg] | 10 | 20 | 10 | 7^ | 20 |
| Sub stí tuent mikrosil ikv [M | 10 | 0 | 10 | 0 | 0 |
| Cement [kg] | 220 | 200 | 150 | 190 | 190 |
| Substituent cementu GGBS. FA., GCC. Filler fel | 0 | 50 | 0 | 0 | 20 |
| i’lastirikaem nebo superplastí fikaění přísada do betonu [kg] | 0 | 5 | Λ | 1 | o |
| Voda [kg] | 220' | 150 | 100 | 190 | |
| Provzdušňovaeí přísada do betonu [%] | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Objemová limotnost betonu stáří 7 dnů [kg/nť] | 2130 | 2325 | 2410 | 2030 | 2130 |
| Objemová hmotnost betonu stáří 28 dnů [kgW] | 2080 | 2290 | 2390 | 2030 | 2080 |
Tyto betony se následně podrobily zkouškám popsaným v příkladu 2. Výsledky těchto zkoušek jsou uvedeny v Tabulce 16.
-25CZ 2019 - 375 A3
Tabulka 16
| Vzorek Parametr | ERC 5/1 | ERC 5··''2 | ERC 5/3 | ERC 5/4 | ERC 5/5 |
| Konzistence čerstvého betomi - sednuti kužele [mm] | 120 | 80 | 10 | 70 | 140 |
| Obsah vzduchu v čerstvém betonu [%] | 2,4 | 4,5 | - | 3.0 | 2,5 |
| Pevnost v tlaku [MPa] Po 7 dnech | 20.1 | 19.8 | 19,0 | 9.6 | 14.2 |
| Po 14 dnech | - | - | - | - | - |
| Po 2S dnech | 28.5 | 32,5 | 20,1 | 28.2 | |
| Po 56 dnech | - | - | - | - | - |
| Po 90 dnech | -· | - | - | - | - |
| Pevnost v tahu ohybem po 28 dnech [MPa] | 2,5 | 3.2 | - | 1,9 | |
| Pevnost pněném tahu po 28 dnech [MPa] | - | - | - | - | - |
| Hloubka průsaku tlakovou vodou [mm] | - | - | - | 45 | 32. |
| Objemové změny betonu [%&] | 1,15 | - | - | 1,24 | 1.20 |
| Mrazuvzdomost [-] 100 cyklů | - | - | - | 0.9 | 0,9 |
| 50 cyklů | 0,85 | - | - | - | - |
| Statický modul pružnosti [GPal | 14,5 | 14,8 | - | 15.5 | 19,5 |
| Alkalicko-křemiČitň rozpínavost [%] | - | - | - | - | - |
Kromě toho se u tohoto betonu výpočtem dle EN 196-2 a EN 1744-1 stanovil obsah chloridů, postupem dle Vyhlášky č. 307/2002 Sb. Státního úřadu pro jadernou bezpečnost o radiační ochraně, ve znění pozdějších předpisů obsah přírodních radionuklidů, a index hmotnostní aktivity, přičemž všechny tyto parametry odpovídají požadavkům těchto předpisů pro použití pro stavby s obytnými nebo pobytovými místnostmi (hmotnostní aktivita 226Ra < 150 Bq.kg1, index hmotnostní aktivity I < 0,5). Postupem dle EN 12457 a Vyhlášky Ministerstva životního prostředí č. 294/2005 Sb. se určila jeho ekotoxicita jako vyhovující. Kritéria pro určení ekotoxicity jsou uvedena v Tabulce 3, příklad 2.
V Tabulce 17 jsou pak uvedeny pevnostní třídy betonu do kterých dané betony díky svým mechanicko-fýzikálním parametrům spadají a klasifikační třídy specifikace využití těchto betonů dle ČSN EN 206 (viz Tabulka 5).
-26CZ 2019 - 375 A3
Tabulka 17
| Vzorek | ERC 5/1 | ERC 5/2 | ERC 5/3 | ERC 5/4 | ERC 5/5 |
| Třída pevnosti betonu | Cl 6/20 | C20/25 | C12/15 | C12/15 | Cl 6/20 |
| Specifikace použiti betonu | xo XC1 | X0 XC1 XC2 XC3 XC4 XD1 XD2 | XiJ | XO | XO XC1 |
V dalších variantách je možné v rámci kameniva analogicky kombinovat cihelný nebo keramický nebo směsný recyklát z inertního stavebně demoličního odpadu s betonovým recyklátem a s až 40 % hm. přírodního kameniva Přitom se do míchačky s výhodou nejprve dávkuje cihelný nebo keramický nebo směsný recyklát z inertního stavebně demoličního odpadu, poté betonový recyklát a poté přírodní kamenivo. Cihelný, keramický nebo směsný recyklát z inertního stavebně demoličního odpadu mají podobné vlastnosti a chování a díky tomu možné je navzájem zaměňovat nebo míchat.
Kromě výše popsaných variant provedení, u kterých se mikrosilika a/nebo její substituent/substituenty přidává do míchačky až po poslední složce kameniva, je možné v dalších variantách celkovou dávku mikrosiliky a/nebo jejího substituentu/substituentů i celkovou dávku kameniva rozdělit na dvě nebo více menších částí (stejných nebo různých), a jednotlivé části dávky mikrosiliky a/nebo jejího substituentu/substituentů postupně přidávat po přidání jednotlivých částí celkové dávky kameniva, resp. recyklátu ze stavebně demoličního odpadu různých typů a/nebo frakcí, nebo alespoň některé části dávky mikrosiliky a/nebo jejího substituentu/substituentů přidávat současně s některými částmi celkové dávky kameniva nebo recyklátu - viz příklady 11a 12 níže.
Příklad 11
Pro přípravu betonu podle vynálezu se v průmyslové míchačce 5 až 39,9 sekund (s výhodou 5 až 19,9 sekund) promíchává první část celkové dávky kameniva tvořená recyklátem z inertního stavebně demoličního odpadu, poté se k němu během 1 až 15 sekund, s výhodou během 1 až 9,9 sekund, přidá první část celkové dávky mikrosiliky a/nebo jejího substituentu/substituentů, a takto vytvořená směs se promíchává 5 až 39,9 sekund (s výhodou 5 až 19,9 sekund). Poté se k ní za stálého míchání přidá zbývající část kameniva tvořená recyklátem z inertního stavebně demoličního odpadu nebo přírodním kamenivem a takto vytvořená směs se promíchává 5 až 39,9 sekund (s výhodou 5 až 19,9 sekund) a poté se k ní během 1 až 15 sekund, s výhodou během 1 až 9,9 sekund, přidá druhá část dávky mikrosiliky a/nebo jejího substituentu/substituentů. Celková dávka kameniva je 1000 až 2300 kg/m3 čerstvého betonu a celková dávka mikrosiliky a/nebo jejího substituentu/substituentů je 10 až 27,9 kg/m3 čerstvého betonu. Takto vytvořená směs se dále promíchává 5 až 39,9 sekund. Po jejím promíchání se k ní za stálého míchání během 1 až 20 sekund, s výhodou během 1 až 9,9 sekund, přidá celá dávka cementu nebo cementu a jeho substituentu/substituentů atakto vytvořená směs se promíchává dalších 5 až 39,9 sekund. Následně se za stálého míchání během 5 až 39,9 sekund zkropí celou dávkou záměsové vody (která v případě potřeby obsahuje alespoň jednu přísadu do betonu) nebo se na ni celá dávka záměsové vody (která v případě potřeby obsahuje alespoň jednu přísadu do betonu) během 5 až 39,9 sekund rozpráší. Po
-27 CZ 2019 - 375 A3 dalších 5 až 160 sekundách promíchávání se připraví čerstvý beton, u kterého je až 100 % hm. kameniva tvořeno recyklátem z inertního stavebně demoličního odpadu.
Obě části celkové dávky kameniva mohou být tvořeny stejným typem a recyklátu z inertního stavebně demoličního odpadu, nebo se mohou navzájem lišit frakcí a/nebo typem recyklátu.
Příklad 12
Pro přípravu betonu podle vynálezu se v průmyslové míchačce 5 až 39,9 sekund (s výhodou 5 až 19,9 sekund) promíchává první část celkové dávky kameniva tvořená recyklátem z inertního stavebně demoličního odpadu, poté se k němu během 1 až 15 sekund, s výhodou během 1 až 9,9 sekund přidá první část celkové dávky mikrosiliky a/nebo jejího substituentu/substituentů, a takto vytvořená směs se promíchává 5 až 39,9 sekund (s výhodou 5 až 19,9 sekund). Poté se k ní za stálého míchání přidá druhá část celkové dávky kameniva tvořená recyklátem z inertního stavebně demoličního odpadu nebo přírodním kamenivem a takto vytvořená směs se promíchává 5 až 39,9 sekund (s výhodou 5 až 19,9 sekund) a poté se k ní během 1 až 15 sekund, s výhodou během 1 až 9,9 sekund, pňdá druhá část dávky mikrosiliky a/nebo jejího substituentu/substituentů, a takto vytvořená směs se promíchává 5 až 39,9 sekund (s výhodou 5 až 19,9 sekund). Poté se k ní za stálého míchání přidá třetí část kameniva tvořená recyklátem z inertního stavebně demoličního odpadu nebo přírodním kamenivem a takto vytvořená směs se promíchává 5 až 39,9 sekund (s výhodou 5 až 19,9 sekund) a poté se k ní během 1 až 15 sekund, s výhodou během 1 až 9,9 sekund, přidá třetí část dávky mikrosiliky a/nebo jejího substituentu/substituentů, a takto vytvořená směs se promíchává 5 až 39,9 sekund (s výhodou 5 až 19,9 sekund). Celková dávka kameniva je 1000 až 2300 kg/m3 čerstvého betonu a celková dávka mikrosiliky a/nebo jejího substituentu/substituentů je 10 až 27,9 kg/m3 čerstvého betonu. Takto vytvořená směs se dále promíchává 5 až 39,9 sekund. Po jejím promíchání se k ní za stálého míchání během 1 až 20, s výhodu během 1 až 9,9 sekund, přidá celá dávka cementu nebo cementu a jeho substituentu/substituentů atakto vytvořená směs se promíchává dalších 5 až 39,9 sekund. Následně se za stálého míchání během 5 až 39,9 sekund zkropí celou dávkou záměsové vody (která v případě potřeby obsahuje alespoň jednu přísadu do betonu) nebo se na ni celá dávka záměsové vody (která v případě potřeby obsahuje alespoň jednu přísadu do betonu) během 5 až 39,9 sekund rozpráší. Po dalších 5 až 160 sekundách promíchávání se připraví čerstvý beton, u kterého je až 100 % hm. kameniva tvořeno recyklátem z inertního stavebně demoličního odpadu.
Různé části celkové dávky kameniva mohou být tvořeny stejným typem recyklátu z inertního stavebně demoličního odpadu, nebo se mohou navzájem lišit frakcí a/nebo typem recyklátu.
Ve všech výše uvedených případech je možné nahradit až 40 % hm., s výhodou do 20 % hm. nebo do 15 % hm. celkového kameniva v betonu umělým kamenivem (jako je např. agloporit, keramzit, expandit, expandovaný perlit, pod.) a/nebo škvárou a/nebo struskou a/nebo polystyrenem a/nebo alespoň jedním organickým plnivem (jako jsou např. dřevěné piliny, hobliny, rýžové plevy, pazdeří apod.) a/nebo jinou složkou pro zlepšení tepelných a/nebo zvukových a/nebo protipožárních vlastností zatvrdlého betonu. Tento materiál se s výhodou přidává před přidáním mikrosiliky a/nebo jejího substituentu/substituentů. Recyklát z inertního stavebně demoličního odpadu přitom ve všech případech tvoří minimálně 30 % hm. celkového kameniva v betonu.
V případě potřeby lze do kteréhokoliv z výše popsaných betonů doplnit výstužná vlákna alespoň jednoho typu, která ztužují strukturu betony a tím vylepšují některé jeho vlastnosti, např. pevnost v tahu a pevnost v tahu za ohybu. Vhodnými výztužnými vlákny jsou např. polypropylénová (PP) vlákna, polyvinylalkoholová (PVA) vlákna, směs polypropylenových a polyetylénových vláken (PLV), celulózová vlákna, ocelová vlákna, skleněná vlákna, karbonová vlákna, kevlarová vlákna apod. Tato vlákna se do betonové směsi přidávají s výhodou po přidání mikrosiliky a/nebo jejího substituentu/substituentů a po promíchání vytvořené směsi. Celkové množství všech výstužných vláken j e 0,6 až 1,2 kg/m3 čerstvého betonu, u ocelových a podobných vláken až 25 kg/m3 čerstvého
-28CZ 2019 - 375 A3 betonu. Výztužná vlákna se do betonové směsi přidávají za stálého míchání během 5 až 30 sekund, což zaručuje jejich rovnoměrné rozptýlení v ní.
Při použití všech složek kameniva s horní frakcí 8 mm se stejnými postupy připraví čerstvý beton s jemnější texturou, někdy označovaný jako cementová nebo betonová malta.
Frakce kameniva 0 až 20 mm popisovaná ve výše uvedených příkladech není pro uskutečnění vynálezu limitující, neboť jak přírodní kamenivo, tak recyklát z inertního stavebně demoličního odpadu může mít horní hranici frakce vyšší.
Ve všech variantách se navíc jedná o betony, které jsou 100% recyklovatelné stejným způsobem, kterým byly vytvořeny.
Všechny betony podle vynálezu jsou určené pro ruční i strojní zpracování (vč. torkretáže) a jsou vhodné pro běžné betonové konstrukce z prostého i železového betonu. Kromě čerstvého betonu (transportbetonu) pro stavby rodinných domů, hotelů, rezidenčních objektů, kancelářských budov, průmyslových objektů, výrobních hal, účelových zařízení, zdravotnických zařízení apod., případně jejich částí jako např. pilířů, podlah, kratších překladů (cca do 6 m), základových desek nebo patek, podkladního betonu, apod., je lze použít i pro výrobu betonových výrobků a prefabrikátů - např. betonových tvárnic a cihel, dlažebních kostek, desek, bloků, obrubníků, různých prvků zahradní architektury, stropních nosníků a vložek, atd.
-29CZ 2019 - 375 A3
Claims (19)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob pro přípravu 1 m3 čerstvého betonu s využitím recyklátu z inertního stavebně demoličního odpadu, vyznačující se tím, že v průmyslové míchačce se 5 až 39,9 sekund promíchává 1000 až 2300 kg kameniva, které je ze 30 % hm. až 100 % hm. tvořené recyklátem z inertního stavebně demoličního odpadu s 10 až 27,9 kg mikrosiliky nebo jejího substituentu/substituentů nebo směsi mikrosiliky a alespoň jednoho jejího substituentu, přičemž při tření zrn kameniva dochází k intenzivnímu odírání zrn recyklátu z inertního stavebně demoličního odpadu a v důsledku toho ke zvětšení měrného povrchu tohoto recyklátu a k vytvoření jemného pucolánového prachu, přičemž mikrosilika a/nebo její substituent/substituenty obaluje/obalují společně s pucolánovým prachem částice kameniva a vyplňují póry v nich, a po jejich promíchání se k takto vytvořené směsi za stálého míchání během 1 až 20 sekund přidá 135 až 400 kg cementu, nebo se do ní za stálého míchání během 1 až 20 sekund přidá postupně v libovolném pořadí nebo současně cement a alespoň jeden jeho substituent v celkovém množství 135 až 600 kg, a takto vytvořená směs se promíchává dalších 5 až 39,9 sekund, načež se za stálého míchání 5 až 39,9 sekund skrápí 50 až 300 kg záměsové vody, nebo se na ni během 5 až 39,9 sekund toto množství záměsové vody rozpráší, přičemž dochází k postupnému zvlhčování povrchu cementu a případně i jeho substituentu/substituentů a k postupnému nalepování vytvářeného tmelu na částice kameniva již obalené směsí mikrosiliky a/nebo jejího substituentu/substituentů a pucolánového prachu, a po dalších 5 až 160 sekundách promíchávání se připraví čerstvý beton.
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že v průmyslové míchačce se nejprve 5 až 39,9 sekund promíchává kamenivo a po jeho promíchání se k němu během 1 až 15 sekundy přidá celá dávka mikrosiliky a/nebo jejího substituentu/substituentů a takto vytvořená směs se promíchává dalších 5 až 39,9 sekundy.
- 3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že cement nebo cement a jeho substituent/substituenty se k vytvořené směsi přidají během 1 až 9,9 sekundy.
- 4. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že mikrosilika a/nebo její substituent/substituenty se ke kamenivu přidají během 1 až 9,9 sekundy.
- 5. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že kamenivo má horní frakcí 20 mm.
- 6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že kamenivo je dvoufrakční s frakcemi 0 až 8 mm a 8 až 20 mm.
- 7. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že kamenivo je třífrakční s frakcemi 0 až 4 mm, 4 mm až 8 mm a 8 až 20 mm.
- 8. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že recyklátem z inertního stavebně demoličního odpadu je cihelný recyklát, který je zcela nebo alespoň z nadpoloviční většiny tvořený cihelnou drtí, nebo keramický recyklát, který je zcela nebo alespoň z nadpoloviční většiny tvořený keramickou drtí z keramických stavebních a zařizovacích předmětů, nebo betonový recyklát, který je zcela nebo alespoň z nadpoloviční většiny tvořený drtí z betonu nebo jiného stavebního materiálu obsahujícího cement, nebo směsný recyklát, který je tvořený drtí ze směsného stavebně demoličního odpadu.
- 9. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že substituentem mikrosiliky je metakaolín nebo lupek s obsahem oxidu křemičitého alespoň 45 % hm.
- 10. Způsob podle libovolného z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že až 40 % hm. celkového kameniva je tvořeno přírodním kamenivem.-30CZ 2019 - 375 A3
- 11. Způsob podle nároku 1 až 7 nebo 10, vyznačující se tím, že až 40 % hm. celkového kameniva je tvořeno lehkým umělým kamenivem a/nebo škvárou a/nebo struskou a/nebo polystyrenem a/nebo alespoň jedním organickým plnivem a/nebo jinou složkou pro zlepšení tepelných a/nebo zvukových a/nebo protipožárních vlastností zatvrdlého betonu.
- 12. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že do vytvářené směsi se společně se záměsovou vodou nebo po ní přidá alespoň jedna přísada do betonu, přičemž celkové množství všech přidaných přísad do betonu je do 10 % hm. dávky cementu nebo dávky cementu a jeho substituentu/substituentů.
- 13. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že mikrosilika je zhutněná.
- 14. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že po přidání mikrosiliky a/nebo jejího substituentu/substituentů a po promíchání vytvořené směsi se do této směsi za stálého míchání během 5 až 30 sekund přidají výstužná vlákna alespoň jednoho druhu, přičemž celkové množství všech výstužných vláken je 0,6 až 25 kg/m3 čerstvého betonu.
- 15. Čerstvý beton připravený způsobem podle nároku 1 až 14, vyznačující se tím, že v 1 m3 obsahuje 50 až 300 kg vody, 135 až 400 kg cementu nebo 135 až 600 kg směsi cementu a alespoň jednoho jeho substituentu, 10 až 27,9 kg mikrosiliky, alespoň jednoho jejího substituentu nebo směsi mikrosiliky a alespoň jednoho jejího substituentu a 1000 až 2300 kg kameniva, přičemž 30 až 100 % kameniva je tvořeno recyklátem z inertního stavebně demoličního odpadu, 0 až 40 % kameniva je tvořeno přírodním kamenivem a 0 až 40 % kameniva je tvořeno lehkým umělým kamenivem a/nebo škvárou a/nebo struskou a/nebo polystyrenem a/nebo alespoň jedním organickým plnivem a/nebo jinou složkou pro zlepšení tepelných a/nebo zvukových a/nebo protipožárních vlastností zatvrdlého betonu.
- 16. Čerstvý beton podle nároku 15, vyznačující se tím, že 70 až 100 % kameniva je tvořeno recyklátem z inertního stavebně demoličního odpadu.
- 17. Čerstvý beton podle nároku 15 nebo 16, vyznačující se tím, že až 40 % hm. celkového kameniva je tvořeno lehkým umělým kamenivem a/nebo škvárou a/nebo struskou a/nebo polystyrenem a/nebo alespoň jedním organickým plnivem a/nebo jinou složkou pro zlepšení tepelných a/nebo zvukových a/nebo protipožárních vlastností zatvrdlého betonu.
- 18. Čerstvý beton podle nároku 15, vyznačující se tím, že dále obsahuje alespoň jednu přísadu do betonu, přičemž celkové množství všech přidaných přísad do betonu je do 10 % hm. dávky cementu nebo dávky cementu a jeho substituentu/substituentů.
- 19. Čerstvý beton podle nároku 15, vyznačující se tím, že dále obsahuje výztužná vlákna v množství 0,6 až 25 kg/m3 čerstvého betonu.3 výkresy
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2019375A CZ308833B6 (cs) | 2019-06-14 | 2019-06-14 | Beton a způsob pro jeho přípravu |
| PCT/CZ2020/050006 WO2020249141A1 (en) | 2019-06-14 | 2020-02-20 | Method for the preparation of fresh concrete and fresh concrete obtained by this method |
| EP20713822.3A EP3768651A1 (en) | 2019-06-14 | 2020-02-20 | Method for the preparation of fresh concrete and fresh concrete obtained by this method |
| ARP200101664A AR119145A1 (es) | 2019-06-14 | 2020-06-12 | Concreto y método para su preparación y una mezcla seca para su preparación |
| PCT/CZ2020/050046 WO2020249145A1 (en) | 2019-06-14 | 2020-06-12 | Dry mixture for the preparation of concrete, fresh concrete and method for the preparation of fresh concrete |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2019375A CZ308833B6 (cs) | 2019-06-14 | 2019-06-14 | Beton a způsob pro jeho přípravu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2019375A3 true CZ2019375A3 (cs) | 2021-02-03 |
| CZ308833B6 CZ308833B6 (cs) | 2021-06-23 |
Family
ID=69960176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2019375A CZ308833B6 (cs) | 2019-06-14 | 2019-06-14 | Beton a způsob pro jeho přípravu |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3768651A1 (cs) |
| AR (1) | AR119145A1 (cs) |
| CZ (1) | CZ308833B6 (cs) |
| WO (1) | WO2020249141A1 (cs) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112608045A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-06 | 北京联绿技术集团有限公司 | 一种用废弃砖瓦制造速凝水泥的方法 |
| CN113788658A (zh) * | 2021-09-25 | 2021-12-14 | 成都新豪鼎盛建材有限公司 | 一种高强度抗开裂混凝土及其制备工艺 |
| FI131504B1 (fi) * | 2022-09-16 | 2025-05-27 | Trifami 3D Oy | Menetelmä 3D-tulostukseen soveltuvan märkäbetonin valmistamiseksi ja märkäbetonin käyttö talonrakennuksessa käytettyjen elementtien 3D-tulostamiseksi tai rakennuksen seinämien 3D-tulostamiseksi |
| WO2024056944A1 (en) * | 2022-09-16 | 2024-03-21 | Trifami 3D Oy | Method for the production of wet concrete applicable to the fabrication of structural exterior elements or structural interior elements |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1749803A1 (en) * | 2005-07-28 | 2007-02-07 | Eerland Operations B.V. | Concrete composition |
| CZ2007206A3 (cs) * | 2007-03-19 | 2009-03-11 | Ceské vysoké ucení technické v Praze | Vláknobeton, zejména pro zemní konstrukce |
| CN101942869A (zh) * | 2010-08-19 | 2011-01-12 | 桂林理工大学 | 一种再生低强砼墙梁的制造方法 |
| CN202055143U (zh) * | 2011-01-31 | 2011-11-30 | 上海寰保渣业处置有限公司 | 一种砖混类建筑垃圾道路基层材料生产装置 |
| SI24781A (sl) * | 2014-08-07 | 2016-02-29 | Stonex D.O.O. | Postopek in situ stabilizacije in solidifikacije onesnaženih zemljin v kompozit - gradbeni produkt |
| CZ28669U1 (cs) * | 2015-08-06 | 2015-09-29 | ÄŚeskĂ© vysokĂ© uÄŤenĂ technickĂ© v Praze Fakulta stavebnĂ | Cementový kompozit s nestejnorodou textilní drtí |
| CN105036660A (zh) * | 2015-08-10 | 2015-11-11 | 河海大学 | C40再生骨料混凝土及其制备方法 |
| PT108957B (pt) * | 2015-11-13 | 2024-02-29 | Inst Superior Tecnico | Betões de elevado desempenho sem incorporação de agregados naturais e o seu processo de preparação. |
| CN205774140U (zh) * | 2016-05-26 | 2016-12-07 | 甘肃德龙生态建材有限公司 | 一种生态混凝土的生产设备 |
| CZ310246B6 (cs) * | 2018-03-21 | 2025-01-01 | ERC BETON s.r.o. | Způsob pro přípravu betonu |
| CZ307741B6 (cs) * | 2017-03-31 | 2019-04-10 | ERC-TECH a.s. | Způsob pro přípravu betonu s využitím recyklátu z inertního stavebně demoličního odpadu |
| CA3058516A1 (en) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | ERC-TECH a.s. | Concrete, a dry mixture for the preparation of this concrete, and a method for the preparation of this concrete |
-
2019
- 2019-06-14 CZ CZ2019375A patent/CZ308833B6/cs not_active IP Right Cessation
-
2020
- 2020-02-20 EP EP20713822.3A patent/EP3768651A1/en not_active Withdrawn
- 2020-02-20 WO PCT/CZ2020/050006 patent/WO2020249141A1/en not_active Ceased
- 2020-06-12 AR ARP200101664A patent/AR119145A1/es unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2020249141A1 (en) | 2020-12-17 |
| CZ308833B6 (cs) | 2021-06-23 |
| EP3768651A1 (en) | 2021-01-27 |
| AR119145A1 (es) | 2021-11-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11008255B2 (en) | Concrete, a dry mixture for the preparation of this concrete, and a method for the preparation of this concrete | |
| CZ2019375A3 (cs) | Beton a způsob pro jeho přípravu | |
| CZ2019586A3 (cs) | Beton, suchá směs pro přípravu betonu, a způsob pro přípravu tohoto betonu | |
| Turgut | Properties of masonry blocks produced with waste limestone sawdust and glass powder | |
| JP5856443B2 (ja) | セメント混和材およびセメント組成物 | |
| Lubelli et al. | Influence of brick and mortar properties on bioreceptivity of masonry–Results from experimental research | |
| WO2020249145A1 (en) | Dry mixture for the preparation of concrete, fresh concrete and method for the preparation of fresh concrete | |
| US20250296879A1 (en) | Systems and methods for self-sustaining reactive cementitious systems | |
| RU2338724C1 (ru) | Сухая теплоизолирующая гипсопенополистирольная строительная смесь для покрытий, изделий и конструкций и способ ее получения | |
| CZ2017187A3 (cs) | Beton, suchá směs pro přípravu betonu, a způsob pro přípravu tohoto betonu | |
| Arum et al. | Making of strong and durable concrete | |
| Rasheed et al. | Recyclable wastes as internal curing materials to improve high-performance concrete’s sustainability, and durability: an overview | |
| CN109747035A (zh) | 一种采用平模工艺生产轻质保温结构一体板的生产方法 | |
| Kovac et al. | Changes of strength characteristics of pervious concrete due to variations in water to cement ratio | |
| Aliyu et al. | The use of quarry dust for partial replacement of cement in cement-sand mortar | |
| CZ2018141A3 (cs) | Beton, suchá směs pro přípravu betonu, a způsob pro přípravu tohoto betonu | |
| HRP20080649A2 (hr) | Građevinske smjese na bazi cementa i/ili vapna, gume i drugih pomoćnih materijala | |
| CZ35456U1 (cs) | Čerstvý beton a suchá směs pro přípravu čerstvého betonu pro technologii 3D tisku | |
| Olivia et al. | The effects of using ground cockle seashells as an additive for mortar in peat environment | |
| EP4028372A1 (en) | Dry mixture for the preparation of concrete, fresh concrete and method for the preparation of fresh concrete | |
| Tkach et al. | Resource-saving materials based on hydrophobic low water demand binder | |
| Jannaty et al. | Assessment of Curing Exposures Effect on the Long-term Engineering Properties of Novel Lightweight Aggregate Concrete | |
| HK40014093A (en) | Concrete, a dry mixture for the preparation of this concrete, and a method for the preparation of this concrete | |
| Kaddo | Efficiency of Additives for Aluminate Cement-based Dry Mixes for Self-Levelling Floors | |
| Guan | Performance of foamed concrete using laterite as sand replacement |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20230614 |