CZ308833B6 - Beton a způsob pro jeho přípravu - Google Patents

Beton a způsob pro jeho přípravu Download PDF

Info

Publication number
CZ308833B6
CZ308833B6 CZ2019375A CZ2019375A CZ308833B6 CZ 308833 B6 CZ308833 B6 CZ 308833B6 CZ 2019375 A CZ2019375 A CZ 2019375A CZ 2019375 A CZ2019375 A CZ 2019375A CZ 308833 B6 CZ308833 B6 CZ 308833B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
concrete
seconds
aggregate
recycled
microsilica
Prior art date
Application number
CZ2019375A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2019375A3 (cs
Inventor
František Polák
Lucie Slavíčková
Jiří Fiala
Jiří Ing Fiala
Original Assignee
ERC-TECH a.s.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ERC-TECH a.s. filed Critical ERC-TECH a.s.
Priority to CZ2019375A priority Critical patent/CZ308833B6/cs
Priority to PCT/CZ2020/050006 priority patent/WO2020249141A1/en
Priority to EP20713822.3A priority patent/EP3768651A1/en
Priority to ARP200101664A priority patent/AR119145A1/es
Priority to PCT/CZ2020/050046 priority patent/WO2020249145A1/en
Publication of CZ2019375A3 publication Critical patent/CZ2019375A3/cs
Publication of CZ308833B6 publication Critical patent/CZ308833B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions 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
    • C04B28/04Portland cements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use 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
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/16Waste materials; Refuse from building or ceramic industry
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use 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

Způsob pro přípravu 1 m3 čerstvého betonu s využitím recyklátu z inertního stavebně demoličního odpadu spočívá v tom, že se při něm v průmyslové míchačce 5 až 39,9 sekund promíchává 1000 až 2300 kg kameniva, které je ze 30 % hmotn. až 100 % hmotn. 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.

Description

Beton a způsob pro jeho přípravu
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu pro přípravu čerstvého betonu s využitím recyklátu z inertního stavebně demoličního odpadu, přičemž tento způsob je definován v přepočtu na 1 m3 čerstvého betonu.
Vynález se dále týká také složení čerstvého betonu připraveného tímto způsobem, přičemž toto složení je definováno v přepočtu na 1 m3 čerstvého betonu.
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 PV 1994-2635, CZ PV 2007-206, CZ 28669 U, 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).
Z CZ 307741 B6 a CZ PV 2018-141 AI je známý postup pro přípravu čerstvého betonu s využitím recyklátu z inertního stavebně demoličního odpadu jako alespoň části kameniva, který je definován určitou posloupností kroků, délkou jejich trvání a množstvím jednotlivých složek betonu. Nevýhodou tohoto postupuje, že je pro komerční výrobu betonu příliš zdlouhavý - celý proces přípravy čerstvého betonu trvá 240 až 455 s, a současně také to, že vyžaduje poměrně velkou dávku mikrosiliky - 28 až 52 kg/m3 čerstvého betonu, která je však v poslední době poměrně nedostatkovou, a tedy i drahou komoditou.
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 čerstvého betonu, který je níže definován v přepočtu na 1 m3 čerstvého 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
- 1 CZ 308833 B6
100 % hmotn. kameniva v betonu recyklátem z inertního stavebně demoličního odpadu (tj. mletým nebo drceným inertním stavebně demoličním odpadem) a přitom dosáhnout mechanickofýzikálních 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 % hmotn. tohoto kameniva je tvořeno cihelným nebo keramickým nebo betonovým nebo směsným recyklátem z inertního stavebně demoličního odpadu, 0 až 40 % hmotn. kameniva je tvořeno přírodním kamenivem a dalších 0 až 40 % hmotn. 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 jiného materiálu obsahujícího 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 smícháním 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.
-2 CZ 308833 B6
Praxe při použití průmyslových míchaček ukazuje, že při tření zrn kameniva dochází překvapivě k podstatně intenzivnějšímu odírání zrn recyklátu z inertního stavebně demoličního odpadu než se očekávalo, v důsledku kterého dochází nejen ke zvětšení měrného povrchu tohoto recyklátu, 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 recyklátu 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).
V případě potřeby může čerstvý beton podle vynálezu v kterékoliv variantě obsahovat alespoň jednu přísadu do betonu v celkové dávce do 10 % hmoto, 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, těsnicí, 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-fyzikálních 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 % hmota. Výhodné je např. použití směsi mikrosiliky a jejího substituentu/substituentů, která obsahuje 30 % až 70 % hmota, mikrosiliky.
-3CZ 308833 B6
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.
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, zejména 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 zrna 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-fumace 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 zrna 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 fyzikálně-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 % hmota, větších částic), resp. do 8 mm, případně i drobné těžené kamenivo s frakcí 0 až 4 mm.
-4CZ 308833 B6
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% hmota, až 100% hmota, 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/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 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.
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 1000 krát, na obr. 2 SEM snímek zrna recyklátu z inertního stavebně demoličního odpadu ve struktuře čerstvého betonu vytvořeného způsobem podle vynálezu pň zvětšení 10 000 krát, a na obr. 3 SEM snímek zrna recyklátu z inertního stavebně demoličního odpadu ve struktuře čerstvého betonu vytvořeného způsobem podle vynálezu při zvětšení 20 000 krát.
Příklady uskutečnění vynálezu
Níže jsou popsány příkladné varianty přípravy čerstvého betonu podle vynálezu - první z nich pro případ, kdy je 100 % hmota, 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 % hmota, celkového kameniva) (příklad 3 a 4), třetí pro případ, kdy je 100% hmota, 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 % hmota, 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 mikrosiliky a/nebo jejího substituentu/substituentů na menší dávky příklad (11a 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-fýzikální 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
-5CZ 308833 B6 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 5 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 ίο do betonu) během 5 až 39,9 sekund rozpráší. Po dalších 5 až 160 sekundách promíchávání se připraví čerstvý beton, u kterého je 100 % hmota, 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 308833 B6
Tabulka 1
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 ίο 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 %. 15 Parametry naměřené při těchto zkouškách jsou uvedeny v tabulce 2.
-7 CZ 308833 B6
Tabulka 2
ERC 1/10 170 10,5 19,7 cj t i i t t t i
6/1 □R3 190 7,2 20,5 28,7 n * t co re/ 2,8 ( t t ΓΕΙ
ERC 1/8 120 17,4 27,9 rCj l O ¢4 2,2 tr, n i ( t 12,0 t
ERC 1/7 160 I 10,7 13,9 í 1,8 i t l t 8.40 t
ERC 1/6 180 9,0 10,8 13,5 15,6 í i t l t 8,50 t
ERC 1/5 230 6,0 O ŮQ ČN 27,80 37,40 I 3,70 2,40 00 t t 12.90 o o o
ERC 1/4 40 3,4 19,70 ř O c-i I xO ίΓ) et > 1,278 xO C% O ŮQ o 12.50 t
- M 190 5,8 t t 72,10 ř i t 1 li >
ERC 1/2 140 3,0 28,0 40,70 O rCj <4 ř 4,70 t i 1 li 1 >
ERC 1/1 210 «λ' 00 0ό 28,40 35,0 37,40 t 5,50 2,80 22 1,077 0,95 0ό cT 18,60 0,094
Vzorek Parametr Konzistence čerstvého betonu sednuti kužele [mm] Obsah vzduchu v čerstvém betonu [% yh; ] Pevnost v tlaku [MPa] po 7 dnech po 14 dnech po 28 dnech po 56 dnech po 90 dnech Pevnost v taliu ohybem po 28 dnech [MPa] Pevnost příčném tahu po 28 dnech [MPa] Hloubka průsaku tlakovou vodou [mm] Objemové změny betonu [%o] Mrazuvzdornost [-] 100 cyklů 50 cyklů Statický modul pružností [GPa] Alkalicko-křemičitá 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
-8CZ 308833 B6 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 5 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 Daphnia magna 48 max. imobilizace 30% max. imobilizace 30%
na vodním obratlovci Poecillia reticulata 96 bez úhynu a změny chování bez úhynu a změny chování
na řase Desmodesmus subspicatus 72 max. inhibice 30% max. změna růstu 30%
na semenech rostliny Sinapis alba 72 max. inhibice 30% max. změna růstu 30%
ίο 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).
-9CZ 308833 B6
Tabulka 4
ERC 1/10 C16/20 ο Π
ERC 1/9 C25/30 c.j f)-; -ef. _ fxj S O U O U 0 Q X X X X X
ERC .1/8 C20/25 *-< C l CJ O
ERC 1/7 C8/10 ox
ERC 1/6 GO U xo
ERC 1/5 C 25/30 e l c-4 S U U O U Q Q ^XXXXXXX
ERC 1/4 C 20/25 q r1 7’ 8 u u X X
ERC 1./3 F'· XO i/j er; U
ERC 1/2 C 30/37 XF1
ERC 1/1 i/j ci U —i w τΤ c-J --i SuuuuflQh Χχχκχχχχ
Vzorek Třída pevnosti betonu Specifikace použiti betonu
-10CZ 308833 B6
Tabulka 5
Klasifikační třída Popis stopne viton prostředí Příklad výskyte stopne vlivu prostředí
pro beton bez nebezpečí keroie uebo nsraceus
X0 Pro beton te výtooae: nebo zábudovsEsých kovových vložek. Všechny vSky s vjjtoúEon zmsezorróni a K^ssazsvád, ohmsu. nebo chemicky egsmvs&o ptteedí Beton uvtotí budov s velmi srnkou vlhkostí vzdten
Pse tem s výztuží nebo- se zabzáovsEsjžni kovovým vlcžkstm: Velmi steě
prs beton s nebezpečím koroze 'dírom ktesnatece-
XC1 Suché tes stále nrokré. Beton uvni.tr budov s nízkou vlhkosti, vzduchu; Beton trtee penařený to vodě.
XC2 Mokré. občas suché. Povrch teston tystovený dlouhodobému působení vody; Většina. zškladL
XC3 Stíedsě mokré, vtoké. Beton istoíů budov se střední teo veikoti vlhkostí TOdten; Venkovní beton dštěný pte deští.
KC4 Střídavě mokré a suché Povrchy beten ve stýká s vodosr. které nejsou zahrnuty to tototo vBro ^teedi XC2
pro betos s nebezpečím koroze věš véna íblarÉdů. ne vrak z mořské vody
XD1 Středné mokré, vlhké. Povidsy x-yEmřesš chltešnto. rass^teným to vzdutím.
XD2 Mokré, c-bčas suché. Plavecké bazény. Setou vystavený ^sobími gmmytífetývh vod obsahujících, chloridy..
pro beton vystavený msazn a ΓΟίηιτκητίηξ bez chemických raz»nxevndEh Útek
XF1 Mime nasycen vodou te nssmazovsckh prostředku.. Svislé betonové povrchy vystavené deští a asnazuL
Mině nasyems .voděn s rozmrszuvacům prostředky Svislé betonové povrchy silsicmch koustrskcí vystavené mrasa a rozmrazovacím piustíedkom rozptýleným ve vzduchu
XF4 Značně nasycen. veden s lozmresovacmú prostředky ten .mořskou vodou Vozovky a mostovky vysteroně rozmmzovacsm prostředkem, totesvé povrchy vystavené pžmrétnu ostřiku, smývsitíi část staveb v moři vystaveni mrazs
pre beton vystaven chraekkéma. pnteeni rustle zesutov a podzemní veáy
XA1 Slabě agresivní' dsemicke prostředí Betou vystavený ros tlé zemině a podosmů vc-dé
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 ίο 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
-11 CZ 308833 B6 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 % hmota, 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 % hmota, 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.
- 12 CZ 308833 B6
Tabulka 6
ERC 2/8 čh o o 975 O o © 150 05 «r | 001 © 2260 2260
ERC 2/7 rA o o r © '/Ί CN o 8 r<i 190 ĎO LČ. © O £29 O ΓΊ O č·]
ERC 216 •O Γ:-· o o 7650 O O o 190 O MS ič 'íf 175 I O © νΊ S IČI Ch
w o o 059 650 o 1/Ί >č| O ί'τ'Ί či 150 l> 235 I o O 1930
ERC 2/4 $0 o © rn se © 20 Ι/Ί či O Ch \O “Či CN © 2010 2005
ERC 2/3 740 Φ o 740 o rčí O čq 8 VQ ŠO O on řN Φ a CČI o ΓΝ o
ERC 2/2 O o O o tíh •Či 2 o O o | W. o O rs
Cti zni O o o o ΓΊ </Ί čl C3 © © 8 fN o o MS Ch íč 2
Vzorek Složka Směsný recykiát z inertního stavebně demoličního odpadu, frakce 0 až 20 mm [kg] [3¾] oc Q ÁAO-ppj Keramický recyklát, frakce 0 až 20 mm [ks] Betonový recyklát, frakce 0 až 20 mm [kg] Přírodní kamenivo, frakce 0 až 4 mm [kg,] i 8 i Substituent mikrosilikv íkg] Cement [kg] Substituent cementu [kg] PlastiSkační nebo superplastifíkační přísada do betonu [kg] I Voda [ks] Provzdušňovaci přísada do betonu [% hmota.] Objemová hmotnost betonu stáří 7 dnů [kgífr?] Objemová hmotnost betonu stáří 28 daů [ks-W]
Tyto betony se následně podrobily zkouškám popsaným v příkladu 2. Výsledky těchto zkoušek jsou uvedeny v tabulce 7.
- 13CZ 308833 B6
Tabulka 7
ERC 2/8 60 QTI i Ch 1 i 1 1 1 1 i i 1
LÍZ □«3 220 o M3 22,5 oTs A <*Ί 3 8 JO i o '/'i cd’ 1,29 Ό ěo O A ¥»4 Ι90Ό
$ O eo řŇ řN Q As 1 Q A M3 ¢4 1 < o A A < 30 i i 1 o. s' <
ERC 2/5 CM A A ΤΩ A, ĎĎ 0Ί en -r 00 ! I 1 1 1
ERC 2/4 o O rq 1 o O M3 *3 (Ti i A i o 1 1 i A A cl i
ERC 2/3 ISO A “íl' o en I 3 I ĎŮ C* Ó A i 1 1 ! A tri N i
ZfZ 3ΉΤ 'Ó OJ 1 35/7 1 9ÚZ ! tři A 1 A ďď' 1
ERC 2/1 A, Voz 1 en 1 1 s A 1 r^> r^ A i STÍ 1
Vzorek Parametr Konzistence čerstvého betonu — sednuti kužele [mm] Obsah vzduchu v čerstvém betonu [% ob] .1 Pevnost v tlaku. [MPa] po 7 dnech po 14 dnech po 28 dnech po 56 dnech po 90 dnech Pevnost v tahu ohybem po 28 dnech [MPa] Pevnost příčném taliu po 28 dnech [MPa] Hloubka průsaku tlakovou vodou [mm] Objemové změny betonu Mrazuvzdomost [-] 100 cvklů 50 cyklů Statický modul pnižností [GP a] AlkalickoTďemičitá 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 ίο 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
- 14CZ 308833 B6 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 5 mechanicko-fýzikálním parametrům spadají a klasifikační třídy specifikace využití těchto betonů dle ČSN EN 206 (viz tabulka 5).
Tabulka 8
ERC 2/8 Cl 2/15 o X
LÍZ 3Ή3 C 25/30 SCiUUUQQ<Uj
ERC 2/6 C 16/20 xo XC1
ERC 2/5 C25/30 „, fr, -f „1 —I SUUUUQQ-Í
C25/30 — n -t — η —। S Q Q O Q Q Q <
ERC 2/3 C30/37 —i CS fe rf — N —। —i
ERC 2/2 C25/30 r i i—» SUUUUQQ<
ERC 2/1 C20 25 —। es m —। n H Q U O U Q Q * X X X X W 8
Vzorek Třída pevnosti betonu Specifikace použití betonu
-15CZ 308833 B6
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 % hmota, 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
Vzorek Složka ERC 3/1 ERC 3/2 ERC 3/3
Směsný recyklát 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 27 0
Cement [kg] 200 200 200
Substituent cementu [kg] 100 0 100
Plastifikační nebo superplastifikační přísada do betonu [kg] 6,0 6,0 6,0
Voda [kg] 247 50 225
Provzdušňovací přísada do betonu [% hmota.] 0 0 0
Objemová hmotnost betonu stáří 7 dnů [kg/m3] 2040 2340 1980
Objemová hmotnost betonu stáří 28 dnů [kg/m3] 2020 2350 1980
Tyto betony se následně podrobily zkouškám popsaným v příkladu 2. Výsledky těchto zkoušek jsou uvedeny v tabulce 10.
- 16CZ 308833 B6
Tabulka 10
Vzorek Parametr ERC 3/1 ERC 3/2 ERC 3/3
Konzistence čerstvého betonu - sednutí kužele [mm] 190 20 190
Obsah vzduchu v čerstvém betonu [% obj.] 5,5 - 4,5
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 [%o] - - -
Mrazuvzdomost [-] 100 cyklů - - -
50 cyklů - - -
Statický modul pružnosti [GPa] 28 12,5 -
Alkalicko-křemičitá rozpínavost [%] - - -
Kromě toho se u tohoto betonu výpočtem dle EN 196-2 a EN 1744-1 stanovil obsah chloridů, 5 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 ίο 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-fýzikálním parametrům spadají a klasifikační třídy specifikace využití těchto betonů 15 dle ČSN EN 206 (viz tabulka 5).
- 17 CZ 308833 B6
Tabulka 11
Vzorek ERC 3/1 ERC 3/2 ERC 3/3
Třída pevnosti betonu C30/37 Cl 6/20 C20/25
Specifikace použití betonu XO XC1 XC2 XC3 XC4 XD1 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 kněmu 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 % hmotn. 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 % hmotn. 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.
- 18CZ 308833 B6
Tabulka 12
Vzorek Složka ERC 4/1 ERC 4/2 ERC 4/3
Směsný recyklát z inertního 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 25 20
Substituent mikrosiliky [kg] 10 0 0
Cement [kg] 230 300 180
Substituent cementu [kg] 90 0 180
Plastifikační nebo superplastifíkační přísada do betonu [kg] 6,9 7,5 5,4
Voda [kg] 230 190 200
Provzdušňovací přísada do betonu [% hmota.] 0 0 0
Objemová hmotnost betonu stáří 7 dnů [kg/m3] 2020 2000 1970
Objemová hmotnost betonu stáří 28 dnů [kg/m3] 2025 2000 1960
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 [% obj.] 6,5 4,5 -
Pevnost v tlaku [MPa] po 7 dnech 22,4 29,1 17,7
po 14 dnech 31,2 36,9 28,2
po 28 dnech 40,2 37,3 31,3
po 56 dnech - - -
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 [mm] 15 20 -
Objemové změny betonu [%o] - - -
Mrazuvzdomost [-] 100 cyklů - - -
- 19CZ 308833 B6
50 cyklů 0,85 - -
Statický modul pružnosti [GPa] 21,5 20,8 17,7
Alkalicko-křemičitá 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 ERC ERC
4/1 4/2 4/3
Třída pevnosti betonu C25/30 C25/30 C20/25
XO XO
XC1 XC1
XC2 XC2
Specifikace použití betonu XC3 XC3 XO
XC4 XC4 XC1
XD1 XD1 XC2
XD2 XD2
XA1 XA1
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 % hmota, celkového kameniva v betonu) a takto vytvořená směs se promíchává dalších 5 až 39,9 sekund (s výhodou 5 až 19,9 sekund). Poté se kní 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 % hmota, kameniva tvořeno recyklátem z inertního stavebně demoličního odpadu.
-20CZ 308833 B6
Příklad 10
Postupem popsaným v příkladu 9 se připravilo 5 vzorků čerstvého betonu podle vynálezu, přičemž 5 složení 1 m3 každého z nich je popsáno v tabulce 15.
Tabulka 15
Vzorek Složka ERC 5/1 ERC 5/2 ERC 5/3 ERC 5/4 ERC 5/5
Betonový recyklát, frakce 0 až 20 mm [kg] 1210 1600 1680 800 1200
Přírodní kamenivo, frakce 0 až 4 mm [kg] 450 300 450 800 520
Mikrosilika [kg] 10 20 10 25 20
Substituent mikrosiliky [kg] 10 0 10 0 0
Cement [kg] 220 200 150 190 190
Substituent cementu GGBS, FA, GCC, Filler [kg] 0 50 0 0 20
Plastifikační nebo superplastifikační přísada do betonu [kg] 0 5 3 1 0
Voda [kg] 220 150 100 175 190
Provzdušňovací přísada do betonu [% hmota.] 0 0 0 0 0
Objemová hmotnost betonu stáří 7 dnů [kg/m3] 2130 2325 2410 2030 2130
Objemová hmotnost betonu stáří 28 dnů [kg/m3] 2080 2290 2390 2030 2080
ίο Tyto betony se následně podrobily zkouškám popsaným v příkladu 2. Výsledky těchto zkoušek jsou uvedeny v tabulce 16.
Tabulka 16
Vzorek Parametr ERC 5/1 ERC 5/2 ERC 5/3 ERC 5/4 ERC 5/5
Konzistence čerstvého betonu - sednutí kužele [mm] 120 80 10 70 140
Obsah vzduchu v čerstvém betonu [% ob].] 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 28 dnech 28,5 32,5 23,2 20,1 28,2
po 56 dnech - - - - -
po 90 dnech - - - - -
-21 CZ 308833 B6
Pevnost v tahu ohybem po 28 dnech [MPa] 2,5 3,2 - 2,2 1,9
Pevnost příčném tahu po 28 dnech [MPa] - - - - -
Hloubka průsaku tlakovou vodou [mm] - - - 45 32
Objemové změny betonu [%o] 1,15 - - 1,24 1,20
Mrazuvzdomost [-] 100 cyklů - - - 0,9 0,9
50 cyklů 0,85 - - - -
Statický modul pružnosti [GPa] 14,5 14,8 - 15,5 19,5
Alkalicko-křemičitá 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-fyzikálním parametrům spadají a klasifikační třídy specifikace využití těchto betonů dle ČSN EN 206 (viz tabulka 5).
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 použití betonu XO XC1 XO XC1 XC2 XC3 XC4 XD1 XD2 XO 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 % hmota, 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
-22 CZ 308833 B6 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 dalších 5 až 160 sekundách promíchávání se připraví čerstvý beton, u kterého je až 100 % hmota, 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 kněmu 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, přidá druhá část dávky mikrosiliky a/nebo jejího substituentu/substituentů, atakto 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
-23CZ 308833 B6 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 % hmota, 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 % hmota., s výhodou do 20 % hmota, nebo do 15 % hmota, 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 % hmota, celkového kameniva v betonu.
V případě potřeby lze do kteréhokoliv z výše popsaných betonů doplnit výztužná 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. Množství výztužných vláken je 0,6 až 1,2 kg/m3 čerstvého betonu, u ocelových a podobných vláken pak až 25 kg/m3 čerstvého 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.

Claims (19)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. 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% hmota, až 100% hmota, 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, atakto 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. 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. 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. 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. 5. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že kamenivo má horní frakcí 20 mm.
  6. 6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že kamenivo je dvoufrakční s frakcemi 0 až 8 mm a 8 až 20 mm.
  7. 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. 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. 9. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že substituentem mikrosiliky je metakaolín nebo lupek s obsahem oxidu křemičitého alespoň 45 % hmota.
  10. 10. Způsob podle libovolného z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že až 40 % hmota, celkového kameniva je tvořeno přírodním kamenivem.
    -25CZ 308833 B6
  11. 11. Způsob podle nároku 1 až 7 nebo 10, vyznačující se tím, že až 40 % hmota, 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. 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 % hmota, dávky cementu nebo dávky cementu a jeho substituentu/substituentů.
  13. 13. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že mikrosilika je zhutněná.
  14. 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. 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, pňčemž 30 až 100 % hmota, kameniva je tvořeno recyklátem z inertního stavebně demoličního odpadu, 0 až 40 % hmota, kameniva je tvořeno přírodním kamenivem a 0 až 40 % hmota, 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, přičemž zrna kameniva jsou obalena a jejich póry jsou vyplněny směsí mikrosiliky a/nebo alespoň jednoho jejího substituentu a pucolánového prachu, a cementový tmel je nalepený na částicích kameniva již obalených směsí mikrosiliky a/nebo alespoň jednoho jejího substituentu a pucolánového prachu.
  16. 16. Čerstvý beton podle nároku 15, vyznačující se tím, že 70 až 100 % hmota, kameniva je tvořeno recyklátem z inertního stavebně demoličního odpadu.
  17. 17. Čerstvý beton podle nároku 15 nebo 16, vyznačující se tím, že až 40 % hmota, 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. 18. Čerstvý beton podle nároku 15, vyznačující se tím, že dále obsahuje alespoň jednu přísadu do betonu, přičemž celkové množství všech přidaných přísad do betonuje do 10 % hmota, dávky cementu nebo dávky cementu a jeho substituentu/substituentů.
  19. 19. Čerstvý beton podle nároku 15, vyznačující se tím, že dále obsahuje výztužná vlákna v množství 0,6 až 25 kg/m3 čerstvého betonu.
CZ2019375A 2019-06-14 2019-06-14 Beton a způsob pro jeho přípravu CZ308833B6 (cs)

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 CZ2019375A3 (cs) 2021-02-03
CZ308833B6 true 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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
EP4587405A1 (en) * 2022-09-16 2025-07-23 Trifami 3D Oy Method for the production of wet concrete applicable to the fabrication of structural exterior elements or structural interior elements
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

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007013803A2 (en) * 2005-07-28 2007-02-01 Zoco-Innovations B.V. A concrete and method for making same
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
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
CZ307741B6 (cs) * 2017-03-31 2019-04-10 ERC-TECH a.s. Způsob pro přípravu betonu s využitím recyklátu z inertního stavebně demoličního odpadu
CZ2018141A3 (cs) * 2018-03-21 2019-10-02 František Polák Beton, suchá směs pro přípravu betonu, a způsob pro přípravu tohoto betonu

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ2007206A3 (cs) * 2007-03-19 2009-03-11 Ceské vysoké ucení technické v Praze Vláknobeton, zejména pro zemní konstrukce
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.
TW201841864A (zh) * 2017-03-31 2018-12-01 法蘭特賽柯 波拉柯 混凝土、用於製備該混凝土之乾性混合物、及用於製備該混凝土之方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007013803A2 (en) * 2005-07-28 2007-02-01 Zoco-Innovations B.V. A concrete and method for making same
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
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
CZ307741B6 (cs) * 2017-03-31 2019-04-10 ERC-TECH a.s. Způsob pro přípravu betonu s využitím recyklátu z inertního stavebně demoličního odpadu
CZ2018141A3 (cs) * 2018-03-21 2019-10-02 František Polák Beton, suchá směs pro přípravu betonu, a způsob pro přípravu tohoto betonu

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020249141A1 (en) 2020-12-17
CZ2019375A3 (cs) 2021-02-03
AR119145A1 (es) 2021-11-24
EP3768651A1 (en) 2021-01-27

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
CZ308833B6 (cs) Beton a způsob pro jeho přípravu
Galán-Marín et al. Clay-based composite stabilized with natural polymer and fibre
CZ2019586A3 (cs) Beton, suchá směs pro přípravu betonu, a způsob pro přípravu tohoto betonu
AU2002212131B2 (en) Method for producing concrete or mortar using a vegetal aggregate
Anwar et al. Improved concrete properties to resist the saline water using environmental by-product
WO2020249145A1 (en) Dry mixture for the preparation of concrete, fresh concrete and method for the preparation of fresh concrete
Lubelli et al. Influence of brick and mortar properties on bioreceptivity of masonry–Results from experimental research
CZ2017187A3 (cs) Beton, suchá směs pro přípravu betonu, a způsob pro přípravu tohoto betonu
CZ2018141A3 (cs) Beton, suchá směs pro přípravu betonu, a způsob pro přípravu tohoto betonu
CZ35456U1 (cs) Čerstvý beton a suchá směs pro přípravu čerstvého betonu pro technologii 3D tisku
HRP20080649A2 (hr) Građevinske smjese na bazi cementa i/ili vapna, gume i drugih pomoćnih materijala
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
Breit et al. Concrete with Recycled Aggregates‐Update of the Application Rules in Germany and Outlook
WO1995011862A1 (en) Building material containing a hydraulic cement and a coated woody material as filler
Elinwa Comparative Analysis of Curing Methods: Natural and Activated Lateritic Concrete
Madawa et al. USE OF LOCALLY AVAILABLE MATERIAL TO DEVELOP A TREATMENT TECHNIQUE TO REDUCE THE WATER ABSORPTION CAPACITY OF RECYCLED AGGREGATES
HK40014093A (en) Concrete, a dry mixture for the preparation of this concrete, and a method for the preparation of this concrete
Ebailila et al. Engineering properties of concrete made with GGBS and pulverised fuel ash
Mark et al. Mechanical Properties of Self-Healing Concrete (Bio-Concrete) Modified with Limestone Powder
Paswan et al. Performance Evaluation of Fiber-Reinforced M30 Concrete Using Steel and E-Glass Fibers
Kaddo Efficiency of Additives for Aluminate Cement-based Dry Mixes for Self-Levelling Floors
RU2528774C2 (ru) Сухая строительная смесь
Sulaiman et al. The Effect of Palm Oil Fuel Ash (POFA) as Cement Replacement on High Performance Concrete (HPC) l

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20230614