Ing. Jan David TPA ČR, s.r.o., České Budějovice Téma IV:Environmentální technologie, energetická náročnost Generální zpráva: „Recyklace“ Ing. Jan David TPA ČR, s.r.o., České Budějovice 24. – 25. 11. 2009 České Budějovice

Počet příspěvků do tématu „Recyklace“ Celkem 6 z toho 5 od autorů z ČR 1 od zahraničního autora

Recyklace z pohledu nových technických podmínek Martin Neuvirt, NIEVELT-Labor Praha, spol. s r.o. 24. – 25. 11. 2009 České Budějovice

Předpisová základna – recyklace za studena Počátky recyklací v ČR První pokusy 90. léta minulého století Od té doby v ČR zrecyklováno více než 1 000 000 m2 Předpisová základna – recyklace za studena TP 111 (1998) TP 112 (1998) TP 126 (1996) TP 134 (2000) TP 162 (2003) TP 162 (revize 2006)

Předpisová základna – recyklace za horka ČSN 736121 ČSN 736160 TP 52 (1991) TP 61 (1994)

Rok 2008 Zavedení norem řady 13108-X, 12697-X Vzniká nový požadavek řešit TP pro recyklace za horka, za studena

TP 208 Recyklace konstrukčních vrstev netuhých vozovek za studena Popsány v příspěvku Ing. Zajíčka

TP 209 Recyklace asfaltových vrstev netuhých vozovek na místě za horka Autor Ing. Václav Neuvirt, CSc. Pro technologie REMIX, REMIX PLUS Základem pro nové TP normy ČSN EN 13108-1, 12697-X, ČSN 736121, ČSN 736160 Jako základ požadavky na směsi “ + “ Upraveny obory zrnitosti a meze pro mezerovitost Značení např. ACL 16 R; 50 mm;TP 209 Platnost od 1. 8. 2009

Recyklace konstrukčních vrstev netuhých vozovek za studena Ing. Jan Zajíček APT SERVIS, Olomouc 24.– 25. 11. 2009 České Budějovice

Nestmelené vrstvy (recyklace bez použití pojiva) Označují se podle ČSN 73 6126-1 (značka technologie; zrnitost směsi; tloušťka vrstvy v mm; číslo normy) s možností připojení značky RS na začátek RS MZK 0/32 GC; 200 mm; TP 208 Stmelené vrstvy (recyklace s použitím pojiva) Označují se symbolem RS, zrnitostí směsi a značkou použitého pojiva C = cement; H = hydraulické pojivo; A = asfaltové pojivo CA = cement + asfaltové pojivo; HA = hydraulické pojivo + asfaltové pojivo RS 0/32 CA (na místě); 220 mm; TP 208

Procesy studené recyklace podle vstupních materiálů a použitého pojiva Technologický proces Co se recykluje Pojivo Výsledná recyklovaná vrstva Asfaltové vrstvy Penetrační makadam, nátěry Vrstvy bez asfaltového pojiva NESTMELENÉ VRSTVY – RECYKLACE BEZ POUŽITÍ POJIVA Celková recyklace na místě OMEZENĚ max. 30% 1) ANO ─ ŠD Použití dodávaného převážně recyklovaného kameniva ANO 2) ŠD, MZK STMELENÉ VRSTVY – RECYKLACE S POUŽITÍM POJIVA Celková recyklace na místě nebo recyklace v centru min. 70% hydraulické pojivo SC 30% až 70% cement +asfaltová emulze nebo zpěněný asfalt SC C3/4 4) Částečná recyklace na místě nebo recyklace v centru NE asfaltová 3) emulze nebo zpěněný asfalt ACL, ACP 4) 1) Pokud by podíl asfaltových vrstev překročil 30 % celkové hmotnosti materiálu recyklované vrstvy, doporučuje se část asfaltových vrstev předem odstranit (vyfrézovat a odvézt k dalšímu použití). 2) R-materiál 3) Pro zlepšení vlastností je možno v omezené míře jako přísadu přidávat cement nebo vápenný hydrát. 4) Srovnatelná vrstva při návrhu konstrukce vozovky podle TP 170.

Požadavky na recyklované stmelené směsi Vlastnost Požadavky pro směsi s použitím pojiva cement nebo jiné hydr. pojivo cement + asfaltová emulze nebo zpěněný asfalt asfaltová emulze nebo zpěněný asfalt Označení směsi recyklace na místě 0/32; 0/45 0/32 recyklace v centru 0/16; 0/22; 0/32; 0/45 0/16; 0/22; 0/32 Požadavky na zrnitost směsi 1) 2) Příloha A, tab. A.1 Příloha A, tab. A.2 Laboratorní srovnávací objemová hmotnost a optimální vlhkost deklarovaná hodnota Vlhkost 3) –3% až +2% Min. pevnost v tlaku Rc po 28 dnech 4) Odolnost proti mrazu a vodě C3/4 85% pevnosti RC — Min. pevnost v příčném tahu Rit 5) po 7dnech Odolnost proti vodě min. (7 dní na vzduchu + 7 dní ve vodě) 0,30 až 0,70 MPa 75% pevnosti Rit 0,30 MPa 60% pevnosti Rit Mezerovitost 6% až 14% 1) Doporučené požadavky pro směs kameniva před přidáním pojiva. 2) U složky R-materiálu se uvažuje kusová zrnitost. 3) Doporučené max. odchylky od deklarované hodnoty. 4) Zkouší se jako směs stmelená cementem podle ČSN EN 14227-1, další zkouška pevnosti v příčném tahu (Rit ) a odolnosti proti vodě se pak neprovádí. Je možno navrhovat směsi i vyšších tříd pevnosti. 5) Pro TDZ IV, V a VI a směsi odpovídající třídě pevnosti C3/4 podle ČSN EN 14227-1 je možno nahradit zkoušku pevnosti v tlaku (Rc) a odolnosti proti mrazu a vodě.

Kontrolní zkoušky stmelených recyklovaných vrstev Vlastnost Vrstva Zkouška Min. četnost Ložní Podkladní Vrstvy ze směsí stmelených cementem nebo jiným hydraulickým pojivem, Vrstvy ze směsi stmelených cementem + asfaltovou emulzí nebo zpěněným asfaltem Modul přetvárnosti Edef 2 min 1) 2) 150 MPa ČSN 72 1006 2 500 m2 min. 2 zkoušky Rázový modul deformace min. 2) 100 MPa ČSN 73 6192, skupina C 250 m2 Vrstvy ze směsi stmelených asfaltovou emulzí nebo zpěněným asfaltem Mezerovitost vrstvy max. 3) 14 % 16 % Příloha B 2 000 m2 Míra zhutnění min. 4) 96 % ČSN 73 6160 1500 m2 min. 2 zkoušky 1) Pro dálnice, rychlostní silnice a silnice I. třídy platí kombinovaná kontrola únosnosti vrstvy pomocí statického modulu přetvárnosti Edef2 a rázového modulu deformace MVD. Rozhodující je měření statického modulu přetvárnosti Edef2. Pro silnice II. a III. třídy a ostatní komunikace platí možnost kontroly únosnosti pouze pomocí rázového modulu deformace MVD. 2) Statická zatěžovací zkouška se provádí 7. den, rázová zatěžovací zkouška 24 až 48 hodin od provedení recyklované vrstvy. Pro obě zkoušky platí rozmezí teploty vrstvy 5 až 30°C. Při nedosažení požadovaných hodnot nelze provádět další vrstvy, dokud se opakovanými zkouškami dosažení požadovaných hodnot neprokáže. Naproti tomu lze další vrstvy provádět i v kratších intervalech od provedení recyklované vrstvy, prokáže-li se dřívější dosažení požadovaných hodnot. 3) Mezerovitost vrstvy zjištěná až po provedení další vrstvy z asfaltových směsí vyráběných za horka (mezerovitost recyklované vrstvy se vlivem pokládky další vrstvy částečně sníží). 4) Objemová hmotnost zhutněné směsi se zjišťuje nedestruktivně nebo na vývrtech, srovnávací objemová hmotnost podle B.2.4. Pokud se objemová hmotnost zjišťuje na vývrtech, doporučuje se vývrty provádět až po položení další vrstvy z asfaltové směsi.

Systém hospodaření s druhotnými materiály do pozemních komunikací v ČR Ing. Dušan Stehlík, Ph.D., Ing. Petr Hýzl, Ph.D., Dr. Ing. Michal Varaus, Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební, Ústav pozemních komunikací, Brno Ing. Jan Valentin, Ing. Petr Mondschein, Ph.D., České vysoké učení technické v Praze, Fakulta stavební, katedra silničních staveb, Praha 24. – 25. 11. 2009 České Budějovice

Výzkumný projekt CG712-043-910 – Systém hospodaření s druhotnými materiály pro využití do pozemních komunikací v ČR Zahájení 2007 – podpora Ministerstva dopravy ČR Využití stavebně-demoličního odpadu SDO Využití odpadů z průmyslové výroby ( elektrárenský popílek, slévárenský písek, hlušina, struska) Snížení produkce stavebních odpadů a objemu vytěžených primárních nerostných surovin

Problémy současného nakládání s SDO v ČR Rozšíření staveb s cílem nekontrolovatelného ukládání stavebních a demoličních odpadů SDO obsahuje vlivem technologické nekázně nebezpečné odpady (azbest, dehtové izolační materiály) ČR nemá v současné době legislativu pro nebezpečné látky ve stavebních výrobcích Cenová politika státu a měst a obcí (skládka je mnohdy levnější než opětovné použití)

Hlavní cíle řešení projektu Postupná revize jednotlivých TP s možnosti využít výrobky vzniklé úpravou SDO a průmyslových odpadů. Katalog druhotných surovin využitelných v pozemních komunikacích

Revize jednotlivých TP s možnosti využít výrobky vzniklé úpravou SDO a průmyslových odpadů TP 150 – Souvislá údržba a opravy vozovek pozemních komunikací obsahujících dehtová pojiva TP 105 – Nakládání s odpady vznikajícími při technologiích používajících asfaltové emulze bez obsahu dehtu TP 138 – Užití struskového kameniva do pozemních komunikací TP 176 – Hlušinová sypanina v tělese pozemních komunikací Nové TP XX – Recyklované stavební demoliční materiály do pozemních komunikací

Ukázka katalogového listu

Vyhodnocení vlastností studené recyklace na místě B. Eckmann, Eurovia Management, Rueil Malmaison Cedex, Francie/France Dr.Ing. Samir Soliman, Eurovia Management, 24. – 25. 11. 2009 České Budějovice

Autoři popisují závěry projektu SCORE z let 2002 – 2005 Projekt SCORE poskytl tedy mnoho údajů o tuhosti a jejím vývoji v čase Projekt SCORE byl soustředěn na recyklaci asfaltových obrusných vrstev na místě U mnoha silnic s nízkým či středním dopravním zatížením je nicméně asfaltový koberec poměrně tenký a obnova silnice vyžaduje také úpravu podkladních vrstev, což jsou buď vrstvy z nestmelených směsí, nebo hydraulicky stmelené vrstvy Ve Francii u společnosti EUROVIA vzniká proces RECYKLOVIA jako pokračování studie v rámci SCORE

Zkušební metoda DURIEZ s hutnícím zatížením 120 kN a 40 kN Sledování zrychleného zrání a tuhosti Vývoj tuhosti v hotové úpravě – po 6 měsících a 1 roce Do budoucna nutnost sledovat zkušební úseky

Dosavadní výsledky únavové zkoušky směsí recyklace za studena Ing. Jan Valentin, Miloš Macko, Ing. Petr Mondschein, Ph.D., České vysoké učení technické v Praze, Fakulta stavební, katedra silničních staveb, Praha 24. – 25. 11. 2009 České Budějovice

Sledování únavového chování představuje z hlediska životnosti konstrukce vozovky důležitý aspekt Zjišťované únavové charakteristiky jsou důležité vstupy pro stanovení průběhu degradace asfaltové vozovky Únavové zkoušky byly prováděny na přístroji NAT

Schéma únavové zkoušky postupem opakovaného tahového namáhání Zkouška je prováděna ve 3 – 4 úrovních namáhání z intervalu 70 – 350 kPa Pro každou úroveň na 5 tělesech namáhaných impulsy délky 120 ms Počet zatěžovacích pulzů max. 10 000 Teplota 15°C a 27°C

Závěr: Pokud by měly být doplněny technické podmínky TP 170 o návrhové parametry pro směsi studené recyklace, lze na základě dosud získaných a ověřených výsledků doporučit: Pro parametr ε6 (x106) mezní (minimální) hodnotu 0,050 – 0,060 pro směsi s asfaltovou emulzí při teplotě 15°C hodnotu 0,030 – 0,040 pro směsi se zpěněným asfaltem při teplotě 15°C V případě únavového součinitele B by měla být požadována hodnota 8 pro směsi s asfaltovou emulzí, resp. 5 pro pěnoasfaltové směsi.

Rozbor charakteristiky modulu tuhosti u vybraných směsí recyklace za studena Ing. Jan Valentin, Ing. Petr Mondschein, Ph.D., České vysoké učení technické v Praze, Fakulta stavební, katedra silničních staveb, Praha 24. – 25. 11. 2009 České Budějovice

Použité materiály R-materiál, frakce 0/11 a 0/22 DDK frakce 0/2 a 0/4 Odprašky z výroby drceného kameniva max. velikost zrna 0,09 mm Kationaktivní pomaluštěpná asfaltová emulze C60 B – 2,5% hm. Zpěněný asfalt z asf.pojiva 160/220 – 3,5% hm.

Schéma principu zkoušky a upnutí tělesa s umístěním snímačů přetvoření při stanovení modulu tuhosti zkouškou namáhání v příčném tahu.

Závěr: Při upřesnění návrhové hodnoty modulu tuhosti při teplotě 15°C lze pro směsi recyklace za studena, u nichž je použito kombinace asfaltové emulze, hydraulického pojiva a R-materiál, doporučit jako minimální hodnotu 3.000 MPa. V případě směsí, kde dochází k další úpravě směsi dílčí substitucí R-materiálu drobným kamenivem nebo odprašky, je možné mezní hodnotu zvýšit na úroveň 4.000-4.500 MPa.

Závěr: V případě pěnoasfaltových směsí s použitím kombinace zpěněného asfaltu, hydraulického pojiva a R-materiálu je možné obdobným způsobem doporučit jako minimální hodnotu 2.500 MPa Při použití další úpravy směsi dílčí substitucí R-materiálu odprašky, je možné mezní hodnotu zvýšit na minimální úroveň 3.500-4.000 MPa

Děkuji za pozornost