Možnosti využití celkové náhrady recyklovaného kameniva v cementových potěrech a jejich ekonomické posouzení

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá vlivem 100% objemového nahrazení přírodního kameniva za recyklované kamenivo a současně vliv hmotnostního zastoupení cementu na sledované vlastnosti cementových potěrů. Pro tyto účely je využit portlandský cement CEM I 42,5R, který tvoří 10, 15, 20 a 25% hmotnostní zastoupení v referenční směsi. V případě recyklovaných plniv dochází k použití betonového, cihelného a směsného recyklátu v kombinaci se stejným množstvím cementu z referenčních směsí. Ke zjištění vlastností cementových potěrů jsou stanoveny zkušební intervaly 3, 7 a 28 dní, během kterých jsou sledovány změny v objemové hmotnosti, která při používání recyklátů klesá. Dále jsou měřeny dynamické moduly pružnosti, které mají obdobný trend. Jsou provedeny také destruktivní zkoušky na zkušebních trámcích o velikosti 4 × 4 × 16 cm. Výsledky ukázaly, že použití recyklované drobné frakce umožňuje výrobu lehčích cementových potěrů například pro rekonstrukce. U recyklátu znečištěného jemnou frakcí dochází v určitých případech ke zlepšení ohybové pevnosti. Toto zlepšení se však neprojevuje zvýšením pevnosti v tlaku a samotné aplikace recyklátů pevnosti snižují. Jako potencionálně použitelné směsi se jeví ty, které obsahují 15 % (315 kg) hmotnostního zastoupení cementu. Právě tyto směsi jsou vybrány pro vykalkulování výrobních nákladů a současně vytvoření vlastních položek pro provedení cementového potěru v tloušťce 40 – 50 mm v softwaru KROS 4. Výsledné rozbory cen ukazují ekonomickou úsporu od 4,28 do 5,78 %, přičemž s přihlédnutím k vlastnostem jsou nejperspektivnější směsi s použitím betonového a cihelného recyklátu.

This diploma thesis deals with the effect of 100% volume replacement of natural aggregate with recycled aggregate and at the same time with the effect of the cement mass fraction on the observed properties of cement screeds. For these purposes, Portland cement CEM I 42.5R is used, which constitutes 10, 15, 20 and 25% by weight in the reference mix. In the case of recycled aggregates, concrete, brick and mixed recyclate are used in combination with the same amount of cement from the reference mixes. To determine the properties of the cement screeds, test intervals of 3, 7 and 28 days are established during which changes in the bulk density, which decreases with the use of recyclates, are monitored. In addition, the dynamic elastic moduli are measured, which show a similar trend. Destructive tests are also carried out on 4 × 4 × 16 cm test beams. The results showed that the use of recycled fines allows the production of lighter cement screeds, e.g. for reconstruction. For the recyclate contaminated with the fine fraction, the flexural strength is improved in certain cases. However, this improvement does not translate into an increase in compressive strength and the application of recyclates themselves reduces the strength. Potentially usable mixtures appear to be those containing 15 % (315 kg) by weight of cement. It is these mixes that are selected to calculate the production costs and at the same time to create custom items for the execution of the cement screed in thicknesses of 40 - 50 mm in KROS 4 software. The resulting price analyses show economic savings ranging from 4.28 to 5.78%, with the mixes using concrete and brick recyclate being the most viable taking into account the properties.