UDK 624.01.004.8:69 Pregledni znanstveni članek ISSN 1580-2949 MTAEC9, 38(1-2)79(2004) MOŽNOSTI UPORABE ODPADKOV V GRADBENIŠTVU IN INDUSTRIJI GRADBENIH MATERIALOV THE USE OF WASTE MATERIALS IN BUILDING AND CIVIL ENGINEERING Jana Šelih, Vilma Ducman, Ana Mladenovič, Andrijana Sever Škapin, Primož Pavšič, Matjaž Makarovič, Andraž Legat Zavod za gradbeništvo Slovenije, Dimičeva 12, 1000 Ljubljana, Slovenija jana.selihŽzag.si Prejem rokopisa – received: 2003-11-18; sprejem za objavo - accepted for publication: 2004-02-09 S ponovno uporabo odpadnih materialov dosežemo dva cilja: razbremenimo okolje, saj odpadka ni potrebno odlagati, hkrati pa zmanjšamo potrebo po naravnih virih materiala. Prispevek prikazuje nekatere možne načine uporabe odpadnih snovi v proizvodnji gradbenih materialov, katerih raziskave so potekale na Zavodu za gradbeništvu Slovenije. Obravnavali smo uporabo ciklonskega prahu kot stabilizatorja nevezanih materialov nizke kvalitete v voziščni konstrukciji, kjer rezultati kažejo, da dodajanje ciklonskega prahu bistveno izboljša dinamične lastnosti mešanice. Nadalje prikazujemo možnosti uporabe črne jeklarske žlindre, ki je po mehanskih lastnostih enakovredna eruptivni kamnini in tako primerna za najbolj zahtevne aplikacije v cestogradnji. Pri proizvodnji betona lahko namesto konvencionalnega agregata, pridobljenega iz naravnih virov, uporabimo recikliran agregat, pridobljen iz odpadnega drobljenega betona, ali pa uporabimo kot zamesno vodo odpadno vodo iz proizvodnje betona. Dobljeni rezultati kažejo, da na trajnost in mehanske lastnosti betona najbolj vpliva zamenjava drobne frakcije agregata. V proizvodnji opečnih izdelkov lahko uporabimo žagovino, papirni in kameni mulj. Njihova prisotnost v surovem materialu rezultira v povečanju poroznosti, žagovina in papirni mulj pa tudi preprečujeta nastanek sušilnih razpok. Zato se izolativna sposobnost opečnega izdelka poveča. Odpadke industrije polimerov lahko z dodajanjem primernih dodatkov predelamo v materiale z lastnostmi, ki jih lahko prilagajamo zahtevam različnih gradbenih izdelkov. Ključne besede: odpadne snovi, gradbeni materiali, črna jeklarska žlindra, beton, odpadni polimeri, opečni izdelki If waste materials can be re-used, then two goals can be attained: demands on natural resources for the materials to produce a new product are reduced, as is the need for landfilling. This paper presents some ways of re-using waste materials in the production of construction materials which have been investigated and found viable on the basis of research conducted at the Slovenian National Building and Civil Engineering Institute. The suitability of EAF (Electric Arc Furnace) cyclone dust derived from the metal-working industry as a stabilising material for loose materials of low dynamic quality was investigated. It was found that the addition of cyclone dust significantly improved the dynamic properties of such mixtures. The possible use of steel slag, which is comparable to igneous rocks in terms of its mechanical properties, is then discussed. Steel slag can be used in very demanding applications, e.g., in road construction. Conventional aggregate produced from virgin materials can also be replaced by recycled rubble-based aggregates, and water which has been recycled in the production of concrete can be used as a mixing water. The properties of concrete prepared using these recycled constituent materials were compared to the properties of reference concrete that contained no recycled components. The results of the tests showed that the substitution of fine aggregate by recycled material has a strong influence on the properties of the concrete. Sawdust, paper and wood sludge can be used in the production of clay products. Their presence in the raw material results in the increased porosity of the product, so that its thermal insulation properties are enhanced. Drying shrinkage, and the cracks associated with such shrinkage, decreases if paper sludge or sawdust is added. Using various additives, waste produced in the polymer industry can be transformed into materials that can be adapted to the different requirements of various building products. Keywords: waste materials, construction materials, steel slag, concrete, waste polymers, clay products 1 UVOD V skladu z načeli trajnostnega razvoja se tudi na področju gradbeništva vedno bolj uveljavljajo težnje, da se kar najbolj uporabljajo obnovljivi viri. Mednje prištevamo odpadne snovi, ki so stranski produkt gradbene ali pa drugih industrijskih panog. Med odpadnimi snovmi, ki jih je možno reciklirati v gradbeništvu in industriji gradbenih proizvodov, najbolj pogosto srečamo industrijske odpadke in gradbene ruševine. V Sloveniji je v letu 2000 nastalo okrog 1,500.000 ton industrijskih in 4,800.000 ton gradbenih odpadkov 1. V takšno ravnanje nas usmerja tudi slovenska zakonodaja na področju ravnanja z odpadki, ki se v zadnjem času intenzivno spreminja in prilagaja evropski. Področje ureja krovni Zakon o varstvu okolja 2, ki ga spremlja okrog 30 podzakonskih aktov, med katerimi so najpomembnejši Pravilnik o ravnanju z odpadki 3, Pravilnik o odlaganju odpadkov4, Pravilnik o ravnanju z gradbenimi odpadki 5 in Uredba o taksi za obremenjevanje okolja zaradi odlaganja odpadkov 6. Spremembe pa so še zlasti pomembne za imetnike odpadkov, ki morajo pridobiti Oceno odpadka, ki vsebuje relevantne podatke o vrsti odpadka, na podlagi katerih se lahko odpadki ustrezno deponirajo 3. Proizvajalec odpadnih snovi je stimuliran k iskanju rešitev, ki so alternativa odlaganju na deponijo, saj se mu s tem zmanjša ekološka taksa za obremenjevanje okolja. Na Zavodu za gradbeništvu Slovenije v zadnjem času intenzivno razvijamo rešitve za uporabo voluminoznih inertnih in nenevarnih odpadkov v gradbeništvu in industriji gradbenih izdelkov. Ti dve panogi sta namreč MATERIALI IN TEHNOLOGIJE 38 (2004) 1-2 79 J. ŠELIH ET AL.: MOŽNOSTI UPORABE ODPADKOV V GRADBENIŠTVU IN INDUSTRIJI nadvse prikladni za absorbiranje velike količine materialov. Možnosti za uporabo obstajajo pri nizkih gradnjah (npr. pri vseh fazah gradnje prometnic), v betonih, v opečni industriji in industriji polimerov. Ker načrtujemo gradbene objekte za daljše časovno obdobje, je treba pri uporabi odpadkov v gradbeništvu posvetiti posebno pozornost dolgoročni trajnosti in stabilnosti materialov oz. proizvodov, saj se lahko posledice uporabe neprimernih proizvodov pokažejo šele čez mnogo let. Uspešna uporaba industrijskih odpadkov v grad-beništvu je odvisna od več dejavnikov. Končni namen oz. uporaba zahtevata ustrezne mehanske, trajnostne in druge lastnosti gradbenega materiala, zato ga uvrščamo med najpomembnejše vplivne dejavnike. Prav tako je odločujoč ekonomski vidik, ki se spreminja od države do države in je še zlasti odvisen od stopnje njene razvitosti in dostopnosti naravnih virov. V splošnem je ekonomski dejavnik odvisen od cene odlaganja, cene transporta odpadkov do mesta ponovne uporabe in obstoječih okoljevarstvenih predpisov 7 ter morebitnega porasta stroškov zaradi dodatnih analiz, pogostejše tekoče kontrole ali modificiranja tehnologije vgrajevanja v primerjavi z naravnimi materiali. Pri uporabi recikliranega materiala v gradbenih materialih želi uporabnik (tj. tako graditelj kot končni uporabnik) še pred uporabo pridobiti podatke, ki mu bodo zagotavljali uspešno in varno uporabo materiala in iz nje izdelane konstrukcije. Tako je treba odgovoriti na naslednja vprašanja: a) kakšni so potencialni vplivi nadomestitve konven-cionalnega vhodnega materiala z recikliranim na okolje in človekovo zdravje; tu gre zlasti za določe-vanje vsebnosti radionuklidov ter za analizo vodo-topnih komponent (izlužkov) v recikliranem materialu 8; b) ali so materiali, izdelani iz recikliranih komponent, po mehanskih in kemijskih lastnostih enakovredni konvencionalnim – naravnim materialom in 500 T 012345678 t /d Slika 1: Povečanje tlačne trdnosti mešanice agregata in ciklonskega prahu v odvisnosti od časa vezanja Figure 1: Dependence of the compressive strength of the aggregate and cyclon dust mixture on the binding time 80 c) ali ima uporaba odpadnih snovi negativen vpliv na trajnostno – dolgoročno obnašanje gradbenega objekta (primer: alkalno-silikatna reakcija oz. nastanek razpok, ki jo spremlja). Splošen pregled možnih uporabodpadkov v grad-beništvu je podan v 9,10. V pričujočem članku bomo prikazali rezultate in izsledke posameznih raziskav s področja uporabe odpadkov v gradbeništvu, ki smo jih izvedli na Zavodu za gradbeništvo Slovenije. 2 UPORABA ODPADKOV PRI GRADNJI PROMETNIC ALI NIZKIH GRADNJAH 2.1 Stabilizacija zemljin in tamponskih materialov z odpadnimi materiali Pri zemeljskih delih se odpirajo velike možnosti uporabe inertnih odpadnih snovi, s katerimi je možno izboljšati mehanske lastnosti zemljin in agregatov. Sem spadajo razni pepeli, gradbeni odpadki, žlindre, livarski peski in drugo. Elektrofiltrski pepel je v zemeljskih delih že našel svojo uporabnost. Najpogosteje ga uporabljamo za stabilizacijo zemljin z visoko mejo židkosti in nizko nosilnostjo. Dodajanje elektrofiltrskega pepela poveča nosilnost zemljine, zato je ni treba odstraniti oziroma jo je možno vgraditi v nasipe. Elektrofiltrski pepel je uporaben tudi kot dodatek za izboljšanje dinamičnih karakteristik nevezanih materialov v voziščni konstrukciji. Takšen primer srečamo pri uporabi nedrobljenega murskega proda, ki je brez dodatkov zaradi svojih slabih dinamičnih karakteristik neuporaben za vgradnjo v nevezane plasti cest za težke in zelo težke prometne obremenitve. Ko mu dodamo elektrofiltrski pepel, pridobimo material, katerega dinamične karakteristike so primerljive z najboljšimi naravnimi agregati v Sloveniji. Podobno uporabnost za stabiliziranje agregatov za nevezane plasti smo opazili tudi pri uporabi ciklonskega prahu, ki predstavlja grobe delce prahu, ki nastaja pri odpraševanju elektro-obločnih peči. Opravljene raziskave uporabnosti kažejo, da z dodatkom ciklonskega prahu nedrobljenemu sejanemu pomurskemu produ povečamo enoosno tlačno trdnost qu (slika 1) in izboljšamo njegove dinamične karakteristike. Izredno pomemben vpliv na dinamične karakteristike kemično stabiliziranega pomurskega proda, kjer si želimo čim manjše trajne deformacije (vrednost A majhna) in visok modul elastičnosti (visoka vrednost Ec), ima čas vezanja (slika 2). Po enem dnevu vezanja ne opazimo praktično nikakršnega izboljšanja glede na nestabiliziran preskušanec (takojšnja porušitev – slika 2a). Po štirih dneh vezanja se lastnosti mešanic že izbolj-šajo, vendar pa se prekomerne deformacije pojavijo po 15000 ciklih obremenjevanja (slika 2b). Po sedmih dneh vezanja pa izkazuje stabiliziran pomurski prod dina-mične karakteristike najboljših tamponskih materialov (ni vidnih deformacij – slika 2c). MATERIALI IN TEHNOLOGIJE 38 (2004) 1–2 J. ŠELIH ET AL.: MOŽNOSTI UPORABE ODPADKOV V GRADBENIŠTVU IN INDUSTRIJI a rbM'MJJ Slika 2: Porušitev preskušanca, pripravljenega z murskim prodom, ki je stabiliziran s ciklonskim prahom, pri dinamični obremenitvi; čas vezanja je a) 1 dan, b) 4 dni, c) 7 dni Figure 2: Failure of specimens containing gravel from the Mura river, stabilised with cyclone dust, during dynamic loading tests; binding times of (a) 1 day, (b) 4 days, and (c) 7 days S klasifikacijskim diagramom po francoskem standardu NF P 98-129 11 lahko na podlagi karakterističnega modula elastičnosti Ec in karakterističnih trajnih deformacij A1c opredelimo kvaliteto tamponskega materiala, oziroma njegove dinamične lastnosti v vgrajenem stanju pri vlažnosti w = wopt-2 % in zgoščenosti ? = 0,97 ?d max. Z uporabo diagrama razdelimo materiale v skupine od C1 do C4, kjer predstavlja C1 najvišjo kvaliteto. Kvaliteto stabiliziranega pomurskega proda s ciklonskim prahom smo prikazali na klasifikacijskem diagramu (slika 3) ter jo primerjali znekaterimi drugimi značil-nimi tamponskimi materiali v Sloveniji. Ugotovimo lahko, da je kategorija stabiliziranega nedrobljenega pomurskega proda višja od kategorije drugih prikazanih materialov. 2.2 Uporaba črne jeklarske žlindre v cestogradnji Med pomembne odpadne industrijske materiale spada črna jeklarska žlindra, ki nastaja pri proizvodnji 1000 900 cl c2 c, c4 T D Č < A i stabiliziran nedrob. pomurski prod A drobljen savski prod ? drobljenec apnenca s primesmi melja o drobljenec apnenca A1 c / x10-4 Slika 3: Opredelitev kvalitete stabiliziranega pomurskega proda in nekaterih značilnih tamponskih materialov v Sloveniji na podlagi klasifikacijskega diagrama 11 Figure 3: Classification, according to 11, of the quality of stabilised gravel from the Mura river and of some typical unbound granular materials found in Slovenia nelegiranih jekel v elektroobločnih pečeh. V svetu jo v gradbeništvu že dolgo uporabljajo. Količinsko je je namreč razmeroma veliko, zelo ustrezna je z vidika kakovostnih zahtev in razpoložljive tehnologije, poleg tega pa je ta material s stališča ocene odpadka deklariran kot kemijsko inerten. Poudariti je treba, da je žlinder mnogo vrst in da obravnavana nima nič skupnega zbazičnimi jeklarskimi žlindrami, ki so se v našem prostoru v preteklosti že vgrajevale, predvsem kot nasipni material. Poškodbe na objektih, ki so nastale zaradi stihijskega vgrajevanja materiala ob hkratnem pomanjkanju ustrezne kontrole, so povzročile razmeroma veliko gospodarsko škodo, kar ima za posledico dejstvo, da ima verjetno ta trenutek pojem "žlindra" negativno konotacijo. V kemijski sestavi črne jeklarske žlindre prevladujeta oksida kalcija in železa, poleg tega so količinsko pomembnejši še oksidi magnezija, silicija in aluminija. Glavna minerala sta trikalcijev silikat in wustit, podrejeno se pojavljajo še nekateri drugi aluminati in silikati. Količinsko majhna, toda s stališča volumenske stabilnosti agregata izjemno pomembna, je vsebnost prostega apna in periklaza. Volumenska stabilnost je namreč, poleg neoporečnosti izlužka, ena izmed najbolj kritičnih lastnosti agregata, ki pogojujejo njegovo uporabnost v gradbeništvu. Da bi preprečili pojav volumenske nestabilnosti, je predpisana posebna manipulacija s svežo žlindro, s katero se material za določeno časovno obdobje deponira, tako da oba omenjena nestabilna minerala lahko vežeta vodo iz atmosfere in se pretvorita v stabilni komponenti. Zaradi dobre kristaliničnosti in strukture, ki je nekoliko primerljiva s porfirsko strukturo naravnih eruptivnih kamnin, ima ta vrsta žlindre odlične mehanske lastnosti. V tabeli 1 je podana primerjava pri nekaterih ključnih parametrih med agregatom izčrne jeklarske žlindre in agregatom izeruptivne kamnine, ki 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0 100 200 300 400 500 600 MATERIALI IN TEHNOLOGIJE 38 (2004) 1–2 81 J. ŠELIH ET AL.: MOŽNOSTI UPORABE ODPADKOV V GRADBENIŠTVU IN INDUSTRIJI po svojih karakteristikah velja za najkvalitetnejši kamninski material. Predvsem odlične fizikalne lastnosti (dinamična žilavost oziroma odpornost proti obrabi in udarcem, ki je primerljiva ali celo boljša kot pri agregatih iznaravnih kamnin, ter s tem povezane vozne lastnosti) zagotavljajo agregatu izčrne jeklarske žlindre široko uporabnost. V cestogradnji velja agregat izčrne jeklarske žlindre za visokokakovosten material za obrabne oz. obrabno-zaporne bitumenizirane zmesi, tudi za najbolj zahtevne odseke, kjer je pomembna visoka odpornosti površine asfaltne zmesi proti zaglajevanju. To so vozne površine na kritičnih mestih, kot so črne točke, območja križišč ter zaviralni in pospeševalni pasovi na avtocestah. Pri gradnji cest je sicer možno črno jeklarsko žlindro uporabiti tudi za druge plasti cestišča, kot so priprava temeljnih tal, protizmrzovalnih plasti, tamponskih plasti, nasipov, drenažnih plasti ipd. Zaradi visoke prostor-ninske mase je črna jeklarska žlindra idealen material za oblaganje brežin, zlasti pri hidrotehničnih objektih (za regulacijo vodnih poti, valobrane, erozijsko zaščito in urejanje brežin vodotokov). Material je možno pripraviti tudi kot tolčenec za železniške proge. Poleg že navedenih dejstev so pogoji za uspešno uporabo črne jeklarske žlindre v gradbeništvu še: dolo-čena kontrola vhodnih surovin pri polnjenju elektro-obločne peči, sukcesivno drobljenje odležane žlindre v ustreznih drobilnikih, ki zagotavljajo primerno obliko zrn agregata, učinkovito odstranjevanje zaostalega železa in kontrola proizvodnje agregata. 3 UPORABA ODPADNIH SNOVI V PROIZVODNJI BETONA Beton je kompoziten material, sestavljen iz polnila – agregata, ki zavzema približno 70 % prostornine betona, in veziva. Z odpadnimi snovmi lahko delno ali v celoti nadomestimo tako agregat kot vezivni material. Konvencionalno uporabljamo za agregat naravno kamnino, to je kamnolomski drobljenec ali pa drobljen rečni prod. Količine agregata, ki ga vgradimo v beton, so zato zelo velike. Med odpadne snovi, potencialno uporabne kot agregat za beton, spadajo recikliran (drobljen) odpadni beton, različne vrste trdnih žlinder, jalovine, odpadna opeka, steklo, stiropor in guma. Zamenjava naravnega agregata zrecikliranim lahko vpliva na lastnosti betona v smislu njegovih mehanskih lastnosti, trajnosti in dimenzijske stabilnosti. Ena od možnosti za uporabo odpadnih snovi v betonu je tudi uporaba odpadne vode, ki nastaja pri proizvodnji betona (pranje mešalnikov itd.), pri pripravi betona. Odvisno od čistosti odpadne vode lahko zamesno vodo delno ali v celoti nadomestimo zodpadno. 82 3.1 Uporaba odpadnega drobljenega betona kot agregat v betonu Na Zavodu za gradbeništvu Slovenije smo izvedli raziskavo uporabnosti odpadnega drobljenega betona kot agregat v betonu. Z drobljenim odpadnim betonom, ki izvira iz koprske regije, smo zamenjali naravni agregat delno in v celoti. Sestavo betona smo projektirali tako, da smo regulirali konsistenco s spreminjanjem vodo-cementnega razmerja, pri čemer smo predpisali razred poseda svežega betona S2 12. Pripravili smo več vrst betona, ki so vsebovale a) po eno frakcijo recikliranega agregata in b) recikliran agregat v vseh frakcijah ter referenčen beton, ki vsebuje le naraven agregat. Vse mešanice so vsebovale enake osnovne materiale. Prav tako so bile enake uporabljene količine cementa in plastifikatorja na kubični meter betona. Največje zrno agregata je bilo 16 mm. Posamezne frakcije agregata so zavzemale 45 % (frakcija 0/4 mm), 20 % (frakcija 4/8 mm) in 35 % (frakcija 8/16 mm) mase celotnega agregata. Izvedena sejalna analiza za vse frakcije je pokazala, da so največje razlike v velikosti delcev pri drobni (0/4 mm) frakciji, kjer je recikliran agregat vseboval več delcev zvelikostjo pod 0,125 mm, ter manj delcev v velikostnem območju od 0,25 do 2 mm. Ob predpisanem razredu poseda in konstantni količini plastifikatorja se je vodocementno razmerje (v/c) povečalo, ko smo uvedli recikliran agregat (tabela 2). Največji porast v primerjavi zreferenčnim betonom smo opazili v primeru, ko je vsebovala recikliran agregat drobna frakcija in vse frakcije. Takšno obnašanje je konsistentno z rezultati sejalne analize. V teh dveh vrstah betona smo opazili tudi večjo vsebnost zračnih por. Pri uporabi recikliranega agregata se je tlačna trdnost zmanjšala. V primerjavi z referenčnim betonom se je najbolj zmanjšala v primeru, ko je vseboval beton recikliran droben agregat. Prav tako se je v teh primerih zmanjšala globina prodora vode, ki je merilo za vodoprepustnost betona. Dobljeni rezultati kažejo, da na lastnosti betona, pripravljenega zrecikliranim agregatom, najbolj vpliva zamenjava naravnega agregata z recikliranim v drobni frakciji. Zato je priporočljivo, da se v praksi zamenjuje le grobe frakcije agregata, kjer je velikost zrna večja od 4 mm. 3.2 Uporaba reciklirane vode v proizvodnji betona Pri proizvodnji betona se porablja velike količine vode za pranje opreme, tj. mešalnika, hrušk ter drugih sestavnih delov opreme. Te količine dosežejo do 100 L na proizveden kubični meter betona 13. Navadno se po končanem pranju vodo, ki je kontaminirana predvsem s finimi cementnimi in prašnatimi delci, zavrže. Če vsebnost trdnih delcev ni previsoka, lahko takšno odplako ponovno uporabimo kot zamesno vodo v betonu. Ker je v splošnem na voljo premalo podatkov o vplivu odplake na obnašanje betona, se proizvodni obrati njeni uporabi izogibajo. MATERIALI IN TEHNOLOGIJE 38 (2004) 1–2 J. ŠELIH ET AL.: MOŽNOSTI UPORABE ODPADKOV V GRADBENIŠTVU IN INDUSTRIJI Tabela 1: Primerjava mehansko-fizikalnimi lastnosti agregata iz črne žlindre in naravnega eruptivnega agregata Table 1: The mechanical-physical properties of steel slag aggregate compared to those of natural igneous aggregate Parameter Črna žlindra Eruptivna kamnina Prostorninska masa brezpor in votlin, kg/m3 3100-3600 2800-2900 Masni delež vpitja vode, w/% 0,2-0,8 0,2-0,5 Izguba mase pri preskusu odpornosti proti zmrzovanju in odtaljevanju (25 ciklusov), w/% 0,0 0,0 Izguba mase pri preskusu odpornosti proti zmrzovanju po 5 ciklusih v Na2SO4, w/% 0,0 0,0 Izguba mase pri preskusu odpornost proti obrabi in udarcem (koeficient Los Angeles), w/% 11-15 12-18 Tabela 2: Vodocementno razmerje (v/c) in lastnosti svežega in strjenega betona, ki vsebuje recikliran agregat Table 2: The water-to-cement ratio and other properties of fresh and hardened concrete containing recycled rubble-based aggregate Vodocem. razmerje v/c Posed d/mm Vsebnost zraka p/% Prost. masa p/(kg/m3) Tlačna trdnost fc/MPa Globina prodora vode h/mm Frakcija, ki vsebuje recikliran agregat -(*) 0,43 80 1,7 2444 53,3 32 0/4 0,74 50 2,7 2275 31,1 25 4/8 0,62 90 1,9 2375 44,9 15 8/16 0,64 60 1,9 2338 48,8 13 vse 0,90 70 3,4 2110 31,3 27 (*) referenčen beton Tabela 3: Lastnosti svežega in strjenega betona, pripravljenega zvodovodno in reciklirano odplako Table 3: The properties of fresh and hardened concrete containing tap and recycled water Vrsta vode Vodocem. razmerje v/c Posed d/mm Vsebnost zraka p/% Prost. masa p/(kg/m3) Tlačna trdnost fc/MPa Globina prodora vode h/mm Vodovodna 0,41 130 7,0 2263 42,6 25,3 Reciklirana 0,40 40 4,8 2325 47,5 15,7 Zato smo izvedli preliminarno študijo vpliva uporabe reciklirane vode na lastnosti betona. V študiji je sodelovalo več slovenskih betonarn; v tem prispevku bomo predstavili le del dobljenih rezultatov. V vsaki sodelujoči betonari smo odvzeli vzorec odplake ter pripravili vzorce iz betona, ki je vseboval a) čisto in b) reciklirano vodo. Uporabili smo eno od pogosteje uporabljanih sestav betona ter osnovne materiale, ki jih betonarna uporablja tudi sicer. Analiza vode v izbrani betonarni je pokazala, da sta bila tako gostota kot pH reciklirane odplake višja kot v primeru vodovodne vode. Parameter pH in gostota reciklirane vode sta bila 11,4 in 1,03 kg/L, njena sestava pa je ustrezala standardu SIST EN 1008 14. Sestavi betonov, ki sta vsebovali vodovodno oz. reciklirano vodo, sta bili skoraj enaki. Manjše razlike so se pojavljale le v zrnavostni sestavi agregata. Betonski mešanici sta bili pripravljeni s 390 kg/m3 cementa ter sta bili plastificirani in aerirani. Lastnosti svežega in strjenega betona so zbrane v tabeli 3. Ugotovimo lahko, da je zamenjava vodovodne vode z reciklirano precej povečala konsistenco oz. zmanjšala posed svežega betona, rahlo zmanjšala vsebnost zraka in temu ustrezno povečala prostorninsko maso svežega betona. Vse te vplive lahko pripišemo povečani količini finih delcev v betonski mešanici. Pri obravnavanih lastnostih strjenega betona lahko pri uporabi reciklirane vode opazimo porast tlačne trdnosti (okrog 10 %) in zmanjšano globino prodora vode oz. zvečano vodotesnost betona. 4 UPORABA ODPADKOV V OPEČNI IN KERAMIČNI INDUSTRIJI Osnovna surovina v keramični industriji je glina. Za eventualno korekcijo njenih lastnosti je glini pogosto treba dodati tudi druge surovine, npr. pustila, pigmente. V ta namen je včasih mogoče uporabiti tudi različne industrijske odpadke, saj lahko: • pozitivno vplivajo na proces in/ali končne lastnosti proizvoda (npr. papirni mulj, žagovina, kameni mulj..) in • znižajo stroške na račun nadomestila osnovnih surovin zodpadki (npr. kameni mulji, če vsebujejo znaten delež gline). Pri tem njihovo dodajanje le neznatno vpliva na proces in končne lastnosti proizvodov. Poleg tega, da s tem obvarujemo naravne vire in učinkovito uporabimo odpadke, lahko na takšen način omogočimo odstranjevanje nekaterih nevarnih odpadkov brezškodljivega vpliva na okolje. MATERIALI IN TEHNOLOGIJE 38 (2004) 1–2 83 J. ŠELIH ET AL.: MOŽNOSTI UPORABE ODPADKOV V GRADBENIŠTVU IN INDUSTRIJI Tabela 4: Pregled izbranih mas z različnimi dodatki žagovine in/ali papirnega mulja ter lastnosti pri oblikovanju in po žganju Table 4: Overview of selected test mixtures prepared with various admixtures (sawdust, paper sludge), and the average properties laboratory-prepared test specimens of MASA 1234 Prostorninski delež gline,