Lapszámok

A beton az egyik legnagyobb tömegben felhasznált anyag a világon, és becslések szerint egyre nagyobb mennyiségben fogják használni a jövőben is. Épített környezetünk talán legnagyobb jelentőséggel bíró anyaga, melynek előállítása és felhasználása ugyanakkor a jelenleg alkalmazott technológiák mellett még hatalmas CO2 -emisszióval jár [1]. A cement mellett a beton anyagú szerkezetek nélkülözhetetlen alkotóeleme az adalékanyag, amely mára már egyre kevesebb országban termelhető ki észszerű mértékű energiaráfordítással és a környezet jelentős károsítása nélkül, ugyanis nem megújuló nyersanyag, készletei kimerülőben vannak.

A meglévő beton- és vasbeton szerkezeteink állapotromlás és avulás miatt várhatóan szükségessé váló, egyre nagyobb volumenben történő elbontása hatalmas hulladékmennyiséget vetít előre a jövőre nézve. A betonhulladék tárolása hamarosan az egyik legjelentősebb környezetvédelmi problémává válhat, ugyanis az észlelhető tendenciák alapján évről évre növekszik majd az építőiparból származó deponált beton anyagú hulladék mennyisége [2]. Ezért kiemelt fontossággal bír a társadalom számára az építési betonhulladékok újrahasznosítási problémájának megoldása.

1. ábra: A pécsi „magasház" bontása, 2016 (fotó: dr. Orbán József)

Míg Európa-szerte egyre több országban számottevő mértékben nőtt az utóbbi időben az újrahasznosított betonok felhasználási mennyisége, hazánkban ez a folyamat igen lassan látszik beindulni [3]. A technológia hazai elterjedésének talán legfontosabb akadálya a kellő hazai tapasztalat hiánya és a jelenlegi szabályozás szigorúsága mellett az a tény, hogy általában a megrendelői igény is hiányzik.

Örömteli tendencia viszont, hogy ma már a hazai építőipari gyakorlatban is egyre gyakrabban találkozhatunk az építési-bontási hulladékok szelektív gyűjtésével, újrahasznosításra való előkészítésével. Szép példa erre a pécsi 25 emeletes „magasház” 2016-os bontásából (1. ábra) származó hulladék kezelése, melyből önmagában 22 549 tonna törmelék keletkezett [4]. Annak ellenére viszont, hogy az elbontott betontörmelék jó minőségű alapanyagnak tekinthető, s viszonylag homogén, beton alapanyagként történő újrahasznosítása még nem valósult meg. Jelentős része még most is a deponálóterületen van, további felhasználásra várva (2. és 3. ábra).

2. ábra: A pécsi „magasház” betontörmelékének feldolgozása és deponálása Pécsett (a szerző saját felvételei)

Hazai viszonylatban is jellemző, hogy a szelektíven gyűjtött beton hulladékot többségében feltöltéshez, útépítéshez használják fel, pedig nagy része megfelelne akár magasabb minőségi követelményeket teljesítő beton adalékanyagnak is.

"...kiemelt fontossággal bír a társadalom számára az építési betonhulladékok újrahasznosítási problémájának megoldása."

Jelenlegi kutatások a PTE MIK-en
A jelenlegi nehézségek ellenére is egyértelmű, hogy a beton-újrahasznosításé a jövő és épített környezetünk fenntarthatóságának egyik kulcseleme. A vázolt előzményekből kiindulva a Pécsi Tudományegyetem Műszaki és Informatikai Kara a Beton Technológia Centrum Kft. közreműködésével kiterjedt kutatási programot indított a beton újrahasznosíthatósága témakörében [5]. A kutatás egyik fő célja, hogy a hazai helyzet ismeretében széles körű betontechnológiai ismerettel és laborhátérrel segítsük a beton-újrahasznosítással kapcsolatos gátak felismerését és leküzdését.

A program keretében számos vizsgálat készült különféle újrahasznosított és visszanyert beton adalékanyagok felhasználhatóságáról, többek között elemeztük a korábban már említett pécsi „magasház” bontásából származó beton adalékanyagot. A vizsgálatok kimutatták, hogy a közhiedelemmel ellentétben akár nagyobb nyomószilárdság is elérhető újrahasznosított adalékanyag alkalmazásával, mint ha kizárólag természetes adalékanyagot használnánk, lényegében azonos betonöszszetétel mellett. Vizsgálataink szerint a fő problémát nem a megfelelő nyomószilárdság elérése jelenti, hanem az összetétel optimalizálása annak érdekében, hogy a keverék megfelelő frissbeton tulajdonságokkal (konzisztencia, eltarthatóság, bedolgozhatóság) rendelkezzen [6] [7].

3. ábra: Deponált betontörmelék (a szerző saját felvétele)

A kutatás további irányai
Az újrahasznosított betonok széles körű ipari alkalmazásához nem csak a végtermékek anyagjellemzőinek optimalizálására van szükség. Fontos szempont lehet az újrahasznosítás egészségügyi kockázatainak elemzése, az előállított termékek életciklusra vetítve minimalizált vagy akár negatív CO2 -kibocsátásának megvalósítása, valamint más ipari szektorok számára nyersanyag vagy innovatív energiatároló megoldások lehetőségeinek felkutatása [8].

A széles körű építőipari alkalmazáshoz általában szükséges az ilyen módon előállított betontermékek teljesítőképességének és az előállítási folyamat biztonságának növelése. Ez nemcsak a szilárdsági jellemzőket érintheti, hanem egyéb, például tartóssággal, bedolgozhatósággal kapcsolatos jellemzők javítását is. A folyamat optimalizálásához szükséges fejleszteni a jelenlegi tervezési eljárást, valamint a betontervezést megelőző vizsgálati módszertant. Ez alapján egy adott betonhulladék alapanyag (ez lehet akár még a bontást megelőző állapotban is) mérhető tulajdonságaiból kiindulva adott felhasználási területekre optimalizálhatjuk az újrahasznosított betonkeverék összetételét.

Hivatkozások

[1] R. M. Andrew, „Global CO2 emissions from cement production, 1928-2017,” Earth System Science Data, vol. 10, no. 4, pp. 2213– 2239, 2018, doi: 10.5194/essd-10-2213-2018.
[2] A. Katz, „Treatments for the improvement of recycled aggregate,” Journal of Materials in Civil Engineering, vol. 16, no. 6, pp. 597–603, 2004, doi: 10.1061/(ASCE) 0899- 1561(2004)16:6(597).
[3] UEPG (Európai Adalékanyagok Szövetsége) (2020): https://uepg.eu/mediatheque/ media/UEPG-AR20192020_V13_(03082020)_ spreads.pdf
[4] Jakab Róbert (2018): A pécsi magasház bontásából származó hulladékok kezelése, utóhasznosítása, Beton szakmai lap, XXVI. évfolyam III. szám, p. 13.
[5] A PTE MIK Anyag- és Szerkezetanalitikai Kutatócsoport, valamint a Beton Technológia Centrum Kft. és a Duna-Dráva Cement Kft. közös K+F programja, 2020-tól.
[6] Kashkash, S., Orbán Z., Czoboly, O. (2021): The influence of utilizing recycled and reclaimed coarse aggregates in producing concrete for structural applications, TEHNICKI VJESNIK-TECHNICAL GAZETTE 28: 3 pp. 1025-1031., 7 p.
[7] Czoboly Olivér, Kashkash Saied, Orbán Zoltán (2021): Újrahasznosított és visszanyert, tört adalékanyag alkalmazhatósága betonban, Magyar Építőipar, 01-02. vol., 25-28. pp.
[8] A PTE MIK Fenntartható- és Additív Építési Technológiák kutató munkacsoport kutatási programja 2021-től.