Cihelný recyklát

Cihelný recyklát je druhotná/odpadní surovina stavebního průmyslu. Původ recyklátu je jak z výroby cihel, kdy se drtí vadné výrobky, tak z demolice stávajících cihlových staveb a konstrukcí. Zpřísňující se enviromentální legislativa, velké množství stavebního odpadu, ale i velký nárůst poptávky po nových stavebních materiálech podporují využívání druhotných materiálů ve větší míře.

Recyklovaný cihlový materiál je vyráběn pomocí drtičů; po drcení následuje třídicí linka. Obecně můžeme rozdělit recyklovanou surovinu do tří základních frakcí podle zrnitosti, a to na frakce 0–16, 16–32 a 32–80 mm. Do nejjemnější frakce (0–16 mm) řadíme i tzv. cihelný obrus. Užití cihelného recyklátu se může lišit podle chemického složení.

Využití cihelného recyklátu

Současné způsoby využití cihelného recyklátu se liší podle kvality, původu a frakce. Nejjemnější frakce, převážně cihelný obrus, se v cihelnách používá jako přísada ke vstupním surovinám, která je dávkována k cihlářským hlínám přímo při výrobě nových cihel.

Cihelný recyklát je pro svou ekologickou nezávadnost vhodný k mnoha aplikacím bez potřeby složitější úpravy. Mezi takové způsob uplatnění můžeme řadit např. antuku – nejvíce známá jako povrch pro tenisová hřiště. Podle nároků na granulometrické složení je u výrobců tohoto povrchu užíváno základní dělení:

• velmi jemná („prachová“) antuka: _x25 = 0,05 mm, _xmin.70 = 0,5 mm; výstavba nových povrchů,
• běžná antuka: _x25 = 0,05 mm, _xmax.70 = 0,5 mm, _x100 = 2,0 mm; údržba povrchů,
• hrubá antuka: _xmax.5 = 2,0 mm, _xmin.80 = 4,0 mm, _x100 = 5,0; dekorativní účely.

Další možnosti užití antuky je např. v zahradnictví jak v oblasti dekorací, tak i pro schopnost zadržovat vodu v oblasti pěstitelské, např. při pěstování kaktusů.

Cihelný recyklát je velmi nevhodný pro užití jako konstrukční materiál i jako kamenivo. Prvním důvodem je jeho vysoká nasákavost nad 10 %; nasákavé materiály podléhají erozi v důsledku objemových změn a zvýšené náchylnosti na povětrnostní podmínky. Druhým důvodem je vysoká náchylnost k otloukání (tzv. otlukovost), která se u cihelného recyklátu pohybuje v rozmezí 70–80 %; hodnota otlukovosti udává, kolik procent materiálu kameniva frakce 10/14 (60–70% propad sítem 12,5 mm a 30–40% propad sítem 11,2 mm) propadlo po definovaném semletí v otlukovém bubnu (obr. 6) sítem 1,6 mm.

Také čtěte: Vlastnosti cihlářských výrobků

Aktuální výzkum v oblasti aplikace cihelných recyklátů

Využití cihelného recyklátu v konvenčních stavebních materiálech je pro již vyjmenované důvody velmi limitované. Proto jsou v dnešní době hledány alternativní způsoby využití této druhotné suroviny.

V rámci výzkumů bylo zjištěno, že jemný prášek cihelného recyklátu s měrným povrchem 500 m² kg^-1 vykazoval po 28 dnech index pucolánové aktivity 107 %, což značí možné využití recyklátu jako pojivového materiálu; jako tzv. pucolány nazýváme křemičité a aluminokřemičité materiály, které sami o sobě nemají pojivové vlastnosti, ale velmi jemně namleté spolu s Ca(OH)₂ a vodou tvoří za laboratorní teploty vápenato–křemičité a vápenato–hlinité hydráty, které následně vytvrdnou, jsou na vzduchu stálé a jsou odolnější něž vzdušná pojiva; princip popisují následující reakce:

Ca(OH)2↔Ca₂++2 OH
≡Si−O−Si≡+ 8 OH−→2 [SiO(OH)₃]−+H₂O
≡Si−O−Al≡+ 7 OH−→[SiO(OH)3]−+[Al(OH)4]

V první řadě Ca(OH)₂ disociuje až do vzniku nasyceného roztoku; pH nasyceného roztoku za pokojové teploty je 12,45. Vysoká koncentrace OH– iontů následně způsobuje přerušení křemičité a hlinité vazby, což vede k vzniku silikátových hydrátů typu CSH, jako např. galenit C₂ASH₈ nebo C₄AH₁₃. Křemičité sloučeniny se rozpouštějí rychleji než hlinité, a proto je třeba dostatečná koncentrace Ca₂+ iontů.

Po zkoumání pucolánové aktivity za užití Chapelleho testu bylo zjištěno, že reakce cihelného recyklátu Ca(OH)₂ po třech dnech ustává a od čtvrtého dne je aktivita materiálu stálá. Byly provedeny srovnávací testy vápenných malt s a bez obsahu cihelného recyklátu. V garfu. 1 je srovnání malty bez přídavku cihelného recyklátu (MREF) a maltových materiálů s přídavkem cihelných recyklátů z různých zdrojů. Z naměřených hodnot jasně plyne, že přídavek cihelného recyklátu měl za následek až několikanásobný nárůst mechanických vlastností materiálu. Nahrazení části Ca(OH)₂ cihelným recyklátem snižuje množství záměsové vody a tím vede k vyšším pevnostem až do 80% obsahu cihelného recyklátu.

Graf 1: srovnání pevností maltových pojiv s různou příměsí cihelného recyklátu

Cihelný recyklát by bylo možné použít k výrobě pálicích pomůcek pro cihlářský průmysl v kombinaci s aluminátovým cementem jako pojivem. Pro lepší zpracovatelnost a následné vyšší pevnosti je vhodný přídavek plastifikátoru karboxylátového typu.

-jik-