Odpady z těžby a zpracování kamene jako kvalitní vstupní komponenty pro výrobu stavebních materiálů a hmot

Jemné anorganické odpadní materiály (JAOM) tvoří jednu z největších ekologických zátěží, které ve světě vznikají. Jejich zdrojem jsou zejména technologie spalování tuhých paliv (teplárny a elektrárny spalující zejména uhlí), technologie těžby a úpravy přírodního kamene, broušení betonových výrobků, skla atd.

JAOM vznikají jako vedlejší produkty dalších technologických procesů a podle jejich účelu, dalšího možného použití a druhu vstupních surovin se jedná většinou o materiál s variabilním mineralogickým a chemickým složením, dokonce s různými mechanicko-fyzikálními vlastnostmi. Pro možné uplatnění JAOM ve stavebnictví existují různé pohledy.

Přímé využití v běžné výrobě stavebních hmot, zejména betonu je množství jemných částic (d≤0,063mm) limitováno. Je to z technologických důvodů, kdy v běžných betonářských technologiích je jejich navýšení obvykle doprovázeno zvýšením podílu množství pojiv a vody, což je z různých důvodů také ve většině postupů nežádoucí. Další výhodnou formou uplatnění jemných anorganických odpadních materiálů je jejich masivní využití při výrobě umělého kameniva, například FOMAPOR^® a to i z odprašků vznikajících při těžbě a zpracování přírodního kamene.

Technologickým postupem bylo z níže uvedených odprašků vyrobeno pórovité kamenivo FOMAPOR^® s definovaným minimálním podílem JAOM na celkovém množství použitých suchých vstupních komponentů nezbytných jeho výrobu, při snaze dosažení co nejnižší sypné objemové hmotnosti a nejvyšší odolnosti proti drcení (pevnosti) umělého kameniva. Takto definované parametry umožňují potenciálním výrobcům umělého kameniva jeho široké uplatnění při velmi nízkých nákladech na jeho vlastní výrobu. Samotný výrobní proces probíhá při 20 °C.

Obr. 1: Lehké umělé pórovité kamenivo FOMAPOR^®

Z dosažených experimentálních výsledků autora článku je patrné, že pro výrobu umělého kameniva FOMAPOR^® je možné použít různé druhy odprašků, a to i při jejich vysokém zastoupení z celkového množství suchých vstupních komponentů. Bez dalšího hodnocení parametrů samotných odprašků je zjevné, že bez další úpravy – v přímém použití mají významný vliv na sledované parametry a to zejména – odolnost proti drcení (pevnost). Přímé použití odprašků je ale ekonomicky velmi výhodné, protože k jejich dalšímu výhodnému použití není potřeba dalších technologií a nákladů na jejich úpravu.

Odprašky vznikající při těžbě a zpracování kamene z různých zdrojů mohou mít přímé a masivní uplatnění při výrobě nových druhů stavebních materiálů – například umělého kameniva FOMAPOR^®. Nejdůležitější parametry umělého kameniva, které byly ověřeny, umožňují přímé efektivní použití umělého kameniva ve formě různých zásypů, násypů a vyrovnávacích vrstev, ale i ve výrobě lehkých stavebních konstrukcí a výrobě lehkých betonů. Vzhledem k dostatečnému množství odprašků je možné parametry umělého kameniva FOMAPOR^® cíleně řídit k dosažení požadovaných vlastností s co nejlepším potenciálním uplatnění na trhu stavebních materiálů. Nezanedbatelná úspora se projeví pro výrobce umělého kameniva FOMAPOR^® snížením množství skládkovaných odprašků a snížením nákladů spojených s jejich likvidací.

Pro Svět kamene poskytl autor:
© 2020 Ing. Václav Vachuška
Foto: Ing. Václav Vachuška