Jak wykorzystać kruszywa pomiedziowe?
Naukowcy z Politechniki Wrocławskiej we współpracy z KGHM Metraco opracowali pierwsze na świecie bloczki betonowe wibroprasowane z wykorzystaniem kruszyw pomiedziowych. Dzięki swoim właściwościom mogą być wykorzystane do wykonywania podziemnych konstrukcji górniczych.
Kruszywa pomiedziowe powstają z żużli – produktu ubocznego po wytopie miedzi. Rocznie powstaje około milion ton tego surowca, wykorzystywanego do tej pory głównie w budownictwie drogowym. Ze względu na znaczne ilości powstających żużli pomiedziowych KGHM Metraco szuka także nowego sposobu na ich zagospodarowanie. Jednym z pomysłów jest wykorzystanie ich w produkcji bloczków betonowych wibroprasowanych. Badaniami zajęli się specjaliści z Katedry Inżynierii Materiałów i Procesów Budowlanych na Wydziale Budownictwa Lądowego i Wodnego, a w nawiązaniu współpracy pomogli przedstawiciele Wrocławskiego Centrum Transferu Technologii. Projekt zakończono w lipcu 2023 r. Naukowcy z Politechniki Wrocławskiej prowadzą rozmowy o kontynuacji współpracy, w tym rozszerzeniu jej o partnerów międzynarodowych.
Przebieg badań
Przez miesiące zespół prowadzony przez prof. dr. hab. inż. Łukasza Sadowskiego testował wiele różnych mieszanek, zaczynając od projektowania analitycznego, przez etap testów laboratoryjnych, aż do prób w skali rzeczywistej. – Testowanie receptur zaczynaliśmy od dokładnego odważenia składników, czyli cementu, kruszywa, piasku, wody i plastyfikatora. Później wsypywaliśmy je do mieszalnika i przygotowaliśmy mieszankę betonową, którą następnie odkładaliśmy do dojrzewania. Następnie przeprowadzaliśmy m.in. próby wytrzymałościowe, testowaliśmy nasiąkliwość i absorbcję wody – wyjaśnia Martyna Nieświec, asystentka naukowo-dydaktyczna z Katedry Inżynierii Materiałów i Procesów Budowlanych. – W ramach współpracy z uczelnią próbę technologiczną przeprowadzono w zakładzie Prefabrykacji Betard – dodaje.
Zastosowanie
Naukowcy podkreślają, że optymalnym sposobem wykorzystania bloczków betonowych wibroprasowanych z kruszyw pomiedziowych będą podziemne konstrukcje górnicze. – Dlatego idealnym rozwiązaniem byłoby, gdyby powstające w wytopie miedzi surowce były wykorzystywane lokalnie na miejscu. Unikamy wtedy choćby kosztów transportu materiałów – tłumaczy dr inż. Paweł Niewiadomski z Katedry Inżynierii Materiałów i Procesów Budowlanych. – To właśnie logistyka związana z transportem i przygotowaniem surowca była jednym z największych wyzwań w całym projekcie – dodaje.
To pierwsza tego typu umowa o współpracy pomiędzy KGHM Metraco i zespołem z Katedry Inżynierii Materiałów i Procesów Budowlanych, a realizacji zlecenia badawczego towarzyszy element komercjalizacji receptur bloczków betonowych wibroprasowanych. Firma rozważa rozpoczęcie produkcji bloczków z zastosowaniem receptury opracowanej przez naukowców z PWr i już teraz przywraca do ponownego zagospodarowania odpady i produkty uboczne powstające w procesie produkcyjnym KGHM.
Ochrona zasobów naturalnych poprzez innowacje
Wykorzystanie żużli pomiedziowych w zastosowaniach innych niż drogowe ma dla KGHM Metraco bardzo duże znaczenie. Firma prowadzi obecnie kilka projektów z tym związanych. W efekcie pozwala to na ochronę zasobów naturalnych, minimalizuje koszty, chociażby transportu, i pozwala na zagospodarowanie produktów ubocznych.
Prof. dr hab. inż. Łukasz Sadowski
Naszym zadaniem było opracowanie receptur bloczków betonowych wykonywanych w technologii wibroprasowania zawierających kruszywo pomiedziowe. To bardzo innowacyjne rozwiązanie, którego według naszej wiedzy w skali świata jeszcze nie testowano jeszcze. Co prawda w wielu krajach do betonu dodaje się tego typu kruszywa, ale metody z zastosowaniem elementów wibroprasowanych nie opracował jeszcze nikt. Trzeba też podkreślić, że nasz projekt przede wszystkim wiąże się z gospodarką o obiegu zamkniętym. Dodając do betonu różnego rodzaju surowce, w tym pochodzenia odpadowego, nadajemy im nową wartość, dbając przy tym nie tylko o ekologię, ale również bardzo często wpływając pozytywnie na ekonomiczność rozwiązania. Nad takimi technologiami pracuje się na całym świecie. Na przykład w Indiach naukowcy na bazie materiałów odpadowych chcą stworzyć beton jednocześnie przepuszczający wodę i filtrujący metale ciężkie, a w Australii szuka się natomiast sposobu na wykorzystanie betonu zawierającego materiały pochodzenia odpadowego w budowie sztucznych raf koralowych.
Mogą zainteresować Cię również
Wywiady
Piotr Litwa: Działalność człowieka spowodowała znaczny wzrost zapotrzebowania na wiele surowców oraz energię
Piotr Litwa, Prezes Wyższego Urzędu Górniczego, w rozmowie z redakcją czasopisma „Kruszywa” porusza temat nadzoru i regulacji górnictwa odkrywkowego w Polsce, ze szczególnym uwzględnieniem problemów związanych z przestrzeganiem przepisów, oceną ryzyka oraz współpracą z instytucjami i samorządami. Omawia najczęstsze naruszenia przepisów, procedur...
Drogi dla opon, opony dla dróg!
Według Europejskiego Stowarzyszenia Producentów Samochodów (www.acea.auto) flota pojazdów silnikowych w Unii Europejskiej w 2021 r. liczy 249,6 mln samochodów osobowych oraz ponad 36,7 mln pojazdów użytkowych i autobusów. W 2021 r. flota samochodów osobowych w UE wzrosła o 1,2% w porównaniu z 2020 r. Taki wzrost obciążeń transportowych ma znaczący wpływ na zmniejszenie trwałości konstrukcji drogowych. Obecnie najpopularniejszym materiałem do budowy nawierzchni dróg są mieszanki asfaltowe. Wie...
Stan techniczny urządzeń obcych w kontekście trwałości konstrukcji mostowych – na podstawie własnych doświadczeń z przeglądów i diagnostyki
Artykuł omawia wpływ „urządzeń obcych” na mosty stalowe. Autorzy analizują kwestie techniczne problematyki oraz konflikty interesów z zarządcami urządzeń. Przedstawiono też nowe wytyczne WR-M-72 zalecające m.in. umieszczanie urządzeń na niezależnych konstrukcjach i spełnianie standardów. Urządzenia, które są przeprowadzane nad różnego rodzaju przeszkodami z wykorzystaniem istniejących eksploatowanych obiektów mostowych, są przedmiotem wyzwań technicznych współczesnego mostownictwa. Jak sugeru...
Utrzymanie ruchu w kopalni odkrywkowej na podstawie analizy systemu maszynowego koparka-wywrotka
W artykule opisano system koparki-wywrotki powszechnie stosowany w kopalniach odkrywkowych. Autor skupia się na jego strukturze i organizacji na przykładzie kopalni „El Cerrejón” w Kolumbii. Wspomina również o kosztach sprzętu, które mogą być znaczne, oraz omawia kluczowe aspekty techniczne i operacyjne związane z użytkowaniem tych maszyn w górnictwie odkrywkowym. Jednym z najpowszechniej stosowanych systemów maszynowych w górnictwie odkrywkowym jest system maszyny ładujące − dyskretne środki...
Problematyka utrzymania i budowy nawierzchni betonowych
Artykuł dotyczy problematyki związanej z utrzymaniem i budową nawierzchni betonowych. Autor omawia różne aspekty projektowania i konstrukcji nawierzchni betonowych, takie jak: grubość płyt, szczeliny dylatacyjne, rodzaje podbudowy oraz metody ich połączenia. Przedstawia także różne techniki utrzymania i naprawy nawierzchni, jak również doświadczenia z różnych krajów w zakresie optymalizacji konstrukcji betonowych pod kątem odporności na warunki środowiskowe i eksploatacyjne. Historia nawierzc...
Zagrożenia naturalne w budowie i eksploatacji tuneli
Artykuł analizuje zagrożenia związane z budową i eksploatacją tuneli, zwracając uwagę na nowe ryzyka geologiczne, które nie są w pełni uwzględniane w tradycyjnych analizach opartych na danych statystycznych i modelach ruchu. Dane statystyczne wskazują, że zdarzenia w ruchu drogowym są powodowane przede wszystkim przez jego uczestników. W dotychczasowym modelu ruchu głównym sprawcą większości z nich jest człowiek. Niedostosowanie prędkości do warunków na drodze, niezachowanie ostrożności przez...
Nowoczesne programy wspomagające projektowanie mostów. Skrócona analiza
W artykule opisano programy komputerowe, które są obecnie używane do wspomagania procesu projektowania mostów. Projektowanie mostów to zadanie o ogromnym znaczeniu dla bezpieczeństwa i funkcjonalności infrastruktury krajowej. Aby zapewnić nośność, trwałość i spełnienie wszystkich wymagań formalnych zawartych w prawie budowlanym i normach projektowych, inżynierowie korzystają z zaawansowanych programów komputerowych. Te nowoczesne narzędzia umożliwiają precyzyjne analizy, symulacje oraz optyma...
Cyfrowe wsparcie w procesie realizacji inwestycji infrastrukturalnych
Od projektowania po realizację i zarządzanie gotową infrastrukturą, technologie cyfrowe rewolucjonizują pracę inżynierów, zwiększając precyzję i efektywność kosztową. Tam, gdzie jeszcze dekadę temu wymagano wielu godzin obliczeń i papierowej dokumentacji, dzisiaj możliwe jest szybsze działanie dzięki specjalistycznemu oprogramowaniu oraz zaawansowanym narzędziom pomiarowym.
Diagnostyka nawierzchni. Metodologia badań i technika pomiarowa
Aby sprostać stale rosnącemu obciążeniu oraz zachować wysoką jakość dróg, konieczne jest regularne monitorowanie ich stanu, w tym ocena nośności. Dzięki nowoczesnym metodom pomiarowym, takim jak ugięciomierze typu FWD i TSD, zarządcy dróg mogą dokładnie monitorować nośność nawierzchni, co przekłada się na lepsze zarządzanie infrastrukturą drogową. Nośność nawierzchni, czyli jej zdolność do przenoszenia obciążeń, jest kluczowym wskaźnikiem stanu technicznego drogi. Aby ocenić nośność oraz trwa...
Wartość rynku betonu towarowego w Polsce to już ponad 7 mld zł
W wyniku znaczącego wzrostu kosztów produkcji (kruszywa, cement, domieszki do betonu, siła robocza, logistyka i transport) w latach 2017-2022 rynek betonu towarowego w Polsce odnotował skokowy wzrost wartości, osiągając 7,5 mld zł. Pomimo przejściowego schłodzenia koniunktury w budownictwie długoterminowe prognozy dla rynku betonu towarowego prezentują się dość stabilnie. Na potrzeby raportu jako rynek betonu towarowego zdefiniowano działalność produkcyjną w zakresie wytwarzania betonu zarówn...
Kalendarium
Relacje
Konwent Dyrektorów Zarządów Dróg Wojewódzkich w Poznaniu
Konwent to forum dyskusji, wypracowania rozwiązań i wymiany doświadczeń. Podczas kilkudni...
VIII Konferencja Drogowa „Warunki gruntowe a projektowanie oraz budowa dróg”
2-4 października 2024 r. odbyła się VIII edycja Konferencji Drogowej „Warunki gruntowe a ...
NAJLEPSZE BUDOWY W POLSCE NAGRODZONE!
27 września 2024 roku na Zamku Królewskim w Warsza...
SGO2024 „Praktyczna Strona Wiedzy” po raz kolejny zagościła w Wiśle
W dniach 9-11 września 2024 w Hotelu Gołębiewski w Wiśle odbyła się XI...