Doświadczenia polskiego realizatora projektu CIP-Ekoinnowacje

Transkrypt

1 1 Doświadczenia polskiego realizatora projektu CIP-Ekoinnowacje Kamil OTKAŁŁO Mostostal Warszawa S.A. Dział Badań i Rozwoju Warszawa,

2 Dział Badań i Rozwoju 2 Dział Badań i Rozwoju Mostostalu Warszawa S.A. istnieje od 2005 r. i jest jedyną tego typu jednostką działającą w strukturach przedsiębiorstwa budowlanego w Polsce. Obecnie zatrudnia 20 specjalistów, w tym inżynierów budownictwa, inżynierów sanitarnych, inżynierów materiałowych, specjalistów od ochrony środowiska i inżynierów elektroników. Jednostka posiada własne laboratorium materiałowe, drogowe oraz warsztat prototypowy materiałów kompozytowych FRP.

3 CIP-Ekoinnowacje 3 Dział Badań i Rozwoju Mostostalu Warszawa S.A. związany jest z realizacją dwóch projektów programu CIP-Ekoinnowacji: RECTYRE - Ocena przydatności rozdrobnionych opon jako wypełnień nasypów drogowych. GREEN-CAST - Demonstracja innowacyjnych lekkich elementów konstrukcyjnych wykonywanych z przetworzonych popiołów lotnych, przeznaczonych do stosowania w budynkach zrównoważonych.

4 Dane projektu RECTYRE 4 Program: CIP Eco-Innovation Projekt Pilotażowy Konkurs: CIP-EIP-Eco-Innovation-2008 Tytuł projektu: RECTYRE Used Tyres Valorisation as Lightweight filler for Embankments Rozpoczęcie projektu: Czas trwania projektu: 2 lata

5 Projekt RECTYRE (Eco-Inovation) 5 Ocena przydatności rozdrobnionych opon jako wypełnień nasypów drogowych. Aspekt ekologiczny możliwość wykorzystania dużych ilości łatwo dostępnych odpadów, Aspekt techniczny zastosowanie w budowie dróg materiału o dobrych właściwościach fizycznych i mechanicznych, Aspekt społeczny przedstawienie możliwości powtórnego zastosowania surowców odpadowych.

6 Walory zastosowania gumy 6 Wypełniacz gumowy może być stosowany powszechnie w konstrukcjach nasypów drogowych w różnych warunkach, Ze względu na mały ciężar objętościowy ~10kN/ m 3 najlepiej swoje walory prezentuje na podłożach słabo nośnych i niestabilnych, Jako materiał nie stanowi zagrożenia dla ekosystemów naturalnych, Na przykładzie państw UE, w przyszłości możliwość dopłat w ramach recyklingu odpadów.

7 Wady zastosowania gumy 7 Brak dużych dostawców na terenie Polski, Rodzaj i skład materiału niejednorodny i o zmiennych parametrach, Małe doświadczenia w projektowaniu, wykonawstwie i użytkowaniu konstrukcji z wypełnieniem gumowym, Brak uregulowań prawnych i dopłat pozwalających na szersze zainteresowanie, Niska świadomość społeczna co do zastosowania materiałów z recyklingu.

8 Realizacja nasypu w Czuprynowie Nasyp drogowy wykonano w miejscowości Czuprynowo, województwo podlaskie 8

9 Realizacja nasypu w Czuprynowie Gminna droga gruntowa, dojazd do terminala produkcyjno-przeładunkowego firmy Krex. 9

10 Charakterystyka użytego materiału 10 Do realizacji nasypu wykorzystano zużyte opony pochodzące z samochodów osobowych rozdrobnione na strzępy o wymiarach mm. Ciężar objętościowy gumy (1,0-1,3 g/cm 3 ) Strzępy gumowe: - stan luźnym (0,3-0,5 g/cm 3 ), - zagęszczone (0,5-0,8 g/cm 3 ). Doświadczenia polskiego realizatora projektu CIP-Ekoinnowacje Warszawa 2013

11 Wymiary strzępów gumowych: Wymiary boku oczka sita [mm] Charakterystyka użytego materiału Strzępy gumowe Próbka I Próbka II Próbka III Próbka IV Przesiew, % ,40 34,36 36,28 37, ,06 21,79 27,45 30, ,92 17,88 18,95 21, ,79 25,00 16,99 10,86 4 0,83 0,97 0,33 0,33 11

12 Projektowanie konstrukcji drogi Drogę zaliczono do drugiej kategorii ruchu (KR2) i przyjęto obciążenie ruchem na 20 osi obliczeniowych na dobę. 12 Kategoria ruchu Liczba osi obliczeniowych 100 kn na dobę, na pas obliczeniowy, L Liczba osi obliczeniowych 100 kn w okresie obliczeniowym 20 lat KR

13 Podłoże gruntowe 13 W miejscu posadowienia nasypu wykonano dwa 12 m odwierty.

14 Projekt nasypu 14 Przekrój poprzeczny nasypu drogowego z wypełnieniem w postaci strzępów gumowych.

15 Projekt nasypu 15 Niweleta nasypu drogowego z wypełnieniem w postaci strzępów gumowych.

16 Realizacja nasypu 16 Przygotowanie podbudowy nasypu. Usunięcie betonowych płyt i niwelacja terenu.

17 Realizacja nasypu Ułożenie foli PCV gr. 1mm, łączonej poprzez zgrzewanie, oraz warstwy separacyjnej w postaci geotkaniny. 17

18 Realizacja nasypu Rozkładanie i wstępne zagęszczanie warstw strzępów gumowych w korpusie nasypu. 18

19 Realizacja nasypu Zagęszczanie warstwy strzępów gumowych przy wykorzystaniu ładowarki o masie całkowitej 32 t. Układanie wierzchniej warstwy geomembrany i geotkaniny. 19

20 Realizacja nasypu Układanie i zagęszczanie warstwy gruntu z kruszywa naturalnego nad warstwą strzępów gumowych. 20

21 Monitorowanie nasypu 21 Zestawienie wyników badań nośności warstwy podbudowy z kruszywa naturalnego stabilizowanego mechanicznie, wykonanych aparaturą VSS, średnica płyty 30cm. Nr. punktu Lokalizacja Moduł odkształcenia w MPa I 0 =E 2 /E 1 Uwagi E 1 E 2 Data badania Korona nasypu słup nr ,5 59,8 1,7 2 tygodnie pod 2. Korona nasypu słup nr ,7 56,2 1,8 ruchem Data badania Korona nasypu słup nr ,9 122,7 2,0 3 miesiące pod ruchem 2. Korona nasypu słup nr ,3 103,9 1,9

22 Monitorowanie nasypu Kontrola osiadania nasypu przy zastosowaniu cyfrowej sondy hydrostatycznej. 22

23 Monitorowanie nasypu Kontrola temperatury warstw nasypu z wypełnieniem w postaci strzępów gumowych. 23

24 Parametry nasypu 24 Nasyp Nasyp drogowy wykonano w maju 2011 Specifikacja: Długości całkowita nasypu 200 m Długość wypełnienia gumowego 100 m Wysokość całkowita nasypu 2,1 m Miąższość wypełnienia gumowego 1,3 m Ilość strzępów gumowych 800 t

25 Dane projektu Green-Cast 25 Program: CIP Eco-Innovation Konkurs: CIP-EIP-Eco-Innovation-2010 Tytuł projektu: GREEN-CAST Demonstration of innovative lightweight construction components made of recycled ashes for sustainable buildings Rozpoczęcie projektu: Czas trwania projektu: 30 miesięcy

26 Projekt Green-Cast 26 GREEN-CAST - Demonstracja innowacyjnych lekkich elementów konstrukcyjnych wykonywanych z przetworzonych popiołów lotnych, przeznaczonych do stosowania w budynkach zrównoważonych. Aspekt ekologiczny możliwość wykorzystania dużych ilości ubocznych produktów spalania, w zastępstwie zasobów naturalnych kruszywa oraz cementu, Aspekt techniczny zastosowanie w budownictwie materiału o dobrych właściwościach fizycznych i mechanicznych, Aspekt społeczny przedstawienie możliwości wykorzystania surowców antropogenicznych.

27 Walory produktu GREEN-CAST 27 Szacowana niższa cena produktu, niż bezpośredniego konkurenta na rynkuautoklawizowanego betonu komórkowego (ABK), Niższe zużycie energii podczas produkcji w stosunku do ABK, Wykorzystanie ubocznych produktów spalania w zastępstwie naturalnych zasobów, Dobre właściwości mechaniczne oraz izolacyjne produktu.

28 Wyzwania projektu GREEN-CAST 28 Ryzyko opłacalności produkcji związane ze zmiennością cen popiołu lotnego, Konieczność zapewnienia popiołu lotnego o znanych niezmiennych parametrach, Brak uregulowań prawnych umożliwiających wprowadzenie produktu na rynek, Zła opinia wśród konsumentów na temat bloczków betonowych z zawartością popiołu lotnego, ukształtowane w latach 80 XX wieku.

29 Realizacja demonstracji GREEN-CAST 29 Wykonanie dwóch demonstracji bloczków GREEN- CAST wyprodukowanych przez Accionę zlokalizowanych w Polsce oraz Hiszpanii. Monitorowanie demonstracji w celu oceny właściwości produktów GREEN-CAST w klimacie polskim oraz hiszpańskim. Monitorowanie będzie kontynuowane przez 8 miesięcy w okresie letnim, jesiennym oraz zimowym.

30 Realizacja demonstracji GREEN-CAST Rozważane typy konstrukcji w demonstracji: Ściana działowa w nowym budynku Ściana nośna w nowym budynku Odbudowa ściany w remontowanym budynku Mały budynek jako studium przypadku Prefabrykowany budynek 30

31 Realizacja demonstracji GREEN-CAST Demonstracje w Polsce planuje się wykonać na terenie demoparku Mostostalu Warszawa S.A. w Mysiadle południe Warszawy 31

32 Realizacja demonstracji GREEN-CAST 32

33 Realizacja demonstracji GREEN-CAST Demonstracja w Hiszpanii zlokalizowana będzie w demo-parku firmy ACCIONA na obrzeżach Madrytu. 33

34 Realizacja demonstracji GREEN-CAST Demonstracja w Hiszpanii zlokalizowana będzie w demo-parku firmy ACCIONA na obrzeżach Madrytu. 34

35 Konstrukcja domku demonstracyjnego GREEN-CAST 35 Metalowy szkielet

36 Konstrukcja domku demonstracyjnego GREEN-CAST 36 Wymiary domku: Szerokość 2,5 m Długość 3,0m Wysokość 2,5 m

37 37 Dziękuję za uwagę Kamil Otkałło Mostostal Warszawa S.A. Dział Badań i Rozwoju k.otkałło@mostostal.waw.pl