Využití konvertorové strusky a odpadních slévárenských písků jako náhrady přírodního kameniva ve vysokopevnostním betonu

Ing. Piotr Zubek^1,2; prof. Ing. Vojtěch Václavík, Ph.D.²; Ing. Jiří Šafrata, Ph.D.³

¹TŘINECKÉ ŽELEZÁRNY, a.s., Průmyslová 1000, Staré Město, 739 61 Třinec, Česká republika
²VŠB – TUO, Hornicko-geologická fakulta, 17. listopadu 2172/15, 708 00 Ostrava-Poruba, Česká republika
³BETOTECH, s.r.o., Místecká 1121, 703 83 Ostrava – Vítkovice, Česká republika

Tento článek se zabývá využitím vedlejších produktů z Třineckých železáren, konkrétně ocelárenské strusky a odpadních slévárenských písků (OSP), jako náhrady přírodního kameniva při výrobě vysokopevnostních betonů. Cílem výzkumu bylo navrhnout a ověřit dvě směsi betonu, z nichž v první (Směs 1) bylo 100 % přírodního kameniva nahrazeno ocelárenskou struskou a v druhé (Směs 2) bylo veškeré přírodní kamenivo nahrazeno kombinací ocelárenské strusky s OSP ve stejném objemovém poměru. Výsledky ukázaly, že Směs 1 dosáhla pevnostní třídy C 70/85 a byla klasifikována jako vysokopevnostní beton. Směs 2, i přes snahu optimalizovat její složení, dosáhla pouze pevnostní třídy C 35/40, což není dostatečné pro zařazení mezi vysokopevnostní betony. Během výzkumu bylo zjištěno, že přítomnost OSP v betonu vedla k nežádoucím reakcím způsobeným obsahem hliníku v OSP. Tyto reakce měly za následek expanzi směsi a vznik mikrotrhlin v raných stádiích tuhnutí betonu. Tento efekt byl potvrzen během smršťovacích zkoušek. Zkoušky mrazuvzdornosti prokázaly, že ani jedna ze směsí nedosáhla minimálních požadavků pro mrazuvzdornost, což ukazuje na potřebu další optimalizace. Výsledky zkoušek poukazují na potenciální možnost využití průmyslových odpadů ve stavebnictví a na potřebu dalších kroků ke zvýšení udržitelnosti a odolnosti betonu.

Klíčová slova: vedlejší produkty, ocelárenská struska, odpadní slévárenské písky, vysokopevnostní beton, průmyslové odpady, udržitelnost