ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: κ. ΚΟΝΙΤΟΠΟΥΛΟΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ

Transcript

1 ΑΛΕΞΑΝΔΡΕΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ ΥΠΟΔΟΜΗΣ ΜΑΘΗΜΑ ΟΠΛΙΣΜΕΝΟ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: κ. ΚΟΝΙΤΟΠΟΥΛΟΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ ΑΠΟ ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΙΜΑ ΥΛΙΚΑ ΦΟΙΤΗΤΕΣ ΑΡΙΘΜΟΣ ΜΗΤΡΩΟΥ ΚΑΡΙΟΦΥΛΛΙΔΗΣ ΑΝΕΣΤΗΣ ΡΕΚΑΛΗΣ ΝΙΚΟΛΑΟΣ ΜΑΡΙΟΣ ΜΠΕΛΛΟΣ ΖΑΧΑΡΙΑΣ

2 ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ

3 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΡΟΛΟΓΟΣ Ανακύκλωση Η σημασία της Κατανάλωση & Ανακύκλωση Ανακύκλωση Δομικών Υλικών Γενικά Νομοθεσία Όροι και ορισμοί Ευρωπαϊκός Κατάλογος Αποβλήτων Παραγωγή ανακυκλωμένων υλικών από τούβλα και κεραμιδιά Εφαρμογές των ανακυκλωμένων δομικών προϊόντων στην κατασκευή Υποκατάσταση φαρίνας τσιμέντου από ανακυκλωμένα υλικά κατεδάφισης κτιρίων Πρώτες ύλες και μέθοδοι προσδιορισμού της σύστασης τους Πρώτες ύλες Μέθοδοι προσδιορισμού της σύστασης των πρώτων υλών Παρουσίαση και σχολιασμός των αποτελεσμάτων Συνθέσεις φαρίνας τσιμέντου Συμπεράσματα Αδρανή Υλικά - αξιοποίηση πόρων Τρόποι κάλυψης των αναγκών σε αδρανή υλικά Η σημασία των αδρανών υλικών Αδρανή από δραστηριότητες ανακύκλωσης Σκοπός της Ανακύκλωση των Αδρανών Κοινωνικά Περιβαλλοντικά θέματα Διαχείριση της Ανακύκλωσης των Αδρανών Νερό Παραγωγή αδρανών υλικών από παλαιό σκυρόδεμα Βασικές προτάσεις προς τις τοπικές αρχές και κοινωνίες Σκυροδέματα με Ανακυκλωμένα Αδρανή Σκυροδέματα με Ανακυκλωμένα Αδρανή Μηχανικές ιδιότητες και ανθεκτικότητα σε Cl -, Ανοίγει ο δρόμος για το «οικολογικό» μπετόν

4 5.3 Πρόγραμμα EnCoRe Διαδικασία παραγωγής ανακυκλωμένου σκυροδέματος Οφέλη Μόλυνση από τον περιεχόμενο μόλυβδο της βαφής του σκυροδέματος Παρουσίαση νέων εργαλείων λήψης αποφάσεων Τροποποιημένο σκυρόδεμα / Aντικατάσταση χονδρών αδρανών Αξιοποίηση ανακυκλωμένων ελαστικών αυτοκινήτων σε ειδικών εφαρμογών κονιάματα και σκυροδέματα τσιμέντου ή ασφάλτου Χρήσεις φθαρμένων ελαστικών χρήσεις σε εφαρμογές μη Πολιτικού Μηχανικού Χρήσεις σε εφαρμογές Πολιτικού Μηχανικού Χρήση ανακυκλωμένου ελαστικού σε προϊόντα τσιμέντου Ιδιότητες νωπού σκυροδέματος τσιμέντου / τσιμεντοκονιάματος Ιδιότητες σκληρυμένου σκυροδέματος / τσιμεντοκονιάματος Μικροσκοπική παρατήρηση Χαρακτηριστικές ιδιότητες κονιαμάτων για επικαλύψεις Χαρακτηριστικά Προϊόντων Τσιμέντου Με Ανακυκλωμένο Ελαστικό Προτάσεις για μελλοντική έρευνα Η σημασία της αειφόρου ανάπτυξης στην βιομηχανία του τσιμέντου Τσιμέντο χαμηλού άνθρακα Σκυρόδεμα ένα αειφόρο υλικό Βελτίωση του ίδιου του κλίνκερ και χρήση πρόσθετων που παράγονται από τη βιομηχανική οικολογία Υποστήριξη και δίκτυα κατασκευαστών Καινοτόμα προϊόντα για την προώθηση αειφόρων κατασκευών Επίλογος Βιβλιογραφία Ευρετήριο πινάκων Πίνακας 1: Χημική σύσταση ΑΑΣ, ΑΑΤ και ΒΦ (% κ.β.) Πίνακας 2: Υπολογιστικός προσδιορισμός δεικτών Sm, Am, LSF και Hm των συνθέσεων της φαρίνας του τσιμέντου Πίνακας 3: Οι μελέτες περίπτωσης που εξετάστηκαν στα πλαίσια του SARMa ως πρακτικές εξόρυξης φιλικές προς το περιβάλλον

5 Πίνακας 4: Εφαρμογές αδρανών παραγόμενων από λατομεία σε χώρες της ΝΑ Ευρώπης Πίνακας 5: Ταξινόμηση των δραστηριοτήτων ανακύκλωσης ως πιθανών πηγών παραγωγής αδρανών Πίνακας 6: Κατάλογος μελετών περίπτωσης ανακύκλωσης στα πλαίσια του SARMa Πίνακας 7: Αξιοποίηση ελαστικών μετά το τέλος του κύκλου ζωής τους στην Ελλάδα κατά το έτος Ευρετήριο εικόνων Εικόνα 1: Σήμανση ανακύκλωσης Εικόνα 2: Κελάρι κρασιών κατασκευασμένο από ανακυκλωμένα τούβλα Εικόνα 3: Το κτίριο του BRE στη Μεγάλη Βρετανία Εικόνα 4: Urban Outfitters Headquarters στη Φιλαδέλφεια των Ηνωμένων Πολιτειών Εικόνα 5: Urban Outfitters Headquarters στη Φιλαδέλφεια των Ηνωμένων Πολιτειών Εικόνα 6: Turtle Creek Water Works στο Ντάλλας των Ηνωμένων Πολιτειών Εικόνα 8: Κατανομή της παραγωγής αδρανών στην Ευρώπη ανά πηγή προέλευσης Εικόνα 9: Γενική άποψη των σωρών αποβλήτων στο μεταλλείο μαγνησίτη στη Γερακινή Εικόνα 10: Αδρανή (R1) παραγόμενα από επεξεργασία μεταλλευτικών αποβλήτων στο μεταλλείο στη Γερακινή Εικόνα 11: Το εργοστάσιο ανακύκλωσης στο Magregolo (Collecchio), Ιταλία Εικόνα 12: Η σκόνη είναι μια από τις συνηθισμένες επιπτώσεις της εξόρυξης Εικόνα 13: Οι εγκαταστάσεις της Ανακύκλωσης Αδρανών Μακεδονίας Εικόνα 14: Σχηματική παρουσίαση της διαδικασίας δοκιμών Εικόνα 15: Συναποτέφρωση ελαστικών στην τσιμεντοβιομηχανία Εικόνα 16: Τσιμέντο χαμηλού άνθρακα όπως φαίνεται στο μικροσκόπιο ΕΥΡΕΤΗΡΙΟ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΩΝ Διάγραμμα 1 : Ακτινογραφήματα δειγμάτων ΑΑΣ, ΑΑΤ και ΒΦ Διάγραμμα 2: Ποσοστιαία ανάλυση διαχειριζόμενων ποσοτήτων κατά το Διάγραμμα 3: Υδατοαπορρόφηση υπό κενό αέρος τσιμέντο πολτών με ΑΕ και τσιμέντο κατηγορίας CEM και CEM IV/B

6 Διάγραμμα 4: Μεταβολή της μετρούμενης θερμοκρασίας συναρτήσει του χρόνου για τσιμεντοπολτούς με μη επεξεργασμένο και επεξεργασμένο με φυσικά και χημικά μέσα ανακυκλωμένο ελαστικό Διάγραμμα 5: Μεταβολή της μετρούμενης θερμοκρασίας συναρτήσει του χρόνου για τσιμεντοπολτούς με μη επεξεργασμένο και επεξεργασμένο με φυσική και χημικά μέσα ανακυκλωμένο ελαστικό ΣΥΝΤΟΜΕΥΣΕΙΣ ΣΑΕ Σκυρόδεμα Ανακυκλωμένου Ελαστικού ΤΣΑΕ Τσιμεντοκονιάματα Ανακυκλωμένου Ελαστικού ΧΥΤΑ Χώροι Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων - 5 -

7 ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η παρούσα πτυχιακή εργασία που εκπονήθηκε στα πλαίσια του μαθήματος Οπλισμένο Σκυρόδεμα, διερευνά το σκυρόδεμα από ανακυκλώσιμα υλικά. Στο πρώτο κεφάλαιο παρουσιάζεται μια γενική εικόνα της Στο δεύτερο κεφάλαιο αναλύεται η νομοθεσία και οι κανονισμοί για την ανακύκλωση των δομικών υλικών και παρουσιάζονται και κάποιες εφαρμογές στις κατασκευές από ανακυκλώσιμα δομικά υλικά. Στο τρίτο κεφάλαιο παρατίθεται η υποκατάσταση φαρίνας του τσιμέντου από ανακυκλωμένα υλικά κατεδάφισης κτιρίων. Στο τέταρτο κεφάλαιο αναφέρεται η παραγωγή των αδρανών από ανακυκλώσιμα υλικά και η ανακύκλωση του νερού. Στο πέμπτο κεφάλαιο ερευνάται το σκυρόδεμα από ανακυκλωμένα αδρανή. Στο έκτο κεφάλαιο αναπτύσσεται η Αξιοποίηση ανακυκλωμένων ελαστικών αυτοκινήτων σε ειδικών εφαρμογών κονιάματα και σκυροδέματα τσιμέντου ή ασφάλτου. Στο έβδομο κεφάλαιο παρατίθεται η σημασία της αειφόρου ανάπτυξης στην βιομηχανία των τσιμέντων και παρουσιάζονται κάποια σύγχρονά προϊόντα της

8 1. Ανακύκλωση. Εικόνα 1: Σήμανση ανακύκλωσης. 1.1 Η σημασία της Ανακύκλωση ονομάζουμε την επανεισαγωγή στην παραγωγική διαδικασία υλικών που θεωρούνται απορρίμματα. Είναι δηλαδή η επανεπεξεργασία ήδη επεξεργασμένων υλικών, αυτών που θεωρούμε «άχρηστα-σκουπίδια», σε μορφή νέων προϊόντων. Υλικά όπως οι πρώτες ύλες από Γυαλί Πλαστικό Χαρτί Μέταλλα Μπαταρίες, τα οποία μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν, στην παραγωγική διαδικασία. Αυτή η διαδικασία αποτελεί σημαντική διέξοδο σε προβλήματα που έχουν ανακύψει από την συσσώρευση όλων αυτών των απορριμμάτων μειώνοντας θεαματικά την κατανάλωση πρώτων υλών, την εξοικονόμηση της ενέργειας του πλανήτη μας, αλλά και τη μείωση της ρύπανσής του. Ο άνθρωπος «κατά τη συμβατική επιστήμη» διαφέρει από τα υπόλοιπα πλάσματα του πλανήτη μας επειδή τον διακρίνει η νόηση και η ελεύθερη βούληση. Αυτό είναι λίγο οξύμωρο, διότι το αποτέλεσμα της χρήσης της νόησης είναι τέτοιο που δημιουργεί προβλήματα στην πορεία της εξέλιξης της ανθρωπότητας, αντί να την διευκολύνει. Η ίδια η φύση, ως μηχανισμός ανακύκλωσης, έχει να μας μάθει πολλά πράγματα ας την αφουγκραστούμε. Παρατηρώντας τη ζωή στον πλανήτη, στη φυσική του δραστηριότητα, προκύπτει ότι η διατήρηση της ζωής πάνω σε αυτόν είναι ένα προϊόν ανακύκλωσης. Το νερό που πίνουμε ανακυκλώνεται, μέσα από την εξάτμιση και τη βροχή επιστρέφοντας σε εμάς. Το ζωικό και φυτικό Βασίλειο δανείζεται το σώμα εκδήλωσής του από το ορυκτό Βασίλειο και με το τέλος του κύκλου ζωής του, κάθε πλάσμα, επιστρέφει στη φύση το υλικό που δανείστηκε. Στη συνέχεια μια νέα μορφή ζωής δανείζεται τα ίδια υλικά για να - 7 -

9 εκδηλωθεί. Η ζωή συνεχίζεται σε κύκλους εκδήλωσης και απόσυρσης αρμονικά δεμένους και έτσι η εξέλιξη γίνετε εφικτή και συνεχιζόμενη. Το μεγάλο πρόβλημα που δημιουργείται τα τελευταία χρόνια, είναι ο όγκος τον προϊόντων που διοχετεύονται στην αγορά και η αλόγιστη χρήση τους. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα την υπέρ άντληση πρώτων υλών από τη μια και την υπέρ-χρήση καυσίμων των εργοστασίων παραγωγής από την άλλη, με τα γνωστά αποτελέσματα της υπερθέρμανσης του πλανήτη, της ρύπανσης και της καταστροφής ισορροπιών κρίσιμων για τη ζωή του κύκλου της αλυσίδας της. Ο κύριος παράγοντας που διαταράσσει το σύστημα που ζούμε είμαστε εμείς και συγκεκριμένα η πεποίθησή μας ότι είμαστε πάνω από όλα και πως όλα ελέγχονται από εμάς. Αντιλήψεις πως η ζωή είναι εφήμερη και πως εμείς είμαστε το κέντρο του κόσμου μας οδηγούν στην αδιαφορία για οτιδήποτε συμβαίνει γύρω μας. Δεν αντιλαμβανόμαστε πως όλα τα προβλήματα προέρχονται από την έλλειψη συνειδητοποίησης ότι, όλα σε αυτό το σύστημα που ζούμε είναι Ένα. Σαν Ένα τα πάντα διέπονται από μια αλληλεξάρτηση και αρμονία. Αν κάτι διαταραχθεί τότε το σύστημα αρχίζει να νοσεί. Οι σκοπιμότητες και ο σχεδιασμός που έχει υποστεί η ανθρωπότητα οδήγησε στη δημιουργία μεγάλων πόλεων. Έτσι ο άνθρωπος μπορεί να περιοριστεί, να χειραγωγηθεί και να προσφέρει στο «σύστημα» τα μέγιστα ζητώντας τα ελάχιστα. Οι υπερκαταναλωτικοί ρυθμοί της ανθρωπότητας απομυζούν με γοργούς ρυθμούς τον οργανισμό του πλανήτη οδηγώντας τον σε ανισορροπία και οριστική διάλυση. Είναι αναγκαία η αλλαγή στάσης απέναντι στην ίδια την καθημερινότητά μας και στην αντίληψη που έχουμε για την ζωή. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα, οι άνθρωποι της πόλης, να χάνουν την επαφή τους με το φυσικό περιβάλλον και όταν βρεθούν σε αυτό μεταφέρουν την υποτιθέμενη πολυτέλεια της πόλης μετατρέποντας τη φύση σε ένα άναρχο-θορυβώδες γεμάτο απορρίμματα περιβάλλον. Όλα αυτά μας οδηγούν σε μια χαμηλή ποιότητα ζωής, χάνοντας τις πραγματικές αξίες και στερώντας από τους εαυτούς μας και τα παιδιά μας τα όνειρα και την επιδίωξη μιας καλύτερης ανθρωπότητας και ενός υγιούς πλανήτη που πρέπει να τον παραδώσουμε καλύτερο από ότι τον παραλάβαμε. 1.2 Κατανάλωση & Ανακύκλωση. Η υπεράντληση των πρώτων υλών του πλανήτη, έχει σαν τραγικό αποτέλεσμα την αποψίλωση των δασών -των πνευμόνων μας- για την παραγωγή χαρτιού, την υπεράντληση - 8 -

10 πετρελαίου για την παραγωγή πλαστικών, την εξόρυξη μετάλλων και την εξόρυξη πυριτίου για την παραγωγή γυαλιού. Και σε συνέχεια την ρύπανση του πλανήτη τόσο του εδάφους όσο και των ποταμών-λιμνών και του ζωογόνου αέρα, την επιδείνωση του φαινόμενου του θερμοκηπίου και τέλος όλα τα προβλήματα που προκύπτουν από τους χώρους υγειονομικής ταφής. Σήμερα γίνονται κάποιες προσπάθειες από νομαρχιακούς φορείς για την υλοποίηση και αποπεράτωση της ιδέας της ανακύκλωσης. Όμως, καμιά πολιτική ή πρόγραμμα ανακύκλωσης δεν μπορεί να πετύχει αν δεν ευαισθητοποιηθεί ο ίδιος ο άνθρωπος. Είναι απαραίτητο να υπάρξει συνειδητοποίηση για την αναγκαιότητα της αρμονικής συμβίωσης με το περιβάλλον και τη βελτίωση της ποιότητας της ζωής. Δεν θα πρέπει τα άτομα να λειτουργούν ως παθητικοί αποδέκτες αποφάσεων αλλά υπεύθυνα και ενεργά να εφαρμόζουν ορισμένους κανόνες αλλάζοντας τις μέχρι τώρα συνήθειές τους και ορίζοντας νέους κανόνες για τις αγορές. Η επιτυχία της ανακύκλωσης δημιουργεί και μια σειρά από θετικά αποτελέσματα όπως: τη μείωση του όγκου των απορριμμάτων, μείωση της ρύπανσης της ατμόσφαιρας, των υπόγειων υδάτων αλλά και του εδάφους, εξοικονομείται ενέργεια και δεν εξαντλούνται οι φυσικοί πόροι του πλανήτη. Έτσι επιτυγχάνεται σταδιακή πτώση στις τιμές των προϊόντων, αλλά το σπουδαιότερο αποκτούν όλοι σιγά-σιγά μια διαφορετική αντίληψη για τις φυσικές αξίες του πλανήτη, αποκτούν σεβασμό σε αυτό που η φύση τους δωρίζει, γίνονται πιο υγιείς στη σκέψη και στη δράση δομώντας ένα καλύτερο μέλλον και ένα καθαρότερο παρελθόν. Η ανακύκλωση είναι βέβαια μια καλή δεύτερη λύση. Η καλύτερη πρώτη είναι αυτή του να μην δημιουργούνται απορρίμματα. Στόχος πρέπει να είναι η συνειδητή συμμετοχή, σαν αναγκαιότητα και όχι σαν εξαναγκασμό προς έναν τρόπο ζωής ισορροπίας και αποκατάστασης της φύσης. Δηλαδή εναρμόνισης της καθημερινότητας με βαθύ αίσθημα συλλογικότητας. Να αποκατασταθεί η «οικονομία» με την ευρύτερη έννοιά της και όχι μόνο χρηματική. Γι αυτό το σκοπό χρειάζεται να ενεργοποιηθούν τόσο οι δημόσιοι φορείς ανακύκλωσης σε σχολεία, υπουργεία, υπηρεσίες αλλά και σε κάθε συνοικία, όσο και να επιμεληθεί μια οικολογική συνείδηση σε κάθε οικογένεια. Η Ελλάδα παρουσιάζει τους υψηλότερους ρυθμούς αύξησης του όγκου των σκουπιδιών στην Ευρώπη. Το 1997 αναλογούσαν 900gr ανά κάτοικο και σε μια οκταετία η ποσότητα σχεδόν διπλασιάστηκε και έφτασε το 2012 τα 1.500gr. Η ετήσια «παραγωγή» φτάνει τα 5 εκατομμύρια κυβικά, μια ποσότητα που μπορεί να καλύψει την απόσταση Αθήνας

11 Θεσσαλονίκης με ένα στρώμα πάχους 1m. Αυτά τα νούμερα δεν είναι στατικά συνεχώς αυξάνουν και κάποια στιγμή θα νιώσουμε το πρόβλημα δίπλα μας. Μέχρι και το 2006 η Ελλάδα κατείχε την τελευταία θέση στην Ευρωπαϊκή Ένωση ως προς την ανακύκλωση. Υπάρχει μεγάλη δυνατότητα ανακύκλωσης προϊόντων που θα δημιουργούσαν μια νέα αντίληψη στην αντιμετώπιση των απορριμμάτων πέρα από τα πλαστικά, τα κουτιά των αναψυκτικών και άλλων μεταλλικών συσκευασιών ή το χαρτί κάτι που είναι ήδη διαδεδομένο όπως: οι ανακύκλωση των οικιακών ηλεκτρικών συσκευών (ψυγεία, πλυντήρια, κλιματιστικά, φωτιστικά και άλλα), ο εξοπλισμός Η/Υ, μπαταριών, των αυτοκινήτων ακόμη και των ελαστικών. Στη Γερμανία μετά το 2005 δεν γίνονται δεκτά ως απορρίμματα υλικά όπως χαρτί, γυαλί, ύφασμα, ξύλο, πλαστικό, μέταλλα κτλ. Από την ανακύκλωση αυτών των υλικών προμηθεύονται (σε μορφή μπαζών) πρώτη ύλη για την κατασκευή δημόσιων κτιρίων, αεροδρομίων, δρόμων, φραγμάτων, δίκτυα ύδρευσης αποχέτευσης. Στη Αυστραλία οι σωλήνες αποχέτευσης και όμβριων υδάτων κατασκευάζονται από οπλισμένο σκυρόδεμα με ανακυκλώσιμα υλικά. Το τσιμέντο περιέχει μεγάλο ποσοστό ιπτάμενης τέφρας. Αυτή δημιουργείτε στους λιγνιτικούς σταθμούς παραγωγής ρεύματος και αντί να διαρρέει στο περιβάλλον εγκλωβίζεται και χρησιμοποιείται. Ο χάλυβας επίσης είναι από ανακύκλωση (ονομάζεται scrap) και είναι προϊόν υψηλής ποιότητας και αντοχής. Επίσης από τα υπολείμματα τροφίμων, τα βιοδιασπάσιμα απόβλητα, μπορούμε να έχουμε δημιουργία κομπόστ ως βιολίπασμα και μάλιστα καλύτερης ποιότητας των χημικών. Αυτή είναι μια εύκολη διαδικασία που μπορεί να γίνει στη βεράντα ή στον κήπο του σπιτιού, χρησιμοποιώντας τον οικιακό κομποστοποιητής που είναι μικρός σε μέγεθος (θέλει περίπου 1 τετραγωνικό μέτρο), σχετικά χαμηλού κόστους, άοσμος και, το σημαντικότερο, θα μειωθεί ο όγκος των οργανικών απορριμμάτων κατά 70%. Αυτό σημαίνει 300 με 400 κιλά λιγότερα σκουπίδια κάθε χρόνο για κάθε άτομο. Να σημειωθεί πως τα κέρδη από τα έργα ανακύκλωσης μεγάλων εταιριών φέρνει την Ευρώπη στην τέταρτη θέση μετά τη βιομηχανία όπλων, πετρελαίου και φαρμάκων. Είναι μια κερδοφόρα ενασχόληση που μπορεί παράλληλα να δώσει μια ελπίδα ζωής και περαιτέρω οράματος και εξέλιξης. Ίσως από τις λίγες κερδοφόρες ασχολίες που θα έχουν ταυτόχρονα και αποτελέσματα για το κοινό καλό. «Σκέψου Παγκόσμια δράσε τοπικά» : Αυτή είναι μια σκέψη και αρχή που τον 21 ο αιώνα κατακτά μέρα με τη μέρα όλο και περισσότερους ανθρώπους, και όπως τα πράγματα δείχνουν ο αιώνας που διανύουμε θα είναι της οικολογίας και της προστασίας του περιβάλλοντος

12 Οι τοπικοί φορείς προσπαθούν να βρίσκονται κοντά στον πολίτη, με αποτέλεσμα την ευαισθητοποίησή του σε προβλήματα περιβάλλοντος και γενικότερα στα καθημερινά προβλήματα της ανθρώπινης συμβίωσης. Εδώ δημιουργούνται δύο ξεκάθαρα ερωτήματα: Α) Ποια μέτρα μπορεί να υπάρξουν από την τοπική αυτοδιοίκηση και την πολιτεία γενικότερα; Β) Και πώς μπορεί ο άνθρωπος να ευαισθητοποιηθεί στα πλαίσια μιας ολοκληρωμένης διαχείρισης της ανακύκλωσης; Πώς μπορεί ο άνθρωπος να ευαισθητοποιηθεί στα πλαίσια μιας ολοκληρωμένης διαχείρισης της ανακύκλωσης. Στην κατεύθυνση της συγκρότησης ενός Ολοκληρωμένου Σχεδίου Ενημέρωσης και ευαισθητοποίησης των πολιτών μπορούν να χρησιμοποιηθούν τα ΜΜΕ. Επίσης για την προστασία του περιβάλλοντος έχουμε τα ηλεκτρονικά και έντυπα μέσα ενημέρωσης. Όλα αυτά θα μπορούσαν να οδηγήσουν πρακτικά στη δημιουργία Περιβαλλοντικής Συνείδησης στην κοινή γνώμη. Θα πρέπει η ανακύκλωση να βιώνεται σαν μια φυσική δραστηριότητα για την διατήρηση της ύπαρξής μας και όχι ως μια υποχρεωτική διαδικασία. Θα πρέπει να δημιουργηθούν κίνητρα στους πολίτες αλλά και κατάλληλα προγράμματα ανακύκλωσης. Να δημιουργηθούν εργοστάσια επεξεργασίας και διάθεσης ανακυκλώσιμων υλικών. Να γίνει η ανακύκλωση μέρος της καθημερινότητάς, κομμάτι της ζωής και της αντίληψης του ανθρώπου. Να γίνει η χρήση της διαφήμισης, όχι για την κατανάλωση πραγμάτων που δεν θα λείπουν από κανένα σπιτικό, αλλά για την εξάπλωση της ανακύκλωσης στις συνειδήσεις των ανθρώπων ώστε να σκέπτονται και να δρουν οικολογικά. Είναι αλήθεια ότι ο κόσμος διανύει μια κρίσιμη περίοδο όπου η θέση της ανθρωπιάς και οι αξίες της ζωής έχουν γίνει εύθραυστες. Η αλυσίδα που συνδέει τη φύση και τον άνθρωπο έσπασε μαζί με τις ανθρώπινες σχέσεις. Η αγωνία για το μέλλον του Πλανήτη αλλά και των ανθρώπων διαρκώς μεγαλώνει. Το μήνυμα που πρέπει να αντηχεί από καρδιά σε καρδιά είναι συμμετοχή, ενεργοποίηση, και επαγρύπνηση μέσα από αγάπη για τη διατήρηση της ομορφιάς του κόσμου. Θα πρέπει να οι κοινωνικές ομάδες να απαιτήσουν από τους εαυτού τους ποιότητα στη σκέψη και ποιότητα στη δράση. Οι άνθρωποι είναι οι χρήστες του συστήματός και αυτοί είναι που θα το αλλάξουν. Συμμετοχή και όχι αναμονή στα κοινά. Η παρατήρηση απλά διαιωνίζει ένα πρόβλημα. Η δράση είναι που κάνει τα πράγματα να αλλάζουν και η δράση με συνείδηση βελτιώνει την ποιότητα της ζωής

13 2. Ανακύκλωση Δομικών Υλικών 2.1 Γενικά Το θέμα της ανακύκλωσης των δομικών υλικών και ιδιαίτερα των δομικών απορριμμάτων που προέρχονται από τις παλιές κατασκευές και αποτελούνται κυρίως από σκυρόδεμα και υλικά τοιχοποιίας, είναι σημαντικό για πολλούς λόγους στα πλαίσια της αειφόρου ανάπτυξης. Στο παρελθόν τα κτίρια κατασκευάζονταν από φυσικά υλικά, όπως πέτρα, λάσπη, άχυρο και πυλό, συνεπώς μετά την κατεδάφισή τους, είτε απλώς επέστρεφαν στο φυσικό τους περιβάλλον είτε επαναχρησιμοποιούνταν από γενιά σε γενιά. Αυτό είχε ως συνέπεια τα απορρίμματα των κτιρίων να είναι σχεδόν μηδενικά. Ωστόσο, με το πέρασμα των χρόνων και με τη συνεχή ανάπτυξη της τεχνολογίας των κατασκευαστικών υλικών, τα απορρίμματα των κτιρίων γίνονταν ολοένα και περισσότερα. Επομένως, εκτός από τη μεγάλη εμπεριεχόμενη ενέργεια που περιλαμβάνουν τα υλικά, υπάρχει και το πρόβλημα της διάθεσής τους μετά την κατεδάφιση των κτιρίων. Συνήθως, καταλήγουν στο φυσικό περιβάλλον, προκαλώντας ανεπανόρθωτη ζημιά στο οικοσύστημα. Η σχέση μεταξύ δόμησης και περιβάλλοντος σημαίνει ότι οποιαδήποτε ενέργεια αφορά την κατασκευή έχει άμεση επίδραση στο περιβάλλον και έχει τέσσερις συνιστώσες: λήψη μεγάλων ποσοτήτων πρώτων υλών (αδρανή για την παραγωγή τσιμέντου, σκυροδέματος, κεραμικών) µε αποτέλεσμα τη δραστική μείωση των αποθεμάτων του ορυκτού φυσικού πλούτου που διαρκώς υποβαθμίζεται. κατανάλωση υψηλών ποσοτήτων ενέργειας για την παραγωγή, µμεταφορά, χρήση των πρώτων υλών κ.ο. και των τελικών προϊόντων τους. εκπομπές μεγάλων ποσοτήτων αερίων όπως CO2,SO2, κατά την παραγωγή τους δημιουργία τεράστιων όγκων δομικών απορριμμάτων από τις παλιές κατασκευές που είναι εκτός λειτουργίας ή κατεδαφίζονται λόγω νέων απαιτήσεων αλλά και από υλικά κατεδάφισης που προέρχονται από φυσικές καταστροφές (σεισμοί, θύελλες, κ.τ.λ.). Τα τελευταία χρόνια, παρόλα αυτά, γίνεται προσπάθεια αλλαγής της κατασκευαστικής φιλοσοφίας. Διεθνής πιστοποιήσεις όπως το LEED και το BREEAM στοχεύουν, εκτός από τη μείωση της ενεργειακής κατανάλωσης των κατασκευών, και στην ελαχιστοποίηση του περιβαλλοντικού του αποτυπώματος. Έτσι, αναλύεται ο κύκλος ζωής του κτιρίου ο οποίος περιλαμβάνει τα εξής στάδια:

14 1. Πρώτη ύλη 2. Παραγωγή υλικών 3. Συσκευασία - Τυποποίηση 4. Μεταφορά 5. Χρήση - Συντήρηση 6. Ανακύκλωση - Επαναχρησιμοποίηση 7. Απόρριψη Τα οικοδομικά απορρίμματα αποτελούν μεγάλο μέρος του συνόλου των στερεών απορριμμάτων στις περισσότερες αστικές περιοχές. Σημαντικές ποσότητες οικοδομικών απορριμμάτων προκύπτουν καθημερινά από οικοδομικές εργασίες κάθε είδους, έργα τεχνικών υποδομών, εκσκαφές και φυσικές ή τεχνολογικές καταστροφές. 1, 2 Τα απορρίμματα που παράγονται από τις ανωτέρω δραστηριότητες είναι σχεδόν στο σύνολό τους αδρανή υλικά, δηλαδή υλικά τα οποία δεν υφίστανται καμία σημαντική χημική, φυσική ή βιολογική μετατροπή και για αυτόν τον λόγο μπορούν να θεωρηθούν ιδιαίτερα φιλικά προς το περιβάλλον. 3 Στην Ελλάδα, μέχρι στιγμής, δεν υπάρχει κάποιο οργανωμένο σύστημα για τη διαχείριση και επαναχρησιμοποίηση των απορριμμάτων που προκύπτουν από τις κατασκευές, τα οποία αν και δεν είναι αποδομήσιμα, είναι ανακυκλώσιμα. Το σύνολο σχεδόν των οικοδομικών απορριμμάτων στην χώρα μας απορρίπτεται σε ανεξέλεγκτες περιοχές ή διατίθεται για την αποκατάσταση ανενεργών λατομείων χωρίς, όμως, συγκεκριμένες προδιαγραφές. 4, 5, 6 Τέτοιου είδους υλικά είναι το σκυρόδεμα, τα τούβλα, η άσφαλτος, το γυαλί, τα ξύλα, ο χάλυβας, το αλουμίνιο, τα μέταλλα γενικότερα, 1 Περιοδικό «Ανακύκλωση» (Οκτώβριος-Νοέμβριος-Δεκέμβριος 2002), Τεύχος 44, «Απόβλητα από κατασκευές, κατεδαφίσεις και εσκαφές». 2 Fatta D., A. Papadopoulos, E. Avramikos, E. Sgourou, K. Moustakas, F. Kourmoussis, A. Mentzis and M. Loizidou (2003) Generation and management of Construction and Demolition waste in Greece - An existing challenge, Resources, Conservation and Recycling, Volume 40, pp LIFE 00 ENV/GR/000739, «Μονάδα Ανακύκλωσης Αδρανών Υλικών», Πρόγραμμα LIFE Περιβάλλον της Ε.Ε. 4 Περιοδικό «Ανακύκλωση» (Οκτώβριος-Νοέμβριος-Δεκέμβριος 2002) Τεύχος 44, «Απόβλητα από κατασκευές, κατεδαφίσεις και εσκαφές». 5 LIFE 00 ENV/GR/000739, «Μονάδα Ανακύκλωσης Αδρανών Υλικών», Πρόγραμμα LIFE Περιβάλλον της Ε.Ε. 6 Καλδέλλης Ι.Κ. και Π. Κωνσταντινίδης (2003) «Σύγχρονες εξελίξεις στον τομέα ανακύκλωσης οικοδομικών υλικών στην Ευρωπαϊκή Ένωση», Πρακτικά συνεδρίου HELECO 03, σελ , Αθήνα

15 τα πλαστικά κ.α., τα οποία παράγονται σε τεράστιες ποσότητες και μένουν αναξιοποίητα. Συγκεκριμένα, στην Ελλάδα παράγονται περίπου 5-6 εκατομμύρια τόνοι απορριμμάτων από κτίρια κάθε χρόνο, με το 50% περίπου των οποίων στην Αττική. Από αυτές τις ποσότητες, το 60-70% είναι σκυρόδεμα, ενώ το 30-35% τούβλα. Παράλληλα υπάρχει και μία μικρή ποσότητα, περίπου 5%, η οποία ανακυκλώνεται, όταν στην Ευρώπη αυτό το ποσοστό ξεπερνά το 30%. Τα πιο αξιοσημείωτα παραδείγματα αποτελούν χώρες όπως η Ολλανδία, όπου ανακυκλώνεται το 90% των κατασκευαστικών απορριμμάτων, το Βέλγιο [87%] και η Δανία [81%]. 2.2 Νομοθεσία Μία από τις πιο σημαντικές εξελίξεις στην χώρα μας αναφορικά με τα οικοδομικά απορρίμματα αποτελεί η εφαρμογή του νόμου 2939 που θέτει το θεσμικό πλαίσιο συλλογής και αξιοποίησης των υλικών αυτών. 7 Το υπό έκδοση Προεδρικό Διάταγμα, που έχει τον τίτλο «Μέτρα και όροι για την εναλλακτική διαχείριση των αποβλήτων από εκσκαφές, κατασκευές και κατεδαφίσεις. Πρόγραμμα για την εναλλακτική διαχείριση τους», αποσκοπεί στη μείωση των ποσοτήτων των οικοδομικών απορριμμάτων που διατίθενται ανεξέλεγκτα στο περιβάλλον με την παράλληλη αύξηση του ποσοστού ανακύκλωσης, επαναχρησιμοποίησης και των άλλων μορφών αξιοποίησης των υλικών αυτών. Στο εν λόγω Προεδρικό Διάταγμα τονίζεται ρητά ότι οι υπόχρεοι φορείς διαχείρισης των οικοδομικών απορριμμάτων είναι οι παραγωγοί των αντίστοιχων απορριμμάτων, οι οποίοι έχουν την υποχρέωση να οργανώνουν ατομικά συστήματα εναλλακτικής διαχείρισης ή να συμμετέχουν σε αντίστοιχα συλλογικά. Τα προϊόντα ανακύκλωσης των οικοδομικών απορριμμάτων χρησιμοποιούνται ήδη με επιτυχία, σε πολλές χώρες, σε αρκετές εφαρμογές. Οι κυριότερες από αυτές είναι η χρήση τους ως υλικού οδοποιίας, υλικού επιχώσεων σε τεχνικά έργα, υλικού αποκατάστασης ανεξέλεγκτων χωματερών και ΧΥΤΑ, υλικού αποστραγγιστικών ζωνών σε τεχνικά έργα και ως αδρανή για την παρασκευή σκυροδέματος. 8 7 Σχέδιο Προεδρικού Διατάγματος με θέμα «Μέτρα και όροι για την εναλλακτική διαχείριση των αποβλήτων από εκσκαφές, κατασκευές και κατεδαφίσεις. Πρόγραμμα για την εναλλακτική διαχείριση τους» (2003) Υπουργείο ΠΕ.ΧΩ.ΔΕ. 8 Cuperus J.G. and J. Boone (2003) International experiences in the use of recycled aggregates, Recycling and Reuse of Waste Materials, Proceedings of International Symposium, Dundee, pp

16 2.3 Όροι και ορισμοί Αδρανή (aggregates): Κοκκώδη ή λεπτομερή υλικά, είτε φυσικής προέλευσης (άμμος και χαλίκι) είτε παραγόμενα μετά από θραύση (σπασμένο πέτρωμα), τα οποία όταν συνδεθούν (με τσιμέντο, ασβέστη ή πίσσα) ή ακόμη και ως έχουν, χρησιμοποιούνται για την κατασκευή ενός τμήματος ή ολοκλήρου κτιρίου ή δομικού έργου. Ανάλυση του κύκλου ζωής (life cycle analysis): Η ανάλυση του κύκλου ζωής είναι η διεργασία της εκτίμησης των επιπτώσεων που προκαλεί ένα προϊόν στο περιβάλλον σε όλη τη διάρκεια της ζωής του. Συμβάλει στην αύξηση της αποτελεσματικότητας αξιοποίησης των πόρων και στη μείωση της περιβαλλοντικής ευθύνης. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη των περιβαλλοντικών επιπτώσεων είτε ενός προϊόντος είτε της λειτουργίας που είναι σχεδιασμένο να επιτελεί. Η ανάλυση του κύκλου ζωής αναφέρεται ευρέως ως ανάλυση από την «αρχή ως το τέλος της ζωής του». Τα βασικά σημεία της ανάλυσης του κύκλου ζωής είναι: (1) ο προσδιορισμός/ποσοτικοποίηση των περιβαλλοντικών φορτίων που περιλαμβάνονται, πχ. η ενέργεια και οι πρώτες ύλες που καταναλώνονται οι εκπομπές και τα απόβλητα που παράγονται (2) η αξιολόγηση των πιθανών περιβαλλοντικών επιπτώσεων λόγω των φορτίων αυτών, και (3) η αποτίμηση των διαθέσιμων επιλογών για περιορισμό των περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Απόβλητα (Waste): Ως απόβλητα αναφέρονται τα υλικά που δεν είναι πρωτογενή προϊόντα (δηλαδή προϊόντα που παράγονται για την αγορά), αλλά προϊόντα τα οποία ο παραγωγός δεν σκοπεύει να τα χρησιμοποιήσει περαιτέρω με βάση το δικό του σκοπό παραγωγής μετατροπής ή κατανάλωσης και τα οποία επιθυμεί να απορρίψει. Αποτελεσματική αξιοποίηση των πόρων (Resource efficiency): Η πρακτική σύμφωνα με την οποία η πρωταρχική θεώρηση της χρήσης των υλικών ξεκινά με βάση την αρχή «Μείωση Επαναχρησιμοποίηση Ανακύκλωση - Επισκευή» σε φθίνουσα σειρά προτεραιότητας. Βέλτιστες πρακτικές (Best practices): Μέθοδοι και τεχνικές που οδηγούν πάντοτε σε πολύ καλύτερα αποτελέσματα σε σχέση με αυτή που επιτυγχάνονται με άλλους τρόπους, και οι οποίες χρησιμοποιούνται ως σημεία αναφοράς, δηλαδή ως πρότυπα για σύγκριση. Δεν υπάρχει ωστόσο, πρακτική που να είναι η βέλτιστη για τον καθένα ή για κάθε περίσταση, και καμία βέλτιστη πρακτική δεν παραμένει βέλτιστη για μεγάλο διάστημα, καθώς οι άνθρωποι συνεχίζουν να βρίσκουν καλύτερους τρόπους για να επιτυγχάνουν ακόμη καλύτερα αποτελέσματα

17 Βιώσιμη ανάπτυξη (Sustainable development): Ένας βασικός στόχος της βιώσιμης ανάπτυξης είναι η ανάγκη να διασφαλιστεί η επαρκής προμήθεια ορυκτών για την κάλυψη των οικονομικών αναγκών, ελαχιστοποιώντας παράλληλα τις πιθανές δυσμενείς επιπτώσεις της μεταλλευτικής δραστηριότητας στο περιβάλλον. Βιώσιμη διαχείριση πόρων για παραγωγή αδρανών (SARM Sustainable Aggregates Resource Management): Η βιώσιμη διαχείριση των πόρων για παραγωγή αδρανών διασφαλίζει την αποδοτική, με χαμηλές κοινωνικές και περιβαλλοντικές επιπτώσεις εξόρυξη σε λατομεία, συμπεριλαμβανομένης και της διαχείρισης των αποβλήτων. Βιώσιμη προμήθεια αδρανών από διάφορες πηγές (SSM Sustainable Supply Mix): Η βιώσιμη προμήθεια αδρανών προϋποθέτει τη χρήση διαφόρων πηγών, συμπεριλαμβανομένων των ανακυκλωμένων αποβλήτων και των βιομηχανικών παραπροϊόντων (πχ. σκωρίες), τα οποία μεγιστοποιούν τα καθαρά οφέλη της προμήθειας τους στο μέλλον. Δευτερογενή αδρανή (secondary aggregates): Τα αδρανή που παράγονται ως απόβλητα άλλων λατομικών και μεταλλευτικών δραστηριοτήτων, ή βιομηχανικών διεργασιών (πχ. απόβλητα ανθρακωρυχείων ή μεταλλείων, σκωρία υψικαμίνων, τέφρα λιγνιτικών σταθμών, απόβλητα επεξεργασίας καολίνη και σχιστόλιθων, απόβλητα κατεδαφίσεων/κατασκευών και επισκευών δρόμων), εξαιρώντας την κιμωλία και αργίλους /σχιστόλιθους που επεξεργάζονται αρχικά για παραγωγή αδρανών. Εξορυκτικά απόβλητα (ή μεταλλευτικά απόβλητα) [Extractive waste (or mining waste)]: Απόβλητα που προέρχονται από την αναζήτηση, εξόρυξη, επεξεργασία και αποθήκευση των ορυκτών πόρων και τη λειτουργία των λατομείων. Επαναχρησιμοποίηση (Re-use): Η χρήση μη επιθυμητών υλικών σε άλλη εφαρμογή χωρίς σημαντική επιπρόσθετη επεξεργασία. Αναφέρεται επίσης σε επαναχρησιμοποίηση του νερού σε λατομεία. Μείωση (Mitigation): Μέτρα που λαμβάνονται με σκοπό τη μείωση ή ακόμα και την εξάλειψη των αρνητικών επιπτώσεων ενός σχεδίου ή ενός έργου, κατά τη διάρκεια ή μετά την ολοκλήρωση του. Πόρος (Resource): «Ορυκτός Πόρος» είναι μια συγκέντρωση ή εμφάνιση υλικού με οικονομικό ενδιαφέρον μέσα ή πάνω στο φλοιό της γης σε τέτοια μορφή, ποιότητα, ώστε να υπάρχουν βάσιμες προοπτικές για οικονομική εξόρυξη. Η θέση, η ποσότητα, η ποιότητα, η συνέχεια και άλλα γεωλογικά χαρακτηριστικά ενός Ορυκτού Πόρου είναι γνωστά, ή μπορούν να εκτιμηθούν και ερμηνευτούν με βάση ειδικά γεωλογικά χαρακτηριστικά και γνώσεις. Τα αποθέματα των Ορυκτών Πόρων υποδιαιρούνται, σε

18 αύξουσα σειρά με βάση το βαθμό γεωλογικής εμπιστοσύνης, ως πιθανά, εκτιμώμενα και βέβαια (Pan European Code for Reporting of Exploration Results, Mineral Resousces and Reserves, 2008) (EC Guidance, 2010) Σχεδιασμός χρήσεων γης (Land use planning): Δραστηριότητα που κυρίως υλοποιείται από την τοπική κυβέρνηση, και η οποία προτείνει χρήσεις γης για το κοινό και τους ιδιώτες, οι οποίες είναι συμβατές με τις πολιτικές των τοπικών κοινοτήτων και τις προτιμήσεις του κοινού. Χρησιμοποιείται για να υποστηρίξει αποφάσεις για τον καθορισμό ζωνών συγκεκριμένων δραστηριοτήτων σε διάφορες περιοχές. Τεχνητό αδρανές (Manufactured aggregate): Αδρανές που παράγεται από βιομηχανικές δραστηριότητες, όπως επεξεργασία και επανεπεξεργασία αποβλήτων, παραπροϊόντων και διαφόρων υπολειμμάτων. Το 1991 με το «Πρόγραμμα Ρευμάτων Αποβλήτων Προτεραιότητας» που ξεκίνησε από τη Γενική Διεύθυνση ΧΙ της Επιτροπής για το περιβάλλον, την πυρηνική ασφάλεια και την αστική προστασία (Directorate General XI), τα απόβλητα από κατασκευές και κατεδαφίσεις αναγνωρίστηκαν ως ρεύμα αποβλήτων προτεραιότητας (primary waste stream). Τα απόβλητα από κατασκευές και κατεδαφίσεις είναι ένα από τα μεγαλύτερα ρεύματα αποβλήτων στην Ε.Ε. καθώς η ποσότητά τους εκτιμάται ότι αποτελεί το 25% της συνολικής ποσότητας των στερεών αποβλήτων. Ο όρος απόβλητα από κατασκευές και κατεδαφίσεις (ΑΚΚ) αναφέρεται σε ένα ιδιαίτερα ευρύ φάσμα υλικών, τα οποία χωρίζονται σε τέσσερις κύριες κατηγορίες ανάλογα με την προέλευσή τους: (α) Υλικά Εκσκαφών: Τα υλικά αυτά μπορεί να είναι μητρικά χώματα εκσκαφών, άμμος, χαλίκι, πέτρες, άργιλος και οποιαδήποτε άλλα υλικά που μπορεί να προκύψουν από εκσκαφές. Τα άχρηστα υλικά εκσκαφών υπάρχουν σχεδόν σε κάθε κατασκευαστική δραστηριότητα και ιδιαίτερα στις υπόγειες κατασκευές και σε έργα της γεωτεχνικής μηχανικής. Τα υλικά αυτά μπορούν να προέλθουν και από φυσικά φαινόμενα, όπως για παράδειγμα από υπερχειλίσεις χειμάρρων, κατολισθήσεις σε δρόμους κ.λπ. Η σύσταση των υλικών εκσκαφών εξαρτάται σημαντικά από τα γεωλογικά δεδομένα. (β) Υλικά Οδοποιίας: Τα υλικά αυτά μπορεί να είναι άσφαλτος και οποιαδήποτε άλλα υλικά οδοστρώματος, υλικά βάσεων και υποβάσεων, δηλαδή χαλίκι, άμμος, σκύρα και γενικά υλικά που προκύπτουν από την αποξήλωση και ανακαίνιση οδών. Τα άχρηστα υλικά οδοποιίας προέρχονται όχι μόνο από την αποξήλωση και τη συντήρηση των δρόμων αλλά και από τις υπόγειες υδραυλικές και ηλεκτρικές εγκαταστάσεις πόλεων καθώς και από έργα επιδιόρθωσης αυτών

19 (γ) Υλικά Κατεδαφίσεων-Μπάζα: Τα υλικά αυτά μπορεί να είναι χώματα, χαλίκι, κομμάτια ή στοιχεία από μπετόν (σκυροδέματα), επιχρίσματα, πλίνθοι (τούβλα), πλάκες επιστρώσεως, γύψος, άμμος, λαξευμένες πέτρες, θρύμματα ειδών υγιεινής κ.λπ. Τα υλικά κατεδαφίσεων χαρακτηρίζονται από μεγάλη ανομοιογένεια και προκύπτουν από την εξολοκλήρου ή επιμέρους κατεδάφιση των κατασκευών. Η σύσταση των υλικών αυτών ποικίλλει ανάλογα με το είδος, την ηλικία, τη μορφή, τη χρήση και το μέγεθος του κτιρίου/κατασκευής, ενώ για την κατεδάφιση σημαντικό ρόλο παίζει η ιστορική πολιτιστική και οικονομική αξία της κατασκευής. (δ) Απόβλητα από Εργοτάξια: Τα απόβλητα αυτά μπορεί να είναι ξύλο, πλαστικό, χαρτί, γυαλί, μέταλλα, καλώδια, χρώματα, βερνίκια, στοιχεία επικαλύψεων προσόψεων, κόλλες και γενικά όλα τα υλικά που προέρχονται από τη λειτουργία εργοταξίων κατασκευής, κατεδάφισης, επισκευής, ενίσχυσης, προσθήκης, επέκτασης και ανακαίνισης. Πρέπει να σημειωθεί ότι μεγάλες ποσότητες άχρηστων υλικών στα εργοτάξια αποτελούν τα υλικά συσκευασίας οικοδομικών υλικών. Ορισμοί εννοιών που διέπουν τη διαχείριση των ΑΕΚΚ, όπως αυτοί καταγράφονται στο σχέδιο του προεδρικού διατάγματος: «Απόβλητα από εκσκαφές, κατασκευές και κατεδαφίσεις» (ΑΕΚΚ): Κάθε υλικό ή αντικείμενο από εκσκαφές, κατασκευές και κατεδαφίσεις που θεωρείται ως απόβλητο κατά την έννοια του άρθρου 2 (στοιχείο α) της υπ. αριθ /2003 ΚΥΑ σε συνδυασμό με την παρ. 4 του άρθρου 2 του Ν. 2939/2001 και περιλαμβάνεται στο Παράρτημα Ι του άρθρου 17 του παρόντος Διατάγματος «Αδρανή απόβλητα»: Τα μη επικίνδυνα απόβλητα που δεν υφίστανται καμία σημαντική φυσική, χημική ή βιολογική μετατροπή. Τα αδρανή απόβλητα δεν διαλύονται, δεν καίγονται ούτε συμμετέχουν σε άλλες φυσικές ή χημικές αντιδράσεις, δεν βιοδιασπώνται ούτε επιδρούν δυσμενώς σε άλλα υλικά με τα οποία έρχονται σε επαφή κατά τρόπο ικανό να προκαλέσει ρύπανση του περιβάλλοντος ή να βλάψει την υγεία του ανθρώπου. Η συνολική αποπλυσιμότητα και περιεκτικότητα σε ρύπους των αποβλήτων και η οικοτοξικότητα των στραγγισμάτων πρέπει να είναι αμελητέες και ειδικότερα να μη θέτει σε κίνδυνο την ποιότητα των επιφανειακών ή και υπογείων υδάτων. «Οικοδομικές εργασίες»: ανεγέρσεις, κατεδαφίσεις, ανακαινίσεις, επισκευές, περιφράξεις και περιστοιχίσεις ατομικών κατοικιών ή/και κτιριακών συγκροτημάτων. «Διαχείριση υλικών για οικοδομικές εργασίες και έργα τεχνικών υποδομών»: α) η παραγωγή ή/και διάθεση υλικών από τα οποία κατασκευάζονται άμεσα προϊόντα που προορίζονται για οικοδομικές εργασίες (προμήθεια πρωτογενών και δευτερογενών υλικών

20 όπως ορίζονται στις παραγ.25 και 26 του άρθρου 3 του Ν.2939 (2001) εφεξής: ''προμήθεια'' β) η παραγωγή προϊόντων για οικοδομικές εργασίες «κατασκευή» γ) διάθεση στην αγορά (εμπορία συμπεριλαμβανομένης και της εισαγωγής) προϊόντων για να χρησιμοποιηθούν από τους χρήστες για οικοδομικές εργασίες ''διακίνηση''. Στην διακίνηση δεν συμπεριλαμβάνονται οι εργασίες μεταφοράς καθαυτές. «Αξιοποίηση»: κάθε εργασία που προβλέπεται στο Παράρτημα IV.Β (εργασίες αξιοποίησης) του άρθρου 17 της ΚΥΑ 50910/2727/2003, συμπεριλαμβανομένων επιπλέον των επιχωματώσεων, αποκαταστάσεων ανενεργών λατομείων και ανεξέλεγκτων χωματερών, επικαλύψεων χώρων υγειονομικής ταφής και εν γένει αναμόρφωση υποβαθμισμένων τοπίων ή αναπλάσεων χώρων. 2.4 Ευρωπαϊκός Κατάλογος Αποβλήτων 9 Στον Ευρωπαϊκό Κατάλογο Αποβλήτων, τα ΑEKK ταξινομούνται με τον κωδικό : Απόβλητα από κατασκευές και κατεδαφίσεις (περιλαμβάνονται τα χώματα εκσκαφών από ρυπασμένα εδάφη και η κατασκευή δρόμων) Σκυρόδεμα, τούβλα, πλακάκια και κεραμικά Σκυρόδεμα Τούβλα Πλακάκια και κεραμικά * Μίγμα, ή ξεχωριστό κλάσμα από σκυρόδεμα, τούβλα, κεραμικά και πλακάκια που περιέχουν επικίνδυνα υλικά Μίγμα από σκυρόδεμα, τούβλα, κεραμικά και πλακάκια διαφορετικό από αυτό που αναφέρεται στη Ξύλο, γυαλί και πλαστικό Ξύλο Γυαλί Πλαστικό * Ξύλο, γυαλί, πλαστικό που περιέχει ή έχει μολυνθεί με επικίνδυνα υλικά Μίγματα βιτουμενίου, ανθρακόπισσα και άλλα προϊόντα πίσσας * Μίγματα Βιτουμενίου που περιέχουν ανθρακόπισσα Μίγματα Βιτουμενίου που δεν υπάγονται στην * Ανθρακόπισσα και προϊόντα πίσσας Μέταλλα (περιλαμβάνονται και τα κράματά τους) Χαλκός, Μπρούτζος, ορείχαλκος Αλουμίνιο Μόλυβδος Ψευδάργυρος Σίδηρος και χάλυβας Κασσίτερος Μίγμα υλικών * Απόβλητα μετάλλων ρυπασμένα με επικίνδυνα υλικά * Καλώδια που περιέχουν έλαια, ανθρακόπισσα και άλλα επικίνδυνα υλικά 9 -

21 Καλώδια που δεν υπάγονται στην Χώματα (περιλαμβάνονται τα χώματα εκσκαφών από ρυπασμένα εδάφη), πέτρες και μπάζα εκσκαφών * Χώματα και πέτρες που περιλαμβάνουν επικίνδυνα υλικά Χώματα και πέτρες που δεν υπάγονται στην * Μπάζα εκσκαφών που περιέχουν επικίνδυνα υλικά Μπάζα εκσκαφών που δεν υπάγονται στην * Άχρηστο φορτίο φορτηγών οχημάτων ( track ballast) που περιέχει επικίνδυνα υλικά Άχρηστο φορτίο οχημάτων που δεν υπάγεται στη Μονωτικά υλικά και κατασκευαστικά υλικά που περιέχουν αμίαντο * Μονωτικά υλικά που περιέχουν αμίαντο * Άλλα μονωτικά υλικά που περιέχουν η αποτελούνται από επικίνδυνα υλικά Μονωτικά υλικά που δεν αναφέρονται στις και * Κατασκευαστικά υλικά που περιέχουν αμίαντο Κατασκευαστικά υλικά με βάση το γύψο * Κατασκευαστικά υλικά με βάση το γύψο ρυπασμένα με επικίνδυνα υλικά Κατασκευαστικά υλικά με βάση το γύψο που δεν υπάγονται στη Άλλα υλικά από κατασκευές και κατεδαφίσεις * Απόβλητα από κατασκευές και κατεδαφίσεις που περιέχουν υδράργυρο Απόβλητα από κατασκευές και κατεδαφίσεις που περιέχουν PCB (για παράδειγμα υλικά * στεγανοποίησης που περιέχουν PCB, ηλεκτρικοί πυκνωτές που περιέχουν PCB ως μέσα πλήρωσης, προστατευτικές επικαλύψεις ξύλων και μετάλλων που περιέχουν PCB) * Άλλα απόβλητα από κατασκευές και κατεδαφίσεις (περιλαμβανομένων των αποβλήτων μικτών κατασκευών και κατεδαφίσεων) που περιέχουν επικίνδυνα υλικά Απόβλητα μικτών κατασκευών και κατεδαφίσεων που δεν αναφέρονται στις [Τα απόβλητα που θεωρούνται επικίνδυνα σημειώνονται με αστερίσκο όπως ορίζει η Απόφαση 2000/532/ΕΚ.] 2.5 Παραγωγή ανακυκλωμένων υλικών από τούβλα και κεραμιδιά Παρόλο ότι τα κτίρια από τούβλα έχουν μια μακριά ζωή (πάνω από 100χρόνια), αυτά μερικές φορές κατεδαφίζονται αρκετά πριν το τέλος της χρήσιμης ζωής τους. Το κατωτέρω κείμενο εξετάζει τις επιλογές για την επαναχρησιμοποίηση των κεραμικών δομικών υλικών. Ένα ερευνητικό έργο που διεξήχθη από το ΤΒΕ κατά το τέλος της δεκαετίας του 1990 έβγαλε ως συμπέρασμα ότι προσφέρονται οι ακόλουθες δυνατές χρήσεις των ανακυκλωμένων κεραμικών δομικών υλικών: Αναμόρφωση σαν τούβλα και κεραμίδια Υλικά πλήρωσης και σταθεροποίησης για έργα υποδομής Αδρανή για εργοταξιακό και πρόχυτο σκυρόδεμα και κονιάματα Αδρανή για τούβλα από πυριτικό ασβέστιο Άμμος για γήπεδα τένις Υποστρώματα για φυτά

22 Άλλες επιλογές Όταν η αειφορία αποτελεί ένα σημαντικό παράγοντα, η κατεδάφιση θα πρέπει να είναι το τελευταίο καταφύγιο, αλλά αν είναι αναπόφευκτη, μπορούν να μελετηθούν διάφορες επιλογές. Επειδή τα τούβλα και τα κεραμίδια είναι υλικά υψηλής ανθεκτικότητας, μπορούν να ξαναχρησιμοποιηθούν μετά την κατεδάφιση ενός κτιρίου. Όταν η μόνη επιλογή είναι η κατεδάφιση, πρέπει να βρίσκονται τρόποι για την επαναχρησιμοποίηση όσο το δυνατόν περισσότερο των δομικών στοιχείων. Η αφαίρεση των κεραμιδιών της στέγης και η αποθήκευση αυτών για επαναχρησιμοποίηση δεν είναι δύσκολη. Όταν μένουν αχρησιμοποίητα τούβλα από οικοδομικά έργα, μπορούν επίσης να διοχετεύονται για άλλες χρήσεις. Τα χρησιμοποιημένα τούβλα από θέσεις κατεδάφισης παρουσιάζουν περισσότερες δυσκολίες για επαναχρησιμοποίηση, διότι μπορεί να έχουν μολυνθεί με σκυρόδεμα, κονίαμα, γύψο και άλλα υλικά. Η ποσότητα των απορριμμάτων που χρησιμοποιούνται από μια κατεδάφιση κτιρίου από τούβλα διαφέρει σε κάθε χώρα της Ευρώπης. Σε διάφορες χώρες, περισσότερο από το ήμιση των απορριμμάτων κατεδαφίσεων επαναχρησιμοποιείται υπό κάποια μορφή, καίτοι προς το παρόν αυτό γίνεται συνήθως για εφαρμογές χαμηλού βαθμού. Εντούτοις μπορούν να παρουσιαστούν δυσκολίες κατά το ξεχώρισμα των υλικών, ιδιαίτερα όπου έχουν χρησιμοποιηθεί σύνθετα οικοδομικά στοιχεία. Για αυτόν τον λόγο θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη από τους μελετητές και τους σχεδιαστές η ευκολία διαχωρισμού και η συμβατότητα ορισμένων συνδυασμών υλικών. Τα τεχνικά κριτήρια για την επαναχρησιμοποίηση κεραμικών απορριμμάτων από κατεδάφιση είναι λίγα. Στις περισσότερες περιπτώσεις, τα απορρίμματα των κατεδαφίσεων αναμιγνύονται με άλλα υλικά, αλλά δεν πρέπει να περιέχουν στοιχεία που

23 μολύνουν, όπως βαρέα μέταλλα και ΡΑΗ. Η επαναχρησιμοποίηση απορριμμάτων κατεδάφισης σε έργα υποδομής δεν αποτελεί κανονικά πρόβλημα, εκτός εάν πρόκειται για επίχωμα. Η Ευρωπαϊκή Επιτροπή καταρτίζει κανόνες για την αποφυγή της μόλυνσης του εδάφους, των υπογείων νερών ή των επιφανειακών νερών, που οφείλεται σε υλικά επιχωμάτωσης. Αλλά καθώς τα κεραμικά οικοδομικά υλικά είναι κατασκευασμένα από φυσικό πηλό, δεν δημιουργούν κίνδυνο στο περιβάλλον. Εικόνα 2: Κελάρι κρασιών κατασκευασμένο από ανακυκλωμένα τούβλα. Η Ευρωπαϊκή Επιτροπή καταστρώνει μια στρατηγική για τη μείωση και την ανακύκλωση των απορριμμάτων. Δεν υπάρχουν φραγμοί για την χρησιμοποίηση κοκκωδών κεραμικών υλικών. Αλλά ατυχώς, αυτά είναι συχνά αναμεμιγμένα με μολυσμένα απορρίμματα κατεδαφίσεων. Εάν αυτά είναι μόνο τοίχοι από τούβλα, δεν υπάρχει πρόβλημα όταν μετατρέπονται σε υλικό για επίχωση, αφού γενικά η επαφή μεταξύ κεραμικού υλικού και υπόγειου ή επιφανειακού νερού δεν προκαλεί τοξικές παρενέργειες. Επί πλέον τα κεραμικά προϊόντα είναι πολύ ανθεκτικά και ξεπερνάνε τη δοκιμή του χρόνου, αποδείχνοντας έτσι ότι είναι πράγματι αειφόρα. Επιλογές για τα ανακυκλούμενα υλικά από τούβλα: 1.Δευτερεύοντες δρόμοι: Τα απορρίμματα τοιχοποιίας και τα ακατάλληλα τούβλα χρησιμοποιούνται επί πολλά χρόνια για την επιχωμάτωση και σταθεροποίηση δευτερευόντων δρόμων, ιδιαίτερα σε υγρές περιοχές, όπως τα δάση και οι αγροί. Η πρακτική είναι κοινή σε χώρες που υπάρχει έλλειψη επαρκών πηγών λίθων, όπως η Δανία. Το υλικό χρησιμοποιείται γενικά άθραυστο

24 Παρόλο που χρησιμοποιείται ενέργεια για την κατεδάφιση και την μεταφορά του υλικού που ανακυκλώνεται στη θέση της επαναχρησιμοποίησής του, η χρήση του κεραμικού υλικού μπορεί να έχει μια λιγότερο αλληλένδετη ενέργεια από την χρήση «παρθένων» πρώτων υλών. Πράγματι, η χρησιμοποίηση απορριμμάτων κατεδάφισης σε μικρούς δρόμους μπορεί να έχει ακόμη και σαν επακόλουθο την χρήση ολιγότερης ενέργειας από τον δασοκομικό και αγροτικό εξοπλισμό. 2. Κύριοι δρόμοι: Θραυσμένα τούβλα, κεραμίδια για στέγες και άλλα υλικά τοιχοποιίας μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μεγαλύτερα έργα κατασκευής δρόμων, ιδιαίτερα σαν χαλαρά υλικά βάσεως. Αυτά χρησιμοποιούνται για την κατασκευή δρόμων σε διάφορες χώρες, όπως η Ελβετία, η Ολλανδία, το Ηνωμένο Βασίλειο και η Δανία. Παρόλο που τα υλικά που προέρχονται από τη θραύση ενός τοίχου μπορούν να χρησιμοποιηθούν για δρόμους ελαφράς κυκλοφορίας, δεν είναι κατάλληλα για βαρειά κυκλοφορία λόγω του κινδύνου παραμόρφωσης. Τα ανωτέρω υλικά αντικαθιστούν φυσικά υλικά, όπως την άμμο και τα χαλίκια, τα οποία χρησιμοποιούνται συνήθως σε μεγάλες ποσότητες για αυτό το σκοπό. Σε μερικές περιπτώσεις, τα υλικά που προέρχονται από τη θραύση ενός τοίχου, αναμιγνύονται μαζί με σκυρόδεμα και φυσικά αδρανή για τη δημιουργία ενός μίγματος. 3. Αδρανή από τούβλα και κεραμιδιά για εργοταξιακό και πρόχυτο σκυρόδεμα: Θραυσμένα τούβλα και άλλα υλικά τοιχοποιίας μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την εξομάλυνση και πλήρωση χαντακιών για σωλήνες. Το θραυσμένο υλικό ανικαθιστά φυσικά υλικά, όπως την άμμο, οπότε προκαλεί λιγότερες αναταραχές στο τοπίο. Για τα χαντάκια των σωλήνων χρησιμοποιείται κανονικά ένα λεπτόκοκκο υλικό με διαβάθμιση περίπου 0-4 mm και αυτό μπορεί πολλές φορές να περιλαμβάνει θραυστό υλικό τοιχοποιίας. Χονδρότερα τεμάχια μπορούν να χρησιμοποιηθούν για άλλες εφαρμογές (π.χ. αδρανή σκυροδέματος ή κονιαμάτων). Το υλικό που προέρχεται από τη θραύση των τοίχων και χρησιμοποιείται για αυτό το σκοπό, πρέπει να είναι ελεύθερο από μολύνσεις οι οποίες μπορούν να υποστούν εκχύλιση από το νερό και να προκαλέσουν ρύπανση στο νερό του εδάφους. Θραυσμένα τούβλα, κεραμίδια και άλλα στοιχεία τοιχοποιίας μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν σαν αδρανή στο έγχυτο σκυρόδεμα. Το θραυστό υλικό αντικαθιστά άλλες πρώτες ύλες, όπως την άμμο, και προκαλεί λιγότερες αναταραχές στο τοπίο. Η παραγωγή θραυστών αδρανών για σκυρόδεμα περιλαμβάνει θραύση, ταξινόμηση και καθαρισμό του υλικού κατεδάφισης

25 Η κυριότερη περιβαλλοντολογική επίδραση αυτής της διεργασίας είναι η παραγωγή σκόνης κατά την θραύση και το κοσκίνισμα. Το πρόβλημα μπορεί να μειωθεί με κατάβρεγμα με νερό και είναι ανάλογο με τα προβλήματα που συνδέονται με την παραγωγή φυσικών αδρανών. Διάφορα Ευρωπαϊκά ερευνητικά έργα έχουν ανακαλύψει την δυνατότητα χρησιμοποίησης του υλικού από τη θραύση των τοίχων, σαν αδρανές για το σκυρόδεμα. Αυτή είναι μια συνήθης πρακτική στην Αυστρία, στην Ελβετία, στην Δανία και ιδιαίτερα στην Ολλανδία. 4. Άλλες επιλογές: Σε πολλές χώρες, αυτός ο παραδοσιακός τρόπος ανακύκλωσης χρησιμοποιείται ακόμα. Με τη χρησιμοποίηση παλαιών τούβλων και κεραμιδιών, είναι δυνατόν να προσδώσουμε στα κτίρια μια εξαιρετική εμφάνιση. Εντούτοις, θα πρέπει να θυμόμαστε ότι: 10 Ο καθαρισμός των τούβλων είναι μια χρονοβόρα, δύσκολη εργασία που προκαλεί σκόνη και η οποία, αν είναι μηχανοποιημένη, είναι σπανίως επιτυχής. Θα πρέπει να εφαρμοστούν νέες τεχνικές που να αντιμετωπίσουν τέτοια προβλήματα. Τα κονιάματα τα πλούσια σε τσιμέντο είναι δύσκολο να αφαιρεθούν. Σε χώρες όπως η Ελλάδα, όπου το κονίαμα από παλαιές κατασκευές είναι ένα αμιγές κεραμικό υλικό, δεν χρειάζεται να αφαιρεθεί. Η περίσσεια σκόνης κονιάματος μπορεί να εμποδίσει την πρόσφυση μεταξύ του κονιάματος και των τούβλων και οδηγεί σε μια ασθενέστερη τοιχοποιία, ανάλογα με τη σύσταση του κονιάματος. Τα τούβλα από κατεδαφισμένα κτίρια μπορεί να διαφέρουν σε ποιότητα. Είναι λοιπόν δύσκολο να αξιολογήσει κανείς την αντοχή και τη φέρουσα ικανότητα μίας τοιχοποιίας που είναι κατασκευασμένη από ανακυκλούμενα τούβλα. Τα ευρωπαϊκά και τα εθνικά πρότυπα είναι πολύ αυστηρά και είναι εξαιρετικά δύσκολο να είναι

26 κανείς σίγουρος ότι τα ανακυκλούμενα τούβλα που χρησιμοποιούνται σε νέες κατασκευές θα είναι όσο πρέπει ανθεκτικά. Λόγω της δύσκολης φύσης και του υψηλού κόστους της εργασίας που συσχετίζεται με αυτή τη διεργασία, η χρήση ανακυκλωμένων τούβλων μπορεί να είναι ακριβότερη από τη χρήση καινούργιων. Η σταθερότητα και το πορώδες των ανακυκλωμένων τούβλων τα κάνει κατάλληλα για να χρησιμοποιηθούν σαν υλικό πλήρωσης ή επιφάνειας σε δρόμους και τάφρους. Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι θα βρεθούν και άλλες δυνατότητες για μελλοντικές εφαρμογές. Τα τούβλα, τα κεραμίδια για στέγες και άλλα ανακυκλωμένα στοιχεία τοιχοποιίας έχουν χημικές συστάσεις που μπορεί να είναι συμβατές για χρησιμοποίηση με άλλα δομικά προϊόντα τα οποία έχουν υποστεί όπτηση σε υψηλότερες θερμοκρασίες. Κατά συνέπεια υπάρχουν δυνατότητες για συνδυασμούς με υλικά όπως το τσιμέντο και ο ορυκτοβάμβακας. Τελικά τα αλεσμένα υλικά από τούβλα και κεραμίδια για στέγες έχουν ποζολανική επίδραση. Λόγω της παρουσίας δραστικού διοξειδίου του πυριτίου, το υλικό αυτό μπορεί να σχηματίσει ένα συνδετικό μίγμα, όταν αναμιγνύεται με άσβεστο ή υλικά περιέχοντα άσβεστο, όπως το τσιμέντο. Αυτό το γεγονός μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε κονιάματα και σε σκυρόδεμα. Αυτή η πρακτική χρησιμοποιήθηκε από τους Ρωμαίους και αξιοποιήθηκε από πολυάριθμους πολιτισμούς έκτοτε. Σύγχρονες έρευνες μπορεί να δείξουν ότι αυτή είναι μια σημαντική χρήση για τα ανακυκλωμένα τούβλα και τα κεραμίδια για στέγες. Τεχνολογικά ινστιτούτα και πανεπιστήμια έχουν επιφορτιστεί με ένα αυξανόμενο αριθμό ερευνών για να διευρύνουν τις γνώσεις μας σε αυτή τη σφαίρα. Στην Ολλανδία, ένα έργο μελετάει τον διαχωρισμό των αναμεμιγμένων οικοδομικών και των προερχομένων από κατεδάφιση υλικών και την επαναχρησιμοποίηση κάθε τύπου. Μετά από επιλεκτική κατεδάφιση, χρησιμοποιείται θέρμανση για την αφαίρεση του κονιάματος από τα τούβλα ώστε να επιτραπεί η χρησιμοποίηση στην οικοδομική. Σε περιπτώσεις όπου το κονίαμα είναι ένα καθαρά κεραμικό υλικό, όπως στην Ελλάδα, αυτός ο διαχωρισμός δεν χρειάζεται και αυτό κάνει την επαναχρησιμοποίηση πολύ πιο εύκολη. Σε όλες τις άλλες περιπτώσεις όπου τα τούβλα και το κονίαμα διαχωρίζονται, δοκιμές έχουν δείξει ότι τα πλήρη τούβλα εξακολουθούν να συμφωνούν με τα τεχνικά πρότυπα. Αυτό αποδεικνύει ότι τα κεραμικά οικοδομικά προϊόντα έχουν διαρκή ποιότητα που τα καθιστά κατάλληλα για αειφόρα κατασκευή

27 2.6 Εφαρμογές των ανακυκλωμένων δομικών προϊόντων στην κατασκευή Εικόνα 3: Το κτίριο του BRE στη Μεγάλη Βρετανία 11 Το 1997 στην Αγγλία, το Βρετανικό Ερευνητικό Ινστιτούτο, BRE, χρησιμοποίησε απορρίμματα που προέρχονταν από κατεδαφίσεις κατασκευών για τη δημιουργία του κτιρίου γραφείων του. Το παλαιότερο κτίσμα που υπήρχε στο οικόπεδο κατεδαφίστηκε και ανακυκλώθηκε κατά 96% κατ' όγκο. Στην κατασκευή του συγκεκριμένου κτιρίου χρησιμοποιήθηκαν υλικά από άλλα κτίρια, όπως τούβλα, ξύλινα πατώματα και χαλίκι από τη θραύση σκυροδέματος. Ωστόσο, για να λειτουργήσει αποτελεσματικά η ανακύκλωση στην κατασκευή κτιρίων χρειάζεται η απαιτούμενη οργάνωση τόσο κατά τη διάρκεια της μελέτης, όσο και κατά τη διάρκεια της κατασκευής. Η μελέτη θα πρέπει να είναι συμβατή με υλικά που επαναχρησιμοποιούνται, εκμεταλλευόμενη όσο το δυνατόν μεγαλύτερο μέρος από την ποσότητα που διατίθεται. Κατά την κατασκευή, από την άλλη πλευρά, απαιτείται η εγκατάσταση περισσότερων κοντέινερ στο εργοτάξιο για τα ανακυκλώσιμα υλικά αλλά και πρόβλεψη για τη διάθεσή τους. Παράδειγμα σχεδιασμού σύμφωνα με τα διαθέσιμα υλικά αποτελεί η αρχιτέκτων τοπίου Julie Bargmann [D.I.R.T. Studio], η οποία επαναχρησιμοποιεί τα απορρίμματα των κτιρίων με δημιουργικό και αποτελεσματικό τρόπο. Η αρχή που διέπει τα έργα της είναι πως κανένα απόβλητο δεν φεύγει από το εργοτάξιο. Σε έργα, όπως η εξωτερική διαρρύθμιση του Urban Outfitters Headquarters στα ναυπηγεία της Φιλαδέλφειας [εικόνες 11 TtVnlFnvqyU/UDO9HHaEnDI/AAAAAAAAAhk/I37OmzmAZ0M/s1600/bre_600p.jpg

28 4, 5] και του Turtle Creek Water Works στο Ντάλλας [εικόνα 6] των Ηνωμένων Πολιτειών Αμερικής, χρησιμοποίησε μεταξύ άλλων πλάκες μπετόν από κατεδαφιστέα κτίρια στη διαμόρφωση του περιβάλλοντα χώρου. Το αποτέλεσμα, εκτός από εντυπωσιακό, είναι παράλληλα και οικονομικό στην κατανάλωση ενέργειας καθώς και στην επιβάρυνση του περιβάλλοντος. Εικόνα 4: Urban Outfitters Headquarters στη Φιλαδέλφεια των Ηνωμένων Πολιτειών. 12 Εικόνα 5: Urban Outfitters Headquarters στη Φιλαδέλφεια των Ηνωμένων Πολιτειών ZVUGMvJq_kI/UDO_Pl_cN6I/AAAAAAAAAh8/opBqSwUigyc/s1600/uoh_600p_2.jpg

29 Εικόνα 6: Turtle Creek Water Works στο Ντάλλας των Ηνωμένων Πολιτειών Υποκατάσταση φαρίνας τσιμέντου από ανακυκλωμένα υλικά κατεδάφισης κτιρίων Σε εργασία που διεξήχθει από τους Χ.-Τ. Γκαλμπένης, Σχολή Χημικών Μηχανικών, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Κ. Τσακαλάκης, Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων - Μεταλλουργών, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Σ. Τσίμας, Σχολή Χημικών Μηχανικών, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, διερευνήθηκε η δυνατότητα υποκατάστασης της φαρίνας του τσιμέντου από ανακυκλωμένα υλικά που προέρχονται από κατεδαφίσεις κτιρίων για την παραγωγή κλίνκερ τσιμέντου. Τα οικοδομικά απορρίμματα που ειδικότερα αντιμετωπίζονται είναι τα Ανακυκλωμένα Αδρανή Σκυροδέματος (ΑΑΣ) και τα Ανακυκλωμένα Αδρανή Τοιχοποιίας (ΑΑΤ). Από τον προσδιορισμό της χημικής και ορυκτολογικής σύστασης των ΑΑΣ και ΑΑΤ, διαπιστώθηκε καταρχήν η ομοιότητα τους με τη σύσταση της φαρίνας του τσιμέντου. Επιπρόσθετα, προσδιορίστηκε το ποσοστό υποκατάστασης της φαρίνας του τσιμέντου από τα υπό εξέταση υλικά. Στην παρούσα εργασία εξετάζεται μία εναλλακτική εφαρμογή των οικοδομικών απορριμμάτων. Συγκεκριμένα, επιχειρείται μία πρώτη προσέγγιση αναφορικά με τη δυνατότητα αξιοποίησης των υλικών αυτών ως υποκατάστατων της φαρίνας του τσιμέντου για την παραγωγή κλίνκερ τσιμέντου. Γενικότερος στόχος της εργασίας είναι αφενός η εξοικονόμηση των φυσικών πρώτων υλών που χρησιμοποιούνται στις 14 f_ynhfb7xji/udo_krscypi/aaaaaaaaahs/jpzwtvbewpy/s1600/tcww_600p_1.jpg

30 τσιμεντοβιομηχανίες και αφετέρου η αποτελεσματικότερη διαχείριση των οικοδομικών απορριμμάτων. 3.1 Πρώτες ύλες και μέθοδοι προσδιορισμού της σύστασης τους Πρώτες ύλες Τα οικοδομικά απορρίμματα που ειδικότερα αντιμετωπίζονται στην παρούσα εργασία είναι τα Ανακυκλωμένα Αδρανή Σκυροδέματος (ΑΑΣ) και τα Ανακυκλωμένα Αδρανή Τοιχοποιίας (ΑΑΤ), τα οποία προέρχονται από εργασίες κατεδάφισης κτιρίων. Τα υπό εξέταση δείγματα συλλέχθηκαν από μονάδα ανακύκλωσης οικοδομικών απορριμμάτων η οποία εδρεύει στο Σχιστό Κορυδαλλού. Αξίζει να αναφερθεί ότι, επί του παρόντος, η εν λόγω μονάδα είναι η μοναδική στον νομό Αττικής, η οποία ασχολείται με τη συλλογή και διάθεση στην αγορά ανακυκλωμένων αδρανών υλικών προερχόμενων από οικοδομικά απορρίμματα. Διευκρινίζεται, επίσης, ότι η ακριβής ηλικία και προέλευση των εξεταζόμενων δειγμάτων είναι άγνωστη. Το δείγμα των ΑΑΣ συλλέχθηκε στο κλάσμα 0-8mm ενώ το δείγμα των ΑΑΤ συλλέχθηκε στο κλάσμα >32mm. Για την επίτευξη των επόμενων βημάτων αυτής της εργασίας (προσδιορισμός σύστασης δειγμάτων, συνθέσεις φαρίνας τσιμέντου) κρίθηκε αναγκαίο το μεγαλύτερο μέρος αυτών των δειγμάτων να λειοτριβηθεί. Η διαδικασία της λειοτρίβησης πραγματοποιήθηκε σε εργαστηριακό σφαιρόμυλο τύπου Bond. Με χρήση κοσκίνων προσδιορίστηκε η λεπτότητα των ΑΑΣ και ΑΑΤ, τα οποία εμφάνισαν υπόλειμμα στα 90μm περίπου 12%, γεγονός που εξυπηρετούσε τους σκοπούς της εργασίας. Επιπρόσθετα, συλλέχθηκε ικανή ποσότητα Βιομηχανικής Φαρίνας (ΒΦ), η οποία παρουσίασε υπόλειμμα στα 90μm περίπου 12% Μέθοδοι προσδιορισμού της σύστασης των πρώτων υλών. Ο προσδιορισμός της σύστασης των ΑΑΣ και ΑΑΤ αποτελεί κρίσιμο παράγοντα προκειμένου να αξιολογηθεί η καταλληλότητα των ανωτέρω υλικών ως υποκατάστατων της ΒΦ. Η ομοιότητα της σύστασης της φαρίνας τσιμέντου βιομηχανικής προέλευσης με την σύσταση των ανακυκλωμένων αδρανών μπορεί να αποτελέσει μία αρχική ένδειξη αναφορικά με τον επιθυμητό στόχο. Ο προσδιορισμός της σύστασης τόσο των ΑΑΣ και ΑΑΤ όσο και της ΒΦ πραγματοποιήθηκε με χημική και ορυκτολογική ανάλυση. Η χημική ανάλυση των ΑΑΣ, ΑΑΤ και της ΒΦ πραγματοποιήθηκε με τη βοήθεια φασματοφωτόμετρου φθορισμού ακτίνων Χ (X-Ray Fluorescence). Για τον εντοπισμό των

31 κύριων ορυκτολογικών φάσεων σε κρυσταλλική μορφή των ανωτέρω υλικών χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος της περίθλασης με ακτίνες Χ (X-Ray Diffraction). 3.2 Παρουσίαση και σχολιασμός των αποτελεσμάτων. Τα αποτελέσματα των χημικών αναλύσεων των δειγμάτων ΑΑΣ και ΑΑΤ καθώς και της φαρίνας τσιμέντου βιομηχανικής προέλευσης παρατίθενται στον Πίνακα 2 που ακολουθεί: Πίνακας 1: Χημική σύσταση ΑΑΣ, ΑΑΤ και ΒΦ (% κ.β.) Συστατικό ΑΑΣ ΑΑΤ ΒΦ SiO 2 4,78 44,59 13,55 Al 2 O 3 1,32 9,70 3,31 Fe 2 O 3 0,67 4,58 2,55 CaO 46,19 26,77 41,95 MgO 1,29 2,31 1,98 K 2 O 0,11 0 0,41 Απώλεια Πύρωσης 40,36 9,14 35,12 Σύμφωνα με τα αποτελέσματα του Πίνακα 3, το δείγμα ΑΑΣ εμφανίζει υψηλή περιεκτικότητα σε CaO, γεγονός που επιβεβαιώνει την ασβεστολιθική του προέλευση. Το δείγμα ΑΑΤ παρουσιάζει υψηλό ποσοστό σε SiO 2 και Al 2 O 3, εξαιτίας της παρουσίας των τούβλων σε αυτό, καθώς και υψηλό ποσοστό σε CaO λόγω της παρουσίας του κονιάματος [9,10]. 15, 16 Η σύσταση της ΒΦ επιβεβαιώνει την ασβεστολιθική, κατά κύριο λόγο, και πυριτική της προέλευση. Οι ορυκτολογικές φάσεις των δειγμάτων ΑΑΣ, ΑΑΤ και της ΒΦ που ανιχνεύτηκαν, παρουσιάζονται στα ακτινογραφήματα του Σχήματος Galbenis C.-T. and S.Tsimas (2004) Applicability study of recycled aggregates as raw materials in cement clinker manufacturing, AMIREG 2004, Proceedings of International Conference, Chania, Greece. 16 Galbenis C.-T. and S. Tsimas (2004) Characterization of recycled aggregates obtained from demolished buildings in Greece, Sustainable Waste Management and Recycling: Challenges and Opportunities, Proceedings of International Conference, London

32 Διάγραμμα 1 : Ακτινογραφήματα δειγμάτων ΑΑΣ, ΑΑΤ και ΒΦ. Η ορυκτολογική ανάλυση του δείγματος ΑΑΣ, φανέρωσε την κυρίαρχη παρουσία του καλσίτη (CaCO 3 ), επιβεβαιώνοντας την ασβεστολιθική του προέλευση. Η παρουσία του πορτλαντίτη στο ίδιο δείγμα καταδεικνύει την παρουσία της τσιμεντόπαστας, καθώς ο πορτλαντίτης αποτελεί μία από τις κυριότερες ορυκτολογικές φάσεις κατά την ενυδάτωση του τσιμέντου Πόρτλαντ. 17, 18 Στο δείγμα ΑΑΤ δεσπόζει η παρουσία του χαλαζία (SiO 2 ), γεγονός που επαληθεύει την πυριτική σύσταση του εν λόγω δείγματος. Η παρουσία του γκελενίτη και του διοψίδιου φανερώνει την ασβεστολιθική προέλευση της πάστας του 19, 20 κονιάματος που χρησιμοποιήθηκε στο δείγμα ΑΑΤ. Τέλος, η ασβεστολιθική και 17 Galbenis C.-T. and S.Tsimas (2004) Applicability study of recycled aggregates as raw materials in cement clinker manufacturing, AMIREG 2004, Proceedings of International Conference, Chania, Greece. 18 Galbenis C.-T. and S. Tsimas (2004) Characterization of recycled aggregates obtained from demolished buildings in Greece, Sustainable Waste Management and Recycling: Challenges and Opportunities, Proceedings of International Conference, London. 19 Galbenis C.-T. and S.Tsimas (2004) Applicability study of recycled aggregates as raw materials in cement clinker manufacturing, AMIREG 2004, Proceedings of International Conference, Chania, Greece. 20 Galbenis C.-T. and S. Tsimas (2004) Characterization of recycled aggregates obtained from demolished buildings in Greece, Sustainable Waste Management and Recycling: Challenges and Opportunities, Proceedings of International Conference, London

33 πυριτική σύσταση της φαρίνας επιβεβαιώνεται από την ισχυρή παρουσία του καλσίτη και του χαλαζία αντίστοιχα. Από τα αποτελέσματα της χημικής και ορυκτολογικής ανάλυσης των εξεταζόμενων πρώτων υλών, φαίνεται ότι η σύσταση των ανακυκλωμένων αδρανών (ΑΑΣ,ΑΑΤ) παρουσιάζει χαρακτηριστικές ομοιότητες με την σύσταση της φαρίνας του τσιμέντου βιομηχανικής προέλευσης. Πράγματι, το υψηλό ποσοστό οξειδίων όπως το CaO και το SiO 2 και η ισχυρή παρουσία ορυκτολογικών φάσεων όπως ο καλσίτης και ο χαλαζίας τόσο στη φαρίνα τσιμέντου βιομηχανικής προέλευσης όσο και στα ανακυκλωμένα αδρανή, πιστοποιούν αυτήν την ομοιότητα. Επιπλέον, η ασβεστολιθική και πυριτική προέλευση των δειγμάτων ΑΑΣ και ΑΑΤ αντίστοιχα, αποτελεί σημαντικό κριτήριο προκειμένου τα υλικά αυτά να μπορούν να υποκαταστήσουν την φαρίνα αναφοράς (ΒΦ). 3.3 Συνθέσεις φαρίνας τσιμέντου Για τον προσδιορισμό των αναλογιών ανάμιξης της φαρίνας τσιμέντου βιομηχανικής προέλευσης με τα ΑΑΣ και ΑΑΤ, είναι απαραίτητο οι προκύπτουσες συνθέσεις της φαρίνας να κινούνται μέσα σε συγκεκριμένες τιμές που οριοθετούν τους κύριους δείκτες (Πυριτικός δείκτης Sm, Αργιλικός Δείκτης Am, Βαθμός κορεσμού σε άσβεστο LSF, και Υδραυλικός δείκτης Hm) που έχουν ιδιαίτερη σημασία για την παραγωγή του τσιμέντου. 21 Από τους ανωτέρω δείκτες, ο δείκτης LSF είναι ιδιαίτερα κρίσιμος καθώς καθορίζει σε σημαντικό βαθμό την ποιότητα του κλίνκερ που προκύπτει από την διαδικασία της έψησης της φαρίνας. Για τον λόγο αυτό, κρίθηκε σκόπιμο στις συνθέσεις της φαρίνας που περιέχουν τα υπό εξέταση υλικά, ο δείκτης LSF να διατηρείται στα επίπεδα της φαρίνας αναφοράς. Αυτό επιτεύχθηκε διατηρώντας στις φαρίνες που περιέχουν τα ανακυκλωμένα αδρανή, τον λόγο ΑΑΣ/ΑΑΤ στην περιοχή 3-3,5. Στον Πίνακα 3 παρουσιάζεται ο υπολογιστικός προσδιορισμός των δεικτών των συνθέσεων της φαρίνας του τσιμέντου που περιέχουν τα υπό εξέταση υλικά. Επίσης, παρατίθενται τα συνήθη και επιθυμητά όρια των ανωτέρω δεικτών. 22 Όπως προκύπτει από την αξιολόγηση του Πίνακα 3, η υποκατάσταση της φαρίνας τσιμέντου βιομηχανικής προέλευσης από τα ανακυκλωμένα αδρανή μπορεί να γίνει ακόμη και σε ποσοστό 100% καθώς οι τιμές των δεικτών βρίσκονται εντός των ορίων τους. 21 Τσίμας Σ. και Σ. Τσιβιλής (2004) «Επιστήμη και τεχνολογία τσιμέντου», Σχολή Χημικών Μηχανικών, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο 22 Τσίμας Σ. και Σ. Τσιβιλής (2004) «Επιστήμη και τεχνολογία τσιμέντου», Σχολή Χημικών Μηχανικών, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο

34 Παρατηρούμε, όμως, ότι όσο μεγαλώνει η υποκατάσταση της φαρίνας αναφοράς από τα ανακυκλωμένα αδρανή τόσο οι τιμές των δεικτών Sm και Am απομακρύνονται από τα επιθυμητά τους όρια. Οι τιμές των δεικτών Hm και LSF δεν επηρεάζονται σημαντικά από το ποσοστό της υποκατάστασης της φαρίνας αναφοράς. Τα αποτελέσματα του Πίνακα 3 αποτελούν μία αρχική ένδειξη ότι τα ανακυκλωμένα αδρανή θα μπορούσαν να υποκαταστήσουν τις φυσικές πρώτες ύλες του τσιμέντου. Περαιτέρω έρευνες οι οποίες σχετίζονται α) με την μελέτη εψησιμότητας των συνθέσεων της φαρίνας του τσιμέντου για την παραγωγή κλίνκερ, β) με τα πιθανά ενεργειακά οφέλη που προκύπτουν από αυτή την υποκατάσταση και γ) με τον έλεγχο των μηχανικών χαρακτηριστικών των τσιμέντων που θα προκύψουν, θα πρέπει να γίνουν προκειμένου να αξιολογηθεί η καταλληλότητα των υλικών αυτών για την συγκεκριμένη χρήση. Πίνακας 2: Υπολογιστικός προσδιορισμός δεικτών Sm, Am, LSF και Hm των συνθέσεων της φαρίνας Δείκτες Sm Am Hm LSF Διακύμανση Συνήθη Όρια (Επιθυμητά όρια) ( ) ( ) (~2) ( ) Βιομηχανική Φαρίνα (ΒΦ) του τσιμέντου. 75% ΒΦ 19% ΑΑΣ 7% ΑΑΤ Συνθέσεις Φαρίνας 50% ΒΦ 38% ΑΑΣ 12% ΑΑΤ 25% ΒΦ 58% ΑΑΣ 17% ΑΑΤ % ΒΦ 77% ΑΑΣ 23% ΑΑΤ Οι τιμές των δεικτών της ΒΦ που χρησιμοποιήθηκε ως φαρίνα αναφοράς στους ανωτέρω υπολογισμούς, δεν θα πρέπει να θεωρούνται μονοσήμαντες. Σε βιομηχανική κλίμακα, παρατηρείται διακύμανση των τιμών των δεικτών ανάλογα με τις απαιτήσεις της παραγωγικής διαδικασίας. Σε κάθε περίπτωση όμως, η διακύμανση αυτή δεν διαφοροποιεί σημαντικά τις τιμές των δεικτών της φαρίνας που χρησιμοποιήθηκε στους ανωτέρω υπολογισμούς

35 3.4 Συμπεράσματα Η αξιοποίηση των οικοδομικών απορριμμάτων εμφανίζεται στις μέρες μας ιδιαίτερα ελκυστική εξαιτίας των περιβαλλοντικών οφελών που προκύπτουν από την χρήση των εν λόγω απορριμμάτων. Ειδικότερα στην Ελλάδα όπου η σύσταση οργανωμένων συστημάτων εναλλακτικής διαχείρισης οικοδομικών απορριμμάτων βρίσκεται προ των πυλών, διαφαίνεται η τάση δυναμικής διείσδυσης των προϊόντων ανακύκλωσης στις υφιστάμενες αγορές αδρανών υλικών. Η δυνατότητα χρησιμοποίησης των ΑΑΣ και ΑΑΤ που προέρχονται από εργασίες κατεδάφισης κτιρίων, ως πρώτων υλών στην τσιμεντοβιομηχανία, αποτέλεσε σημείο προβληματισμού της παρούσας εργασίας. Δεδομένου ότι οι βιομηχανίες τσιμέντου αντιμετωπίζουν ή πρόκειται να αντιμετωπίσουν στο μέλλον προβλήματα που αφορούν στην εξεύρεση πρώτων υλών και στην εξοικονόμηση ενέργειας, τα υλικά αυτά θα μπορούσαν να αποτελέσουν μία πιθανή λύση στο πρόβλημα. Τα αποτελέσματα της μέχρι τώρα έρευνας έδειξαν ότι τα εξεταζόμενα υλικά παρουσίασαν χαρακτηριστικές ομοιότητες στη σύστασή τους σε σχέση με την σύσταση της φαρίνας του τσιμέντου. Η ασβεστολιθική και πυριτική προέλευση των ΑΑΣ και ΑΑΤ είναι συμβατή με την προέλευση της ΒΦ. Επιπλέον, από τις συνθέσεις της φαρίνας που πραγματοποιήθηκαν προέκυψε το συμπέρασμα ότι τα εξεταζόμενα υλικά θα μπορούσαν να υποκαταστήσουν τις φυσικές πρώτες ύλες ακόμη και σε ποσοστό 100%. Τα ανωτέρω αποτελέσματα αποτελούν μία αρχική ένδειξη αναφορικά με τον επιθυμητό στόχο της εργασίας. Περαιτέρω έρευνες οι οποίες σχετίζονται: α) με την μελέτη εψησιμότητας των διαφόρων συνθέσεων της φαρίνας που περιέχουν τα υπό εξέταση υλικά και β) με τα ενεργειακά οφέλη αυτής της υποκατάστασης και γ) με τον έλεγχο των μηχανικών χαρακτηριστικών των τσιμέντων που θα προκύψουν, είναι απαραίτητες να γίνουν για την καλύτερη αξιολόγηση της καταλληλότητας των ανακυκλωμένων αδρανών για τη συγκεκριμένη χρήση. Τέλος, θα πρέπει να σημειωθεί ότι η καταλληλότητα των ανακυκλωμένων αδρανών ως πρώτων υλών στη βιομηχανία τσιμέντου δεν θα πρέπει να αντιμετωπιστεί μόνο από τεχνολογικής απόψεως. Ζητήματα όπως η συνεχής διαθεσιμότητα των υλικών αυτών σε συνδυασμό με την οικονομικότητα της χρήσης τους, είναι εξίσου σημαντικά για μία ολοκληρωμένη εικόνα του θέματος

36 4. Αδρανή Υλικά - αξιοποίηση πόρων. 4.1 Τρόποι κάλυψης των αναγκών σε αδρανή υλικά 23 Σήμερα, περίπου το 90% της συνολικής παραγωγής αδρανών στην Ευρώπη προέρχεται από την εξόρυξη φυσικών πόρων σε λατομεία. Το υπόλοιπο 10% προέρχεται από θαλάσσιες αποθέσεις ανακύκλωση βιομηχανικών αποβλήτων, όπως σκωρία και τέφρες και ανακύκλωση αποβλήτων κατασκευών και κατεδαφίσεων. Η παραγωγή αδρανών από θαλάσσιες αποθέσεις και ανακύκλωσης θα συνεχίσει να αυξάνεται. Ωστόσο, μακροπρόθεσμα, περίπου το 85% της ζήτησης θα πρέπει να καλύπτεται από υλικά που παράγονται σε λατομεία. Όπως τεκμηριώνεται στο έργο Sarma, οι πρακτικές παραγωγής που εφαρμόζονται στις χώρες της ΝΑ Ευρώπης περιλαμβάνουν: 1) εξόρυξη και επεξεργασία πετρωμάτων και αμμοχάλικου, 2) επεξεργασία εξορυκτικών (ή μεταλλευτικών) αποβλήτων και εξορυγμένων εδαφών /πετρωμάτων από έργα πολιτικού μηχανικού, και επεξεργασία βιομηχανικών αποβλήτων και ΑΚΚ. Ωστόσο, η κύρια πρακτική για την παραγωγή αδρανών στις χώρες της ΝΑ Ευρώπης είναι η εξόρυξη σε λατομεία που λειτουργούν για το σκοπό αυτό. Με αυτή τη δραστηριότητα, παράγεται μια μεγάλη ποικιλία τελικών προϊόντων, κατάλληλων σύμφωνα με τις προδιαγραφές για διάφορες εφαρμογές. Τα αδρανή που παράγονται από άλλες δραστηριότητες μπορούν να αντικαταστήσουν τα αδρανή από εξόρυξη σε εφαρμογές όπως κατασκευή δρόμων και παραγωγή σκυροδέματος, σύμφωνα πάντα με τις προδιαγραφές ποιότητας. 23 Η αποτελεσματική αξιοποίηση των πόρων για την παραγωγή αδρανών υλικών και πως αυτή θα επιτευχθεί σε τοπικό επίπεδο, εγχειρίδιο, Sarma, Πολυτεχνείο Κρήτης, 2001, σ

37 Πίνακας 3: Οι μελέτες περίπτωσης που εξετάστηκαν στα πλαίσια του SARMa ως πρακτικές εξόρυξης φιλικές προς το περιβάλλον. Χώρα ΝΑ Ευρώπης Εταίρος Μελέτη περίπτωσης SARMa (Όνομα λατομείου) Εξορυσσόμενο υλικό Κροατία MINGORP Trstenik Αμμοχάλικο Ελλάδα ΙΓΜΕ Άραξος Πέτρωμα (Ασβεστόλιθος) Ιταλία ER & Parma Lanca dei Francesi Αμμοχάλικο Ρουμανία FGG Revarsarea Πέτρωμα (Διαβάσης) Σερβία RGF Kovilovaca Πέτρωμα (Ασβεστόλιθος) Πίνακας 4: Εφαρμογές αδρανών παραγόμενων από λατομεία σε χώρες της ΝΑ Ευρώπης. Λατομείο Κύριες χρήσεις η/και πεδία εφαρμογής Trstenik, Κροατία Κατασκευή δρόμων και κτιρίων. Άραξος, Ελλάδα Κατασκευή δρόμων και κτιρίων. Lanca dei Francesi, Ιταλία Κονιάματα τσιμέντου, σκυρόδεμα, βιομηχανία υάλου και τούβλων, αναχώματα σε δρόμους. Revarsarea, Ρουμανία Κατασκευή δρόμων και φραγμάτων, έρμα σιδηροτροχιών. Kovilovaca, Σερβία Κατασκευή δρόμων και κτιρίων (80%), μεταλλουργία (10%), πληρωτικά στη βιομηχανία ζωοτροφών (10%). Όσον αφορά την παραγωγή αδρανών από ανακύκλωση ΑΚΚ, αυτή στις χώρες της ΝΑ Ευρώπης είναι προς το παρόν περιορισμένη. Τα αδρανή υλικά που παράγονται από ανακύκλωση δε θα πρέπει να θεωρούνται ανταγωνιστικά αυτών που παράγονται σε λατομεία. Η συνδυασμένη αξιοποίηση τους θεωρείται στρατηγικής σημασίας για την επίτευξη του στόχου της βιώσιμης προμήθειας τους στο μέλλον

38 Εικόνα 7: Κατανομή της παραγωγής αδρανών στην Ευρώπη ανά πηγή προέλευσης. Σημείωση: τα αδρανή υλικά παράγονται από απόβλητα της εξορυκτικής (ή μεταλλευτικής) βιομηχανίας. Αυτός ο τύπος αδρανών δεν αναφέρεται χωριστά στην προηγούμενη έκθεση, αλλά θεωρείται ότι περιλαμβάνονται στην κατηγορία «Θραύση πετρωμάτων σε λατομεία». 4.2 Η σημασία των αδρανών υλικών. Ως αδρανή ορίζονται τα κοκκώδη ή λεπτομερή υλικά είτε φυσικής προέλευσης (άμμος και χαλίκι) είτε παραγόμενα μετά από θραύση πετρωμάτων, τα οποία αφού συνδεθούν με τσιμέντο, ασβέστη ή πίσσα ή ακόμη και ως έχουν, χρησιμοποιούνται για την κατασκευή ενός τμήματος ή ολοκλήρου κτιρίου ή δομικού έργου. Αναφέρονται επίσης ως «αδρανή κατασκευών» και χρησιμοποιούνται κυρίως για παραγωγή σκυροδέματος, κονιαμάτων, κυβόλιθων για δρόμους, καναλιών απορροών, ή ακόμη ως πληρωτικό υλικό σε κατασκευές και έρμα σε σιδηροδρομικές γραμμές. Τα ανακυκλώμενα αδρανή προέρχονται από ανακύκλωση Αποβλήτων Κατασκευών & Κατεδαφίσεων (ΑΚΚ), και περιλαμβάνουν για παράδειγμα κατεστραμμένα τούβλα, σπασμένο σκυρόδεμα, πλινθοδομές και τοιχοποιίες, ενώ τα τεχνητά αδρανή παράγονται από βιομηχανικές δραστηριότητες κατά τη διάρκεια επεξεργασίας αποβλήτων, παραπροϊόντων και υπολειμμάτων. Τα τεχνητά αδρανή μερικές φορές αναφέρονται και ως δευτερογενή αδρανή. Επιπρόσθετο, εξορυκτικά (ή μεταλλευτικά) απόβλητα, προερχόμενα αντίστοιχα από τις εργασίες έρευνας, εξόρυξης, επεξεργασίας και αποθήκευσης ορυκτών πόρων ή/και την εν γένει δραστηριότητα σε ορυχεία /λατομεία, μπορούν να επεξεργαστούν για την παραγωγή αδρανών

39 Σχεδόν το 65% των αδρανών που καταναλώνονται ετησίως στην Ευρώπη χρησιμοποιούνται για κατασκευές κτιρίων. Αυτό ισχύει ειδικά στις χώρες με υψηλή σεισμικότητα, όπου τα κτίρια πρέπει να είναι ιδιαίτερα ανθεκτικά και το σκυρόδεμα είναι το βασικό κατασκευαστικό υλικό. Για παράδειγμα, για την κατασκευή ενός ελληνικού σπιτιού με εμβαδόν 120m 3 σε περιοχή υψηλής σεισμικότητας χρειάζονται 180m 3 (ή περισσότεροι από 40 τόνοι) σκυροδέματος. Σημειώνεται ότι το 70-80% του σκυροδέματος αποτελείται από αδρανή. Δημόσια κτίρια όπως σχολεία, νοσοκομεία και αθλητικές εγκαταστάσεις απαιτούν επίσης σημαντικές ποσότητες αδρανών. Σύμφωνα με δεδομένα του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Αδρανών (2010), για κάθε νέο σχολείο απαιτούνται περίπου τόνοι αδρανών, ενώ ένα νέο στάδιο μπορεί να χρειαστεί έως και τόνους αδρανών. Για αυτές τις ειδικές εφαρμογές (πχ. κατασκευές κτιρίων), τα αδρανή χρησιμοποιούνται είτε έμμεσα υπό μορφή τσιμέντου και ασβέστη (παράγονται από πύρωση του ασβεστόλιθου) είτε άμεσα, ως έχουν, στο σκυρόδεμα και στα κονιάματα. Τα αδρανή είναι πολύ σημαντικά και για εργασίες υποδομών, όπως για παράδειγμα η κατασκευή δρόμων. Για την κατασκευή ενός χιλιομέτρου εθνικής οδού χρειάζονται περίπου τόνοι αδρανών, τα οποία τοποθετούνται στη βάση του δρόμου ή στα μίγματα πίσσας ή σκυροδέματος στην επιφάνεια. Ποσότητες που αντιστοιχούν στο 20% της ετήσιας Ευρωπαϊκής κατανάλωσης αδρανών χρησιμοποιούνται σε κατασκευές δρόμων, αεροδιαδρομίων, σιδηροδρομικών γραμμών και πορθμείων. Εκτός των παραπάνω χρήσεων, ειδικές ποιότητες θραυσμένων ασβεστολιθικών αδρανών χρησιμοποιούνται σε κοκκώδη μορφή ή ως σκόνης σε πολλές άλλες εφαρμογές: ζωοτροφές, βιομηχανία ζάχαρης και υάλου, χημική βιομηχανία (χρώματα, πλαστικά) κλπ. Η ζήτηση των αδρανών είναι άμεσα συνδεδεμένη με το βαθμό συντήρησης και επισκευής των υφιστάμενων κτιρίων και το μέγεθος των έργων υποδομών. 24 Επειδή τα αδρανή υλικά, τα οποία είναι βαριά και ογκώδη, χρησιμοποιούνται σε μεγάλες ποσότητες, το κόστος τους επιβαρύνεται σημαντικά από το κόστος μεταφοράς τους. Γι αυτό, οι περισσότερες αγορές είναι τοπικές ή περιφερειακές, ενώ το διεθνές εμπόριο είναι σχετικά περιορισμένο. Για να εξυπηρετηθούν συνεπώς οι ανάγκες των τοπικών περιφερειακών αγορών και να μειωθούν τα κόστη μεταφοράς και οι σχετικές 24 Η αποτελεσματική αξιοποίηση των πόρων για την παραγωγή αδρανών υλικών και πως αυτή θα επιτευχθεί σε τοπικό επίπεδο, εγχειρίδιο, Sarma, Πολυτεχνείο Κρήτης, 2001, σ

40 περιβαλλοντικές επιπτώσεις, πχ. εκπομπές CO 2, απαιτείται η δημιουργία ενός επαρκούς δικτύου λατομείων. 25 Η συνολική ζήτηση αδρανών στην Ευρώπη, σύμφωνα με τα στατιστικά στοιχεία που αναφέρονται στην ετήσια έκθεση του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Αδρανών για την περίοδο , είναι 3 δις. Τόνοι ετησίως. Ο τομέας των αδρανών παρουσιάζει κύκλο εργασιών περίπου 20 δις. Ευρώ και μέση κατανάλωση 5,5 τόνους ανά κάτοικο ετησίως. Σύμφωνα με την ίδια πηγή, η βιομηχανία των αδρανών περιλαμβάνει περίπου επιχειρήσεις (κυρίως μικρομεσαίες) που λειτουργούν λατομεία σε όλη την Ευρώπη και απασχολούν άμεσα ή έμμεσα ανθρώπους. Όλα αυτά καθιστούν τον τομέα των αδρανών με διαφορά τον μεγαλύτερο ανάμεσα στις μη ενεργειακές εξορυκτικές βιομηχανίες. Εμπειρικά δεδομένα υποδηλώνουν ότι σε μερικές αναπτυγμένες ευρωπαϊκές χώρες, η ετήσια ζήτηση αδρανών μπορεί να φτάσει μέχρι και 12 τόνους/κάτοικο. Ωστόσο, ο τομέας υποφέρει σε μεγάλο βαθμό από την σημερινή οικονομική κρίση, έχοντας υποστεί το 2009 συρρίκνωση περίπου 20% σε σύγκριση με το σε αρκετές χώρες η μείωση της παραγωγής συνεχίστηκε λόγω της ύφεσης και το Παρ όλα αυτά, εκτιμάται ότι η ζήτηση θα ανακάμψει σύντομα στα επίπεδα του 2008 (3,5 δισ. τόνους), και θα πλησιάσει μεσοπρόθεσμα τους 4 δισ. τόνους, κυρίως λόγω της οικονομικής ανάπτυξης στην Κεντρική και ΝΑ Ευρώπη. Αυτή η αυξανόμενη ζήτηση πρέπει να αποτυπωθεί στις εθνικές πολιτικές για την αξιοποίηση του ορυκτού πλούτου, όπως επίσης και στο χωροταξικό σχεδιασμό. 4.3 Αδρανή από δραστηριότητες ανακύκλωσης. Ο όρος «αδρανή από ανακύκλωση» χρησιμοποιείται για να περιγράψει όλα τα προϊόντα που παράγονται από δραστηριότητες και διεργασίες ανακύκλωσης, εξαιρουμένης της εξόρυξης σε λατομεία. Διάφορα είδη αποβλήτων και ορυκτών παραπροϊόντων μπορούν να μετατραπούν αποτελεσματικά σε δευτερογενή προϊόντα μέσω ανακύκλωσης. Τα προϊόντα αυτά μπορούν να αντικαταστήσουν τα φυσικά αδρανή ή να αναμιχθούν με αυτά για διάφορες τελικές χρήσεις, εξοικονομώντας ταυτόχρονα μη ανανεώσιμους πόρους και μειώνοντας σημαντικά τη χρήση γης για λατόμευση και τις συνακόλουθες περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Με αυτή την έννοια, τα «αδρανή από ανακύκλωση» 25 Η αποτελεσματική αξιοποίηση των πόρων για την παραγωγή αδρανών υλικών και πως αυτή θα επιτευχθεί σε τοπικό επίπεδο, εγχειρίδιο, Sarma, Πολυτεχνείο Κρήτης, 2001, σ

41 περιλαμβάνουν επίσης αδρανή παραγόμενα από απόβλητα της εξορυκτικής (μεταλλευτικής) βιομηχανίας. Σύμφωνα με την ταξινόμηση των δραστηριοτήτων ανακύκλωσης όπως συμφωνήθηκαν μεταξύ των εταίρων του SARMA, 4 περιπτώσεις ή δραστηριότητες ανακύκλωσης θεωρήθηκαν ως πιθανές πηγές αδρανών. Οι δραστηριότητες ανακύκλωσης που αναφέρονται στον ακόλουθο πίνακα εμπίπτουν στο νομικό πλαίσιο ενός αριθμού Οδηγιών και Ανακοινώσεων της Ευρωπαϊκής Ένωσης που σχετίζονται με τη διαχείριση αυτών των αποβλήτων. Πίνακας 5: Ταξινόμηση των δραστηριοτήτων ανακύκλωσης ως πιθανών πηγών παραγωγής αδρανών. R1 Ανακύκλωση παραπροϊόντων, αποβλήτων και υπολειμμάτων της εξαγωγικής βιομηχανίας. R2 Ανακύκλωση αποβλήτων κατασκευών και κατεδαφίσεων. R3 Ανακύκλωση εδαφών/πετρωμάτων από εκσκαφές δομικών έργων. R4 Ανακύκλωση βιομηχανικών αποβλήτων (πχ. σκωρίες σιδηρούχων μετάλλων, τέφρες από καύση αστικών στερεών αποβλήτων, τέφρες από καύση γαιάνθρακα). Υπάρχουν αρκετές διαφορές μεταξύ των χωρών της ΝΑ Ευρώπης, όσον αφορά τις εξελίξεις στη χρήση ανακυκλωμένων υλικών όπως ΑΚΚ ή άλλων τύπων αποβλήτων με σκοπό την παραγωγή αδρανών. Όσον αφορά την ανακύκλωση ΑΚΚ, τόσο η θεσμοθέτηση όσο και η εφαρμογή των σχετικών εθνικών νομοθεσιών, όπως επίσης και η επίτευξη των στόχων ανακύκλωσης ΑΚΚ αποτελεί μια αργή διαδικασία στις περισσότερες χώρες της ΝΑ Ευρώπης. Οι πληροφορίες που ακολουθούν συλλέχθηκαν μέσω σχετικών ερωτηματολογίων που συμπληρώθηκαν από τους εταίρους του έργου: Στην Αλβανία, μέρος των τελμάτων της βιομηχανίας επεξεργασίας χρωμίτη χρησιμοποιείται για την παραγωγή αδρανών για την κατασκευαστική βιομηχανία. Δεν υπάρχει κανένα εργοστάσιο ανακύκλωσης στην Ερζεγοβίνη, ενώ πολύ λίγα στη Βοσνία. Στην Ελλάδα, η εθνική νομοθεσία για ανακύκλωση ΑΚΚ τέθηκε σε ισχύ πολύ πρόσφατα. Απόβλητα τύπου R1 (εξορυκτικά απόβλητα) και απόβλητα τύπου R4 (σκωρίες) χρησιμοποιούνται για την παραγωγή αδρανών για κατασκευή δρόμων. Απόβλητα τύπου R1 και απόβλητα τύπου R3 (εδάφη/πετρώματα από εκσκαφές δομικών έργων ) χρησιμοποιούνται κυρίως για λιθογόμωση, αλλά δεν υπάρχουν διαθέσιμα ποσοτικά δεδομένα

42 Στη Σερβία, οι ποσότητες των ΑΚΚ που ανακυκλώνονται για παραγωγή αδρανών είναι προς το παρόν πολύ μικρές. Βιομηχανικά απόβλητα, όπως σκωρίες και τέφρες από καύση γαιάνθρακα, χρησιμοποιούνται ως πηγή για την παραγωγή αδρανών, αλλά μόνο περιστασιακά. Η Σλοβενία διαθέτει μονάδες ανακύκλωσης που επεξεργάζονται κυρίως απόβλητα τύπου R2 (ΑΚΚ), R1 (μεταλλευτικά απόβλητα) και R4 (βιομηχανικά απόβλητα). Τα αδρανή που παράγονται, χρησιμοποιούνται για εργασίες λιθογόμωσης, για την παραγωγή τσιμέντου και για άλλους κατασκευαστικούς σκοπούς. Στην Αυστρία, απόβλητα τύπου R1 (μεταλλευτικά απόβλητα) χρησιμοποιούνται κυρίως ως υλικά λιθογόμωσης σε λατομεία. Ωστόσο, επεξεργάζονται και υψηλά ποσοστά άλλων τύπων αποβλήτων: 83% (5 εκατ. από 6 εκατ. τόνους) αποβλήτων τύπου R2 (ΑΚΚ), 72% (15.9 εκατ. από 22εκατ. τόνους) αποβλήτων τύπου R3 (εδάφη /πετρώματα από εκσκαφές) και 69% (1,1 εκατ. από 1,57 εκατ. τόνους) αποβλήτων τύπου R4 (βιομηχανικά απόβλητα R2) και το 90-95% του χρησιμοποιημένου σκυροδέματος (απόβλητο τύπου R2) ανακυκλώνονται. Οι μελέτες περίπτωσης που αναφέρονται στον πίνακα 4 αποτελούν παραδείγματα παραγωγής αδρανών από ανακύκλωση στις χώρες της ΝΑ Ευρώπης. Οι περιπτώσεις αυτές είναι ετερογενείς και αφορούσαν την επεξεργασία μεταλλευτικών αποβλήτων, ΑΚΚ, εδαφών /πετρωμάτων από εκσκαφές δομικών έργων και βιομηχανικών αποβλήτων (πχ. σκωρίες, ιπτάμενη τέφρα) Πίνακας 6: Κατάλογος μελετών περίπτωσης ανακύκλωσης στα πλαίσια του SARMa. Χώρα Έταιρος Σχετική εξορυκτική Τύπος Περιοχή μελέτης SARMa δραστηριότητα ανακύκλωσης Αλβανία ΜΕΤΕ Bulciza Μεταλλείο χρωμίτη R1 Ελλάδα ΙΓΜΕ Γερακινή Μεταλλείο μαγνησίτη R1 Ιταλία ER & Parma Madregolo (Collecchio) - R2 Ιταλία ER & Parma Castellarano Αμμοχάλικο R1, R2, R3, R4 Ρουμανία FGG&IGR Deva Ruschita Μάρμαρο R1 Σλοβενία GeoZS Velica Piresica - R2, R3 Σλοβενία GeoZS Sezana - R2, R3 Σλοβενία GeoZS Dogose - R2, R3 Σλοβενία GeoZS Smarje-Sap - R2, R3 Για παράδειγμα, τα τέλματα από το εργοστάσιο επεξεργασίας χρωμίτη στην Bulqiza στην Αλβανία ( τόνοι/χρόνο) ανακυκλώνονται και επεξεργάζονται στο εργοστάσιο εμπλουτισμού ως μεταλλευτικά απόβλητα. Τα ανακυκλωμένα προϊόντα συνίστανται σε ένα εμπορεύσιμο συμπύκνωμα χρωμίτη (38-42% Cr 2 O 2 ) κατάλληλο για τη χημική

43 βιομηχανία και την μεταλλουργία και σε ένα προϊόν άμμου (R1) κατάλληλο για παραγωγή σκυροδέματος. Στο μεταλλείο μαγνησίτη της Γερακινής, παραπροϊόντα από τη μονάδα ταξινόμησης του σπαστήρα και εξορυκτικά απόβλητα από τα στάδια προσπέλασης, υφίστανται περαιτέρω επεξεργασία για την παραγωγή αδρανών τύπου R1 ( τόνοι/χρόνο), κατάλληλων κυρίως για κατασκευή δρόμων. Εικόνα 8: Γενική άποψη των σωρών αποβλήτων στο μεταλλείο μαγνησίτη στη Γερακινή. Εικόνα 9: Αδρανή (R1) παραγόμενα από επεξεργασία μεταλλευτικών αποβλήτων στο μεταλλείο στη Γερακινή. Έξι εργοστάσια ανακύκλωσης, δύο από την περιοχή Emilia-Romagna της Ιταλίας και τέσσερα από τη Σλοβενία, επιλέχθηκαν για να τεκμηριώσουν τη δυνατότητα παραγωγής ανακυκλωμένων αδρανών (πχ. ανακύκλωση ΑΚΚ) στις χώρες της ΝΑ Ευρώπης. Το εργοστάσιο ανακύκλωσης του MAdregolo (Collecchio) στην Ιταλία αποτελεί ένα παράδειγμα εξέλιξης από την «παραδοσιακή εξόρυξη» στην «ολοκληρωμένη εξόρυξη και ανακύκλωση». Συγκεκριμένα, το εργοστάσιο επανεπεξεργάζεται, παράλληλα με τα φυσικά αδρανή, τα ανακυκλωμένα αδρανή που προέρχονται από τη θραύση ασφάλτινων πεζοδρομίων (R2). Οι δύο τεχνικές ανακύκλωσης που χρησιμοποιούνται είναι η θερμή και ψυχρή διεργασία. Στην πρώτη μέθοδο, τα ανακυκλωμένα αδρανή προστίθενται σε ποσοστό μικρότερο από 20% του συνολικού μίγματος. Στη δεύτερη, τα ανακυκλώμενα αδρανή προστίθενται σε ποσοστά έως 50%. Τα αδρανή που παράγονται είναι μέσης ποιότητας, σύμφωνα με τις απαιτήσεις χαρακτηρισμού CE, και χρησιμοποιούνται σε

44 κατασκευές δρόμων, αεροδρομίων και λιμανιών. Παρασκευάζεται επίσης ανακυκλωμένο ασφαλτοσκυρόδεμα. Εικόνα 10: Το εργοστάσιο ανακύκλωσης στο Magregolo (Collecchio), Ιταλία. Το εργοστάσιο ανακύκλωσης του Castellarano στην Ιταλία εφαρμόζει Βέλτιστες Διαθέσιμες Τεχνικές (ΒΔΤ) για την ανακύκλωση ΑΚΚ. Το εργοστάσιο βρίσκεται κοντά σε εργοστάσιο παραγωγής αμμοχάλικου στην περιοχή Sassuolo Scandiano που παράγονται κεραμικά. Για το λόγο αυτό, το 76% της τροφοδοσίας τους εργοστασίου ανακύκλωσης είναι απόβλητα της κεραμικής βιομηχανίας (R4). Η δυναμικότητα του εργοστασίου είναι τόνοι/χρόνο. Η μελέτη περίπτωσης που επιλέχθηκε για τη Ρουμανία αφορά το λατομείο μαρμάρου Deva Ruschita. Εδώ, το 50% του εξορυσσόμενου πετρώματος χρησιμοποιείται για παραγωγή τόνων μαρμάρου ανά έτος ως δομικών λίθων (για κατασκευές και δάπεδα). Οι εξορυσσόμενοι όγκοι που είναι ακατάλληλοι για κοπή δομικών λίθων, όπως και τα υπολείμματα της μονάδας κοπής, επεξεργάζονται από εταιρεία πληρωτικών, η οποία βρίσκεται κοντά στο λατομείο. Το εργοστάσιο ανακύκλωσης της Velica Piresica στη Σλοβενία βρίσκεται στο εγκαταλειμμένο τμήμα ενός ενεργού λατομείου δολομίτη. Τα απόβλητα τύπου R2 (ΑΚΚ) και R3 (εδάφη/πετρώματα από εκσκαφές δομικών έργων) επεξεργάζεται στο εργοστάσιο για την παραγωγή υψηλής και μεσαίας ποιότητας ανακυκλωμένων αδρανών που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή δρόμων και σιδηροτροχιών. Επίσης, το εργοστάσιο ανακύκλωσης της Sezana βρίσκεται στο εγκαταλειμμένο τμήμα ενός λατομείου ασβεστολίθου στη Σλοβενία και μεταξύ άλλων επεξεργάζεται απόβλητα τύπου R2 (ΑΚΚ) και R3 (εδάφη / πετρώματα από εκσκαφές δομικών έργων). Εδώ παράγονται υψηλής μεσαίας και χαμηλής ποιότητας ανακυκλωμένα αδρανή. Η τρίτη μελέτη περίπτωσης ανακύκλωσης της Σλοβενίας αφορά το εργοστάσιο ανακύκλωσης

45 Dogose περιλαμβάνει απόβλητα τύπου R2 (ΑΚΚ) και R3 (εδάφη /πετρώματα από εκσκαφές δομικών έργων), ενώ τα παραγόμενα ανακυκλωμένα αδρανή είναι μεσαίας έως χαμηλής ποιότητας, κατάλληλα για κατασκευή δρόμων, παραγωγή σκυροδέματος και ασφαλτούχων μιγμάτων και εργασίες λιθογόμωσης. Τέλος, αναφέρεται το εργοστάσιο ανακύκλωσης Smarje-Sap στη Σλοβενία, που βρίσκεται στο εγκαταλειμμένο τμήμα ενός ενεργού λατομείου δολομίτη της ίδιας περιοχής. Η ανακύκλωση γίνεται μια φορά το χρόνο με τη χρήση μισθωμένου εξοπλισμού (σπαστήρα) για την επεξεργασία αποβλήτων τύπου R2 (ΑΚΚ) και R3 (εδάφη / πετρώματα από εκσκαφές δομικών έργων) και την παραγωγή χαμηλής ποιότητας ανακυκλωμένων αδρανών, κατάλληλων για εργασίες λιθογόμωσης. Με βάση τα αποτελέσματα των μελετών περίπτωσης, πρέπει να υπογραμμιστεί ότι τα περισσότερα εργοστάσια ανακύκλωσης είναι εγκατεστημένα σε εξοφλημένα τμήματα ενεργών ή εγκαταλειμμένων λατομείων, κοντά σε βιομηχανικές ζώνες και αστικές περιοχές. Αυτή η πρακτική είναι λογική, επειδή: Τα εργοστάσια ανακύκλωσης τροφοδοτούνται με μίγματα αποβλήτων της εξαγωγικής βιομηχανίας, βιομηχανικών αποβλήτων και ΑΚΚ. Τα υλικά αυτά είναι εύκολα διαθέσιμα στις περιοχές αυτές. Οι υπάρχουσες μονάδες θραύσης / ταξινόμησης των λατομείων αδρανών μπορούν να χρησιμοποιηθούν από τα εργοστάσια ανακύκλωσης. Εικόνα 11: Η σκόνη είναι μια από τις συνηθισμένες επιπτώσεις της εξόρυξης. Κύρια θέματα που καθορίζουν τη βιωσιμότητα των πόρων για την παραγωγή αδρανών σε τοπικό επίπεδο. Τα αδρανή υλικά είναι χαμηλού κόστους, και χρησιμοποιούνται σε μεγάλες ποσότητες και ως εκ τούτου είναι επιτακτικό για οικονομικούς και περιβαλλοντικούς λόγους να παράγονται κοντά στα κύρια κέντρα κατανάλωσης, ειδικά όταν η μεταφορά με τρένο ή

46 πλοίο δεν είναι εφικτή, όπως είναι το πλέον συνηθισμένο. Επειδή τα αδρανή παράγονται κυρίως σε επιφανειακά λατομεία, προκαλούνται άμεσες επιπτώσεις στην αισθητική του τοπίου. Κατά τη λειτουργία των λατομείων, όπως επίσης και λόγω της μεταφοράς των αδρανών, είναι δυνατό να προκληθούν και άλλες πολλές περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Επιπρόσθετα, η εξόρυξη μπορεί να επηρεάσει αρνητικά τις γειτονικές κοινότητες όσο και στις ανάγκες τους. Συνεπώς, ακόμα και ανεπίσημα, είναι απαραίτητη η κοινωνική αποδοχή της εξόρυξης των αδρανών, ώστε οι δραστηριότητες να υλοποιούνται ομαλά. 4.4 Σκοπός της Ανακύκλωση των Αδρανών 26 Η Ανακύκλωση Αδρανών Μακεδονίας είναι μια ανώνυμος εταιρεία με σκοπό την ανακύκλωση των υλικών ή των αντικειμένων που προέρχονται από εκσκαφές, κατασκευές, ανακαινίσεις, κατεδαφίσεις καθώς και από έργα του ιδιωτικού ή του δημοσίου τομέα. Τα υλικά αυτά συλλέγονται και μεταφέρονται στην Ανακύκλωση Αδρανών Μακεδονίας ζυγίζονται, επιθεωρούνται και τοποθετούνται σε μια σειρά ξεχωριστών κατηγοριών όπως για παράδειγμα: - Σπασμένα τούβλα και κεραμίδια - Ενισχυμένο μπετόν - Μη ενισχυμένο μπετόν - Ανάμεικτα απόβλητα κατασκευών και κατεδαφίσεων Αποθηκεύονται προσωρινά μέχρι να ανακυκλωθούν σε συγκεκριμένους χώρους εναπόθεσης, ανάλογα με την προέλευση τους στις εγκαταστάσεις της Ανακύκλωσης Αδρανών Μακεδονίας σε: Αδρανή υλικά από κατεδαφίσεις κτιρίων Αδρανή υλικά από κατεδαφίσεις βιομηχανοστασίων και βιοτεχνικών χώρων. Αδρανή υλικά από ανακαινίσεις κτιρίων Αδρανή υλικά από εκσκαφές Αδρανή υλικά από χωματουργικές εργασίες Αδρανή υλικά από καθαιρέσεις οδοστρωμάτων Ο μηχανικός και τεχνολογικός εξοπλισμός των εγκαταστάσεων της Ανακύκλωσης Αδρανών Μακεδονίας την αναγάγουν σε μια από τις ποιο σύγχρονες ευρωπαϊκές μονάδες

47 Με δυνατότητα ανακύκλωσης σχεδόν 100% του συνόλου των προ αναφερθέντων αδρανών υλικών. Εικόνα 12: Οι εγκαταστάσεις της Ανακύκλωσης Αδρανών Μακεδονίας. Στο πρώτο στάδιο επεξεργασίας, μέσα από ένα σύνολο ενεργειών, γίνεται η διαλογή των υλικών σε αυτά που μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν για το σκοπό που παράχθηκαν, με ή χωρίς την υποστήριξη βοηθητικών προϊόντων που υπάρχουν στην αγορά. Καθώς και η απομάκρυνσης στοιχείων όπως ξύλα, πλαστικά, σίδερα, κ.λ.π. Στα επόμενα στάδια, ξεκινά η διαδικασία (αξιοποίησης) επεξεργασίας και παραγωγής των ανακυκλώσιμων υλικών που περιέχονται στα απόβλητα υλικά. Κατά τη διαδικασία αυτή διαχωρίζετε το πιο λεπτόκοκκο κλάσμα (0-16mm) και το υλικό μεσαίας κοκκομετρίας (16-32mm), ενώ το υπόλοιπο μεταφέρεται για θραύση μέσω μεταφορικής ταινίας προς δημιουργία υλικού μικρότερης κοκκομετρίας. Το παραγόμενο προϊόν μεταφέρεται σε αποθηκευτικό χώρο μέχρι να διατεθεί παράγει τελικό καθαρό προϊόν προς χρήση. 4.5 Κοινωνικά Περιβαλλοντικά θέματα Η εξόρυξη αδρανών και αμμοχάλικου από λατομεία προϋποθέτει χρήση βαρέως εξοπλισμού και περιλαμβάνει μεταφορά μεγάλων ποσοτήτων υλικών προκαλώντας διάφορες οχλήσεις στις τοπικές κοινωνίες, όπως: α) αλλαγές τοπίου στις γειτονικές περιοχές, β) επιπτώσεις στο περιβάλλον, σε οικότοπους και διάφορα είδη πανίδας,

48 γ) πρόκληση συνεχών οχλήσεων λόγω μεταφοράς υλικών μέσα από κατοικημένες περιοχές, και άλλα. Εκτός από τις οχλήσεις που προκαλούνται στο περιβάλλον και στην κοινωνία, εξαιτίας της φύσης των εξορυκτικών δραστηριοτήτων, κάτοικοι και αρχές ανησυχούν για τη μελλοντική διαχείριση και χρήση των εξοφλημένων λατομείων. Είναι γνωστό ότι ενώ αρκετά λατομεία άρχισαν τη λειτουργία τους στην περιφέρεια των οικισμών, σήμερα περικλείονται από τους οικισμούς που επεκτείνονται συνεχώς. Για το λόγο αυτό, προκύπτουν σε τοπικό επίπεδο κοινωνικά ζητήματα από δύο αντικρουόμενες απόψεις: α) την άποψη του καταναλωτή, και β) την άποψη του «ενοχλημένου» πολίτη. Αρκετοί πολίτες εναντιώνονται στην εξόρυξη, εν μέρει διότι δεν αντιλαμβάνονται την εξάρτηση της κοινωνίας από τα αδρανή. Συνεπώς, το σύνδρομο «όχι στη δικιά μου αυλή» μπορεί να περιορίσει και την παραγωγή των αδρανών. Τα τελευταία χρόνια, μέσω της δημόσιας διαβούλευσης που καθιερώθηκε σε κάποιες από τις χώρες της ΝΑ Ευρώπης κατά το στάδιο της περιβαλλοντικής αδειοδότησης, υπάρχει αυξημένη συμμετοχή της τοπικής κοινωνίας στη διαδικασία λήψης αποφάσεων για νέα και/ή λειτουργούντα λατομεία. Οι ενδιαφερόμενοι φορείς, όπως οι τοπικές κοινωνίες και οι μη κυβερνητικές οργανώσεις μπορεί να προβάλουν σημαντικά εμπόδια στη λειτουργία τους, ειδικά όταν η εξόρυξη λαμβάνει χώρα κοντά ή μέσα σε προστατευόμενες ή σημαντικές αρχαιολογικές περιοχές. Συνοψίζοντας, η παραγωγή αδρανών χρειάζεται, ακόμα και ανεπίσημα, κοινωνική αποδοχή ώστε να υλοποιείται ομαλά. Τα κύρια περιβαλλοντικά θέματα που αναγνωρισμένα επηρεάζουν σε μεγάλο βαθμό τη βιώσιμη αξιοποίηση των πόρων για παραγωγή αδρανών σχετίζονται με: Το πόσο αποδοτικά αποτιμώνται, παρακολουθούνται και διαχειρίζονται οι πιθανές περιβαλλοντικές επιπτώσεις που προκαλούνται από όλες τις φάσεις της εξόρυξης αδρανών (σχεδιασμός, ανάπτυξη, εγκατάσταση, λειτουργία) και Το εάν υπάρχει ένα αποδοτικό, καλά αναπτυγμένο, εμπεριστατωμένο και χωρικό εξειδικευμένο σχέδιο αποκατάστασης, το οποίο θα μπορούσε να αποζημιώσει τις τοπικές κοινωνίες για τις αναπόφευκτες αλλαγές στο τοπίο λόγω των εξορυκτικών δραστηριοτήτων. Οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις διαφοροποιούνται σημαντικά από τον ένα λατομικό χώρο στον άλλο και εξαρτώνται κυρίως από τις μεθόδους εξόρυξης και τις τεχνικές επεξεργασίας που χρησιμοποιούνται, από το συνολικό σχεδιασμό του έργου, και από το μέγεθος της εξόρυξης. Περιοχές εξόρυξης που βρίσκονται σε ευαίσθητο περιβάλλον, όπως σε υγροτόπους ή κοντά σε ποτάμια ή λίμνες ή σε χώρους μεγάλης φυσικής αξίας, συνδέονται με δυνητικά μεγαλύτερες αρνητικές επιπτώσεις σε σχέση με χώρους

49 λατόμευσης που βρίσκονται σε ένα ήδη επιβαρυμένο περιβάλλον. Οι αλλαγές στο τοπίο είναι οι άμεσες, πιο προφανείς και κοινές επιπτώσεις της λατομικής δραστηριότητας, επηρεάζουν το περιβάλλον αισθητικά και προκαλούν οχλήσεις όχι μόνο στις τοπικές κοινωνίες, αλλά και στα οικοσυστήματα. Στα λατομεία απαιτείται συνήθως η απομάκρυνση μεγάλων όγκων επιφανειακών εδαφών κατά το στάδιο της εξόρυξης και χρειάζονται εκτάσεις για την αποθήκευση των υλικών και τις απαραίτητες υποδομές όπως κτίρια και δρόμοι προσπέλασης. Οι δραστηριότητες αυτές μπορούν, περιστασιακά, να προκαλέσουν σημαντικές οχλήσεις στην άγρια ζωή όπως επίσης και απώλειες ή αλλοιώσεις σε πολύτιμα φυσικά οικοσυστήματα. Αυτές οι επιπτώσεις μπορεί να είναι προσωρινές ή μόνιμες, άμεσες ή έμμεσες, εντός ή εκτός των λατομικών χώρων και μπορεί να εμφανισθούν σε διαφορετικά στάδια της ζωής του έργου. Οι λατομικές δραστηριότητες μπορεί να προκαλέσουν μεταβολή της ποιότητας των νερών λόγω των νερών έκπλυσης που χρησιμοποιούνται και της διάχυσης ρύπων στα υπόγεια νερά. Εάν απαιτείται άντληση και απομάκρυνση νερών από το χώρο της εξόρυξης, οι δραστηριότητες μπορούν δυνητικά να μεταβάλουν τις υδρολογικές συνθήκες στα λατομεία και στον περιβάλλοντα χώρο, με συνέπεια να προκληθούν αλλαγές στο δίκτυο αποστράγγισης λόγω προσωρινών αλλαγών στο ισοζύγιο μάζας επιφανειακών απορροών, κατεισδύοντων στο έδαφος νερών και άλλα. Σε τέτοιες περιπτώσεις, θα μπορούσαν να προκληθούν επιπτώσεις σε κοντινές ή πιο μακρινές πηγές και υγροτόπους, τόσο ποσοτικά όσο και ποιοτικά (υδραυλική διαταραχή). Η εκπομπή σκόνης είναι μια ακόμη σημαντική παρενέργεια των δραστηριοτήτων εξόρυξης και μεταφοράς υλικών και μπορεί να επηρεάσει την ποιότητα του αέρα και των εδαφών, τους ανθρώπους και τα οικοσυστήματα. Παρόλα αυτά, η βιομηχανία των αδρανών έχει βελτιώσει τα τελευταία χρόνια σε μεγάλο βαθμό την περιβαλλοντική της επίδοση και υπάρχει εντονότερη στόχευση όσον αφορά στην προστασία της βιοποικιλότητας στις προστατευόμενες περιοχές, όπως είναι οι περιοχές Natura κάποιες περιπτώσεις που περιγράφηκαν στα πλαίσια του SARMa (πίνακας 1) αντιπροσωπεύουν παραδείγματα λειτουργίας λατομείων κοντά σε προστατευόμενες περιοχές. Το λατομείο του Άραξου στην Ελλάδα λειτουργεί σε περιοχή Natura το λατομείο Lanca dei Francesi στην Ιταλία λειτουργεί στην κοιλάδα του ποταμού Ρο που συνορεύει με περιοχή Natura το λατομείο Kovilovaca στη Σερβία λειτουργεί δίπλα στο φαράγγι του ποταμού Resava που είναι μια ειδική προστατευόμενη περιοχή και ονομάζεται Vinatonaca. Το λατομείο Revarsarea (Ρουμανία) βρίσκεται στη μέση της διαδρομής μετανάστευσης άγριων πουλιών

50 Σήμερα, στις περισσότερες χώρες της ΝΑ Ευρώπης προβλέπονται και αποτελούν νομοθετικές υποχρεώσεις για τους ιδιοκτήτες λατομείων η συστηματική παρακολούθηση και η σωστή διαχείριση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων που συζητήθηκαν νωρίτερα. Ωστόσο, υπάρχει ακόμα μακρύς δρόμος για την επίτευξη υψηλότερων επιπέδων περιβαλλοντικής επίδοσης στις χώρες αυτές. 4.6 Διαχείριση της Ανακύκλωσης των Αδρανών. Η Ευρωπαϊκή Ένωση (ΕΕ) υιοθέτησε έναν αριθμό οδηγιών με σκοπό την εναρμόνιση των πολιτικών διαχείρισης και διάθεσης των αποβλήτων στην Ευρώπη, όπως επίσης και τη διασφάλιση της περιβαλλοντικής προστασίας: Η Οδηγία Πλαίσιο για τα Απόβλητα (Οδηγία 2006/12/EC) Η Οδηγία Υγειονομικής Ταφής Αποβλήτων (Οδηγία 1999/31/EC) Η Οδηγία για την Ολοκληρωμένη Πρόληψη και τον Έλεγχο της Ρύπανσης (Integrated Pollution Prevention and Control) (Οδηγία 2008/1/EC) Η Οδηγία για τα Μεταλλευτικά Απόβλητα (Οδηγία 2006/21/EC για τη διαχείριση αποβλήτων από εξορυκτικές βιομηχανίες) Οι μελέτες περίπτωσης που παρουσιάστηκαν (πίνακας 4) θεωρούνται ως παραδείγματα παραγωγής αδρανών από δραστηριότητες ανακύκλωσης στις χώρες της ΝΑ Ευρώπης. Από τη σχετική διερεύνηση προέκυψε ότι η συνολική αντίληψη για την ανακύκλωση και ο τρόπος με τον οποίο πραγματοποιείται η διαχείριση των δραστηριοτήτων με σκοπό να αποτελέσουν πηγές αδρανών φαίνεται να διαφέρουν σημαντικά από μια χώρα της ΝΑ Ευρώπης σε μια άλλη. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα, είτε να μην υπάρχουν βάσεις δεδομένων για την παραγωγή αδρανών από δραστηριότητες ανακύκλωσης είτε, αν υπάρχουν, να παρέχουν περιορισμένες πληροφορίες. Με δεδομένο ότι η παραγωγή αδρανών από δραστηριότητες ανακύκλωσης μειώνει τις ανάγκες σε γη για τη διάνοιξη νέων λατομείων και ελαχιστοποιεί τις πιθανές περιβαλλοντικές επιπτώσεις, εξοικονομώντας ταυτόχρονα μη ανανεώσιμους πόρους και αυξάνοντας έτσι την αποδοτικότητα τους, οι προκλήσεις που αντιμετωπίζουν οι φορείς χάραξης πολιτικών και οι δημόσιες αρχές αφορούν προς το παρόν: i) τον τρόπο με τον οποίο πρέπει να οργανωθεί και να διαχειριστεί η συλλογή και η ανακύκλωση των αποβλήτων, και ii) την κατανόηση εάν και σε ποιο βαθμό τα αδρανή από δραστηριότητες ανακύκλωσης μπορούν να συμπληρώσουν τις ποσότητες των αδρανών που παράγονται

51 από εξορυκτικές δραστηριότητες με σκοπό να επιτευχθεί η συνολικά βιώσιμη προμήθειας τους. 4.7 Νερό Το νερό είναι το κύριο συστατικό όλες τις επιφανειακές εκμεταλλεύσεις. Το νερό αλληλεπιδρά με την εξόρυξη των αδρανών, είτε ως επιφανειακή απορροή είτε ως τμήμα υδατικού ρεύματος κοντά στην εξόρυξη, είτε ακόμα και μέσα στην περιοχή εξόρυξης όπως σε περιπτώσεις βυθοκόρησης. Επιπλέον, σε περιοχές που παρατηρείται έλλειψη νερού, η χρήση του ή οι επιπτώσεις ως προς τη διαθεσιμότητα του από το λατομείο είναι αμφιλεγόμενες. Η ποιότητα του νερού μπορεί να υποβαθμιστεί λόγω ρύπανσης (κατά την εξόρυξη) και σταδιακών διαρροών (πχ. προϊόντων πετρελαίου). Η προτεινόμενη καλή πρακτική στις περιοχές εξόρυξης είναι να αποφεύγεται η ρύπανση του νερού και να ελέγχεται η ποιότητα τόσο του επιφανειακού όσο και του υπογείου νερού. 4.8 Παραγωγή αδρανών υλικών από παλαιό σκυρόδεμα 27 Τα αδρανή υλικά φυσικής προελεύσεως απειλούνται σε σύντομο χρονικό διάστημα να μετατραπούν σε ανεπαρκή προϊόντα. Τα πρώτα δείγματα είναι οι αυξανόμενες τιμές και οι μεγαλύτερες αποστάσεις μεταφοράς μεταξύ των χώρων παραγωγής και αποθέσεως. Στον ελληνικό χώρο η απρογραμμάτιστη παραγωγή και η μη αξιοποίηση παλαιών υλικών οδηγεί σε ανεπανάληπτες καταστροφές του περιβάλλοντος. Η ποσότητα των παλαιών υλικών, τα οποία μπορούν να μετατραπούν σε χρήσιμα δομικά υλικά, είναι, σύμφωνα με σχετικές στατιστικές της Δ. Γερμανίας, περίπου 300 εκατομμύρια τόνοι το χρόνο. Της ίδιας τάξεως, ανάλογα με τη θεωρούμενη περιοχή, είναι οι ποσότητες στις άλλες ευρωπαϊκές χώρες. Από τη θεώρηση αυτή βγαίνει το συμπέρασμα, ότι υπάρχει ανάγκη, και μάλιστα άμεση, αξιοποιήσεως των παλαιών υλικών, που προέρχονται από κατεδαφίσεις διαφόρων κατασκευών (κτίρια, οδοστρώματα), όσο αυτό είναι δυνατό, με κατάλληλη μέθοδο ανακυκλώσεως. Η επαναχρησιμοποίηση υλικών από παλαιό σκυρόδεμα συνοδεύεται με πολλά πλεονεκτήματα, όπως είναι η οικονομία των αποθεμάτων, η προστασία του περιβάλλοντος και η εξοικονόμηση ενεργείας. Και οι τρεις αυτοί παράγοντες είναι τόσο σημαντικοί, ώστε χώρες με ιδιαίτερη ευαισθησία στην προστασία του περιβάλλοντος, να νομοθετούν την 27 Χάρη Εφραιμίδη, Δομικές μηχανές

52 τελευταία δεκαετία για την προγραμματισμένη και με βάση προδιαγραφές αξιοποίηση των παλαιών υλικών. Έχει αποδειχθεί στην πράξη, ότι αδρανή υλικά, τα οποία είναι προϊόντα αξιοποιήσεως παλαιών υλικών μπορούν να χρησιμοποιηθούν με επιτυχία σε πολλές μορφές τεχνικών έργων. Προϋπόθεση για την ποιότητα των προϊόντων είναι ο αρχικός έλεγχος των προσερχόμενων υλικών και η αποθήκευση κατά κατηγορίες σε κατάλληλους χώρους. Για το σκοπό αυτό απαιτείται υποδομή με σκεπασμένους αποθηκευτικούς χώρους, δοχεία υποδοχής των διαφόρων συστατικών, συστήματα αποκονιώσεως και καθαρισμού του αέρα, θάλαμο καταιονισμού νερού και δεξαμενές καθιζήσεως και διατάξεις προστασίας του περιβάλλοντος και του προσωπικού. Το συγκρότημα παραγωγής πρέπει να είναι σε θέση να επεξεργάζεται τις ανομοιόμορφες μάζες των υλικών και να τις διαχωρίζει στα συστατικά τους με κατάλληλη μηχανικά μέσα, όπως είναι διαχωριστικά κόσκινα για το χονδρικό διαχώρισμό (τέτοια κόσκινα είναι οι εσχάρες με κυλίνδρους ή οι διαχωριστές με δίσκους), και τα κόσκινα διαχωρισμού της λεπτής άμμου με προεντεταμένα κυματοειδή πλέγματα, αυτόματα διαχωριστικά κόσκινα ή και μεταφορικοί ιμάντες για διαχωρισμό με τα χέρια, διαχωριστές με αέρα και, η νέα εξέλιξη, επεξεργασία μέσα σε νερό με εφαρμογή της τεχνικής της καθιζήσεως. Η τελευταία τεχνική είναι προϋπόθεση για αδρανή υλικά υψηλής ποιότητας, κατάλληλα για την παραγωγή σκυροδέματος. Η εικόνα δίνει το διάγραμμα ροής ενός συγκροτήματος παραγωγής αδρανών υλικών από παλαιά υλικά. Η πρώτη φάση επεξεργασίας γίνεται στο σταθμό πρωτογενούς παραλαβής. Του προσερχόμενου μικτού υλικού με σύστημα προδιαχωρισμού και σε ένα δεύτερο σταθμό παραλαβής, ο οποίος υποδέχεται υλικά από καθαρό σκυρόδεμα και βάσεις οδοστρωσίας. Από τον πρώτο σταθμό παραλαβής ανάμικτου υλικού, το προδιαλεγμένο υλικό μεταφέρεται σε ένα περιστροφικό διαχωριστή με τρεις βαθμίδες διαχωρισμού (κόσκινα με στρεφόμενο δίσκο). Το διερχόμενο υλικό <45, μετά την απομάκρυνση του Fe, μεταφέρεται με μεταφορικό ιμάντα στο κόσκινο λεπτού υλικού (κόσκινο με προεντεταμένα κυματοειδή πλέγματα). Στη θέση αυτή διαχωρίζεται η διαβάθμιση <5 από τις ανεπιθύμητες προσμίξεις σε χρησιμοποιήσιμη καθαρή άμμο 0/5. το υλικό 5/40 mm μπορεί να διαχωριστεί και να χρησιμοποιηθεί σε κατασκευές χωρίς απαιτήσεις ποιότητας, όπως πχ. για στρώσεις καθαρισμού ή ως υλικό πληρώσεως αποχετευτικών έργων, ή να οδηγηθεί στη ροή του υλικού προς τον αναπαλστικό θραυστήρα. Το υλικό >45 mm οδηγείται στο σύστημα διαχωρισμού, στο οποίο, με τα χέρια, απομακρύνονται τα

53 ακατάλληλα υλικά, διαχωρισμού, στο οποίο, με τα χέρια, απομακρύνονται τα ακατάλληλα υλικά, όπως είναι χαρτιά, πλαστικά, ξύλα, πολυμερή και μέταλλα. Το απαλλαγμένο από ανεπιθύμητα συστατικά υλικό μεταφέρεται στον αναπαλστικό θραυστήρα 1300x1300. Μετά την απομάκρυνση λεπτών τεμαχίων σιδήρου, που ελευθερώνονται στο θραυστήρα, η διαβάθμιση 0/45 mm οδηγείται στο κόσκινο, στο οποίο διαχωρίζεται η διαβάθμιση της άμμου 0/8 mm και το υπόλοιπο >8 mm οδηγείται στο διαχωριστή αέρα για την αφαίρεση των ελαφρών υλικών (αιωρούμενα + άμμος). Στη συνέχεια σε ένα δονητικό κόσκινο αφαιρείται από τα ελαφρά υλικά η άμμος. Με την κατάλληλη ζεύξη των μηχανημάτων είναι δυνατή η παραγωγή αδρανών υλικών στις διάφορες διαβαθμίσεις της περιοχής 0/45 mm. Ακόμη και τα ακατάλληλα για σκυρόδεμα υλικά (χαρτιά, πλαστικά ξύλα, πολυμερή και μέταλλα) μπορούν να αξιοποιηθούν στην παραγωγή άλλων σχετικών προϊόντων. 4.9 Βασικές προτάσεις προς τις τοπικές αρχές και κοινωνίες Ο προσδιορισμός των αναγκών σε αδρανή και ο έγκαιρος σχεδιασμός των χρήσεων γης από τις αρχές σε τοπικό επίπεδο θεωρούνται εξαιρετικής σημασίας για τη βιώσιμη διαχείριση των πόρων και τη βιώσιμη διάθεση των αδρανών από διάφορες πηγές. Η τοπική κοινωνία μπορεί να ασκήσει σημαντική επιρροή στις αρχές κατά το στάδιο της λήψης αποφάσεων, υπό την προϋπόθεση ότι γνωρίζει τις επιπτώσεις της εξόρυξης. Προτείνεται να χρησιμοποιηθούν από τις τοπικές αρχές εργαλεία βασισμένα στην ανάλυση του κύκλου ζωής ώστε να αναγνωριστούν και να ποσοτικοποιηθούν τα περιβαλλοντικά φορτία που σχετίζονται με την παραγωγή των αδρανών

54 5. Σκυροδέματα με Ανακυκλωμένα Αδρανή 5.1 Σκυροδέματα με Ανακυκλωμένα Αδρανή Μηχανικές -28, 29 ιδιότητες και ανθεκτικότητα σε Cl Στην εργασία που έκαναν οι Α.Ε. Σάββα, Επίκουρος Καθηγήτρια. Εργαστήριο Δομικών Υλικών ΔΠΘ και Ε. Β. Σκαρλάτος, Αρχιτέκτων Μηχανικός, Εταιρεία ΤΕΚΤΩΝ με τίτλο: «Σκυροδέματα με Ανακυκλωμένα Αδρανή Μηχανικές ιδιότητες και ανθεκτικότητα σε Cl -» παρασκευάστηκαν σκυροδέματα με αδρανή παλιά σκυροδέματα κατηγορίας C12/15, C16/20 και C20/25, με τσιμέντο 142.5Ν. Τα ανακυκλωμένα αδρανή αντικαθιστούν τα συνήθη, εξ ολοκλήρου ή μόνο τα χονδρόκοκκο εξ αυτών. Προσδιορίστηκε η θλιπτική και η εφελκυστική αντοχή μέχρι την ηλικία του ενός έτους. Δοκίμια από τα σκυροδέματα αυτά οπλίστηκαν και προσδιορίστηκε η ανθεκτικότητα σε χλωριόντα ως απώλεια βάρους οπλισμού, ως δυναμικό διάβρωσης και ως προφίλ χλωριόντων, για δύο διαφορετικές συντηρήσεις και σε τέσσερα βάθη. Έγινε σύγκριση όλων των παραπάνω ιδιοτήτων με τις αντίστοιχες σκυροδεμάτων με συνήθη πυριτικά αδρανή. Το σκυρόδεμα είναι το 2 πιο διαδεδομένο δομικό υλικό παγκοσμίως, με παραγωγή πάνω από 6.5 δις m 3 ετησίως σε όλο τον κόσμο. Η ποσότητα αυτή αντιστοιχεί περίπου σε 2.5 τόνους σκυρόδεμα ανά άτομο ανά έτος, με μόνο το νερό να χρησιμοποιείται περισσότερο και αυτό γιατί ξεπλένεται (Aitcin 2000). Ενώ όμως είναι το σπουδαιότερο δομικό υλικό, δεν μπορεί να χαρακτηριστεί σαν φιλικό προς το περιβάλλον, αφού για την παρασκευή του καταναλώνονται μη ανανεώσιμοι φυσικοί πόροι. Το 40% της παγκόσμιας κατανάλωσης σε ανόργανα υλικά (άμμος, χαλίκια, ασβέστης) διατίθενται στην κατασκευή κτιρίων &catid=64&Itemid=

55 (Μπούρα, 1999). Επειδή δε τα αδρανή καταλαμβάνουν το 60 με 80% του όγκου του σκυροδέματος, υπολογίζεται ότι μετά το 2010, η βιομηχανία σκυροδέματος, διεθνώς, θα αναλώνει 8-12 δις τόνους φυσικών αδρανών ετησίως (Tu, 2006). Αυτή η μεγάλη κατανάλωση θα προκαλέσει μεγάλες καταστροφές στο περιβάλλον. Επιπλέον, τα περισσότερα αδρανή λαμβάνονται με εξορύξεις, οι οποίες δημιουργούν περιβαλλοντικά προβλήματα καθώς και αλλοιώνουν το φυσικό περιβάλλον και δημιουργούν σκόνη και θόρυβο. Επομένως η εξεύρεση κατάλληλων υλικών προς αντικατάσταση των φυσικών αδρανών είναι επείγουσα. Από την άλλη μεριά, οι κατασκευές δεν είναι αιώνιες. Αλλά και από τις φυσικές καταστροφές παράγονται εκατομμύρια τόνοι κατεδαφισμένου υλικού. Καθώς λοιπόν το σκυρόδεμα αποτελεί σχεδόν το 75% του βάρους όλων των δομικών υλικών είναι το σημαντικότερο ποσοστό των κατεδαφισμένων αποβλήτων. Στις ΗΠΑ, η ετήσια ποσότητα μπαζών που προκύπτουν από κατεδάφιση κτιρίων είναι ίση με αυτή των αστικών απορριμμάτων (Μπούρα 1999), ενώ στην Ευρώπη, η ετήσια αντιστοιχία οικοδομικών ορυκτών μπαζών είναι 500 kg ανά κάτοικο, από τα οποία το σημαντικότερο τμήμα ανήκει στα μπάζα σκυροδέματος (Οικονόμου 1999). Ταυτόχρονα, η ικανότητα των χώρων απορριμμάτων έχει μειωθεί δραματικά τα τελευταία χρόνια, ενώ ή ζήτηση τους έχει αυξηθεί, με αποτέλεσμα την αύξηση του κόστους εναπόθεσης των μπαζών. Τα υλικά κατεδάφισης όμως μπορούν να ανακυκλωθούν και μια τέτοια ανακύκλωση έχει το πλεονέκτημα και να μειώνει τις εναποθέσεις των υλικών κατεδάφισης και να διασώζει τις φυσικές πηγές και το περιβάλλον. Σε πολλές χώρες λοιπόν αντιμετωπίζονται με εντελώς διαφορετική φιλοσοφία από ότι τα υπόλοιπα απορρίμματα, προσφέροντας φοροαπαλλαγές στις κατασκευαστικές εταιρείες που χρησιμοποιούν ανακυκλωμένα υλικά και έχοντας εκπαιδευτικά προγράμματα για ανακύκλωση των υλικών κατεδαφίσεων. Στη Βρετανία, τα πρωτογενή οικοδομικά υλικά κοστίζουν ακριβότερα από τα δευτερογενή - αυτά που προέρχονται από ανακύκλωση - με στόχο την προώθηση των δευτέρων. Στην Ολλανδία οι εργολάβοι που χρησιμοποιούν ανακυκλωμένα υλικά έχουν σημαντικές φοροαπαλλαγές, με στόχο το 90% των οικοδομικών υλικών να επαναχρησιμοποιούνται (αδρανή, μπάζα, μέταλλα κλπ), έχουν δε την υποχρέωση να κάνουν τον διαχωρισμό των υλικών στους χώρους κατεδάφισης, όπου και διαχωρίζονται τα ρυπογόνα μπάζα. Στη Σουηδία, όπου παράγονται ετησίως 1.5 εκ τόνοι υλικά κατεδαφίσεων, κυρίως σκυρόδεμα και τούβλα (Karlsson 1998), το Συμβούλιο Περιβάλλοντος έχει δώσει οδηγία για τη μείωση στο 50% των ποσοτήτων που σήμερα οδηγούνται για διάθεση (ΧΥΤΑ), ενώ υπάρχει ειδικό τέλος για τη χρήση φυσικών πόρων (π.χ. χαλίκι λατομείων). Λειτουργούν κινητές σταθερές

56 μονάδες ανακύκλωσης και πολλές μονάδες διαλογής, ενώ έμφαση δίνεται στην ανάπτυξη νέων προτύπων για χρήση ανακυκλωμένου σκυροδέματος και ασφάλτου, σε νέες κατασκευές. Στην Ιρλανδία η διάθεση των οικοδομικών υλικών γίνεται μόνο σε χώρους που έχουν πάρει τη σχετική άδεια και στόχος του Δουβλίνου είναι να ανακυκλώνεται το 82% των υλικών εκσκαφών και κατεδαφίσεων (CMRA 2003, EDP 2003, Duran 2006). Στη Δανία, από το 1996, υπάρχει εθελοντική συμφωνία μεταξύ του υπουργείου Περιβάλλοντος και της Ένωσης Εταιρειών Κατεδαφίσεων για ανακύκλωση οικοδομικών υλικών. Λειτουργούν ειδικά πανεπιστημιακά τμήματα που παρέχουν θεωρητική και πρακτική εκπαίδευση σχετικά με τη διαχείριση αυτών των υλικών και ειδικά προγράμματα κατάρτισης εργαζομένων. Την ίδια στιγμή, στην Ελλάδα τα υλικά που προέρχονται από τις εκσκαφές οικοδομών και κατεδαφίσεις κτιρίων και που υπολογίζονται πάνω από 2 εκ τόνοι τον χρόνο (Οικονόμου 2003), για λόγους ευκολίας και με την ανοχή όλων καταλήγουν σε παράνομες χωματερές, σε διάφορες βουνοπλαγιές, ακόμα και στην παραλία και στην καλύτερη των περιπτώσεων στα σκουπίδια γεμίζοντας πιο γρήγορα τους χώρους υγειονομικής ταφής. Λίγα υλικά ανακυκλώνονται και οι περιορισμένες προσπάθειες είναι αποσπασματικές και οφείλονται στην θέληση κάποιων κατασκευαστών (Fatta 2003). Η χρήση του ανακυκλωμένου σκυροδέματος θα βελτιώσει το περιβάλλον και θα βρει λύση για τα 200 εκ. τόνους το χρόνο των κατασκευαστικών μπαζών της Ευρώπης (Hansen 1992). Όμως αν και η χρήση ανακυκλωμένων αδρανών γίνεται στις αναπτυγμένες χώρες εδώ και αρκετά χρόνια, η προώθηση αυτού του ανακυκλωμένου υλικού σαν εναλλακτικό αδρανές δεν είναι εύκολη. Έχει ήδη χρησιμοποιηθεί, λόγω της υψηλής απορροφητικότητας και του γωνιώδους σχήματός του, σε οδοστρώματα και υποστρώματα (Arm 2001, Hansen 1992, Cheung 2003, Poon 2003), σε υπόγειες κατασκευές και σκυροδέματα μάζας (Yoda 1988), αλλά η εφαρμογή σε σκυροδέματα υψηλότερης αντοχής δεν είναι συνηθισμένη (Tu, 2006) καθώς υπάρχουν ακόμα πολλά άλυτα προβλήματα. Τα ανακυκλωμένα αδρανή παρουσιάζουν χαμηλή αντοχή, υψηλότερο πορώδες, μεγάλη διακύμανση ποιότητας, υψηλή συστολή ξήρανσης, μεγάλο ερπυσμό και χαμηλό μέτρο ελαστικότητας (Nogchi 2001, Tomosawa 2000, Ravindrarajah 1988), που κάνουν δύσκολη την εφαρμογή τους. Έχει γίνει πολύ έρευνα, διεθνώς, πάνω στα σκυροδέματα με ανακυκλωμένα αδρανή, που αφορά όμως τις μηχανικές τους ιδιότητες - κυρίως την αντοχή τους- και λιγότερο την ανθεκτικότητά τους - κυρίως την υδατοπερατότητά / υδατοαπορροφητικότητα, την ενανθράκωση, τη συστολή ξήρανσης καθώς και την αντοχή σε ψύξη απόψυξη (Levy 2004,

57 Sagoe-Crentsil 2001, Οικονόμου 1999, Zaharieva 2004). Υπάρχουν πολύ λίγες εργασίες πάνω στην διείσδυση των χλωριόντων και τη διάβρωση του σιδηρού οπλισμού. Στα ανακυκλωμένα υπάρχουν διεπιφάνειες αδρανών -τσιμέντου διαφορετικές από εκείνες των συμβατικών σκυροδεμάτων. Διεπιφάνεια υπάρχει τόσο μεταξύ των ανακυκλωμένων αδρανών και της προσκολλημένης παλιάς τσιμεντοκονίας όσο και μεταξύ της προσκολλημένης και της νέας τσιμεντοκονίας (Ryu 2002α, Ryu 2002β). Η τσιμεντόπαστα που παραμένει στην διεπιφάνεια των ανακυκλωμένων αδρανών δίνει αδύνατα σημεία στα ανακυκλωμένα σκυροδέματα, αφού αποτελείται από πολύ μικρούς πόρους και ρωγμές και επηρεάζει την αντοχή. Αυτοί οι πόροι και οι ρωγμές απορροφούν νερό και οδηγούν σε λιγότερο νερό για ενυδάτωση στην διεπιφάνεια των ανακυκλωμένων σκυροδεμάτων. Η τσιμεντόπαστα αυτή επιπλέον έχει υποστεί και ενανθράκωση, η οποία αυξάνει το πορώδες της (Tam 2005). Επομένως η αντοχή αλλά και η είσοδος των χλωριόντων πρέπει να εξαρτάται από το είδος του αρχικού σκυροδέματος. Έτσι στην εργασία αυτή μελετάται κατά πόσο η ποιότητα του αρχικού σκυροδέματος επηρεάζει τις μηχανικές ιδιότητες και την ανθεκτικότητα έναντι χλωριόντων των ανακυκλωμένων σκυροδεμάτων που προκύπτουν από αυτά και γίνεται η σύγκριση με σκυροδέματα παρασκευασμένα με παρθένα, καθαρά αμμοχάλικα. 30, 31, 32, 33, 34, 5.2 Ανοίγει ο δρόμος για το «οικολογικό» μπετόν Το σκυρόδεμα (μπετόν αρμέ) είναι ένα από τα δομικά υλικά που χρησιμοποιούνται ευρύτατα στις κατασκευές σε παγκόσμιο επίπεδο. Μόνο στην Ευρώπη, κάθε χρόνο παράγεται ένα κυβικό μέτρο σκυροδέματος ανά κάτοικο. Οι επιστήμονες μελετούν τρόπους για την βελτίωση της ποιότητας και της αντοχής του σκυροδέματος. Στο Πανεπιστήμιο του Σαλέρνο, στο Νότο της Ιταλίας, επιστήμονες συμμετέχουν σε ένα πρωτοποριακό ερευνητικό πρόγραμμα. Η κλασική συνταγή που περιλαμβάνει νερό, τσιμέντο και αδρανή υλικά, εμπλουτίζεται με ανακυκλωμένες δομικές

58 μεταλλικές ίνες, ώστε το σκυρόδεμα που παράγεται, να είναι οικολογικό και με υψηλότερη αντοχή. «Αξιολογούμε πως θα μπορέσουμε να μειώσουμε την ποσότητα των δομικών ινών και να τις αντικαταστήσουμε με ανακυκλωμένες, διατηρώντας την ίδια ποιότητα και αντοχή», υποστηρίζει ο Έντζο Μαρτινέλι, πολιτικός μηχανικός και συντονιστής του προγράμματος EnCoRe. Στο εργαστήριο, το πειραματικό σκυρόδεμα εμπλουτίζεται με ανακυκλωμένα υλικά και μετά υποβάλλεται σε αυστηρούς μηχανικούς ελέγχους. Οι επιστήμονες λυγίζουν, συμπιέζουν και σπάνε το σκυρόδεμα, προκειμένου να μελετήσουν την συμπεριφορά του κάτω από ακραίες συνθήκες. «Το κυριότερο πρόβλημα με τις ανακυκλωμένες δομικές ίνες είναι ότι, όταν ανακατεύονται με το τσιμέντο, έχουν την τάση να κατανέμεται με ακανόνιστο τρόπο στο τελικό μείγμα, σε αντίθεση με τις καινούργιες δομικές ίνες», υπογραμμίζει ο Αντόνιο Καγιάνο, πολιτικός μηχανικός του πανεπιστημίου του Μπουένος Άιρες. Οι δοκιμές αντοχής παρακολουθούνται μέσω υπολογιστικών μοντέλων, που επιτρέπουν στους ερευνητές να παρατηρούν τι συμβαίνει στο εσωτερικό του σκυροδέματος την ώρα που δοκιμάζεται σε ακραίες συνθήκες. «Η ελαστικότητα κάθε συστατικού, το σχήμα, η χημική σύσταση, η εσωτερική θερμοκρασία και τα επίπεδα ενυδάτωσης μέσα στο μείγμα, είναι παράμετροι, που μας βοηθούν να κατανοήσουμε τη συμπεριφορά του σκυροδέματος σε συνθήκες μηχανικής καταπόνησης», υπογραμμίζει ο Χοσέ Έτσε, πολιτικός μηχανικός του πανεπιστημίου του Τουκουμάν. Οι επιστήμονες φιλοδοξούν ότι η έρευνά τους θα αποδείξει πως το οικολογικό σκυρόδεμα μπορεί να δοθεί για μαζική παραγωγή. Ο υπεύθυνος ποιοτικού ελέγχου του εργοστασίου Καλτσεστρούτσι, Μάουρο Μέλε, θέτει ως όρο, το νέο υλικό να καλύπτει τα στάνταρ ποιότητας που απαιτούνται, βάσει της εθνικής και διεθνούς νομοθεσίας. Εκτός από ανακυκλωμένες και φυσικές ίνες, οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι στο μέλλον, συμπαγές και ποιοτικό οικολογικό σκυρόδεμα, θα παράγεται από υπολείμματα ελαστικών και από ανακυκλωμένα πλαστικά υλικά. 5.3 Πρόγραμμα EnCoRe Το EnCoRe είναι ένα έργο διεθνούς συνεργασίας με χορηγία της Ευρωπαϊκής Ένωσης στα πλαίσια του διεθνούς σχεδίου ανταλλαγής ερευνητικού προσωπικού (International Research

59 Staff Exchange Scheme - IRSES) του 7 ου πλαισίου προγράμματος (7 th Framework Programme - PEOPLE branch - κλάδος ΑΝΘΡΏΠΩΝ). Το πρόγραμμα στοχεύει στην έρευνα της φυσικής, χημικής και μηχανικής συμπεριφοράς των σκυροδεμάτων που παρασκευάζεται από ανακυκλωμένα και φυσικά συστατικά. Αυτό το θέμα είναι επίκαιρου ενδιαφέροντος για τους τομείς και της τεχνολογίας κτηρίων και της εφαρμοσμένης - δομικής μηχανικής. Κατά συνέπεια, είναι σαφώς διεπιστημονικής φύσης και μπορεί να προσεγγιστεί καλύτερα με την τακτοποίηση μιας συνεργασίας που συλλέγει τους ερευνητές με τα διαφορετικά και συμπληρωματικά επιστημονικά υπόβαθρα. Στην συνεργασία IRSES περιλαμβάνονται Έξι ερευνητικές μονάδες (Research Units - RUs). Αν και έχουν προταθεί ήδη διάφορες πιθανές λύσεις για να βελτιώσουν και την περιβαλλοντική συμβατότητα και την ικανότητα υποστήριξης της συγκεκριμένης παραγωγής στην οικοδομική βιομηχανία, απαιτείται ακόμα περαιτέρω έρευνα για να αντιμετωπιστούν τα διάφορα ζητήματα που αφορούν τη συμβατότητα των ανακυκλωμένων υλικών με τα παραδοσιακά, που χρησιμοποιούνται στην κοινή συγκεκριμένη παραγωγή. Ειδικότερα, το ερευνητικό πρόγραμμα συνεργασίας εστιάζει στους τρεις ακόλουθους στόχους: Στόχος 1): Διερευνάται η φυσική και μηχανική συμπεριφορά του σκυροδέματος με τα ανακυκλωμένα συστατικά Στόχος 2): Διερευνάται η πιθανή συμβολή των ανακυκλωμένων ινών σε σκυροδέματα με ανακυκλωμένα συστατικά σκυροδέματος. Στόχος 3): Διερευνάται η δυνατότητα πραγματοποίησης και οι πιθανές εφαρμογές του σκυροδέματος με τις φυσικές ίνες. Αυτή η έρευνα χαρακτηρίζεται από έναν τεράστιο πιθανό αντίκτυπο και στην οικοδομική βιομηχανία και στη διαχείριση των αστικών και βιομηχανικών αποβλήτων. Επιπλέον, μερικοί από τους καθοδηγητές της αγοράς που απαιτούν καινοτόμες λύσεις για τη δόμηση και τη διαχείριση των αποβλήτων παρατίθενται εν συντομία κατωτέρω: 35, 36, 37 η ισχυρή απαίτηση για κτήρια κατοικιών και εμπορικά κέντρα, ως αποτέλεσμα των δημογραφικών αλλαγών και της διαδικασίας αστικοποίησης που συντελείται παγκοσμίως κατά την τρέχουσα περίοδο

60 απαίτηση για κτήρια βιώσιμα, ανανεώσιμα υλικά και μειωμένες εκπομπές του CO 2. αναδυόμενη ανάγκη για τις διαδικασίες διάθεσης των αποβλήτων που παράγονται και με την οικοδομική τεχνολογία και από τις άλλες βιομηχανικές διαδικασίες. 5.4 Διαδικασία παραγωγής ανακυκλωμένου σκυροδέματος Το χρησιμοποιημένο σκυρόδεμα που συλλέγεται από τοποθεσίες κατεδάφισης, τοποθετείται σε ένα μηχάνημα σύνθλιψης (θραυστήρα). Οι εγκαταστάσεις σύνθλιψης δέχονται μόνο αμόλυντο σκυρόδεμα, το οποίο πρέπει να είναι απαλλαγμένο από σκουπίδια, ξύλο, χαρτί και άλλα τέτοια υλικά. Μέταλλα όπως ο οπλισμός γίνονται δεκτά, δεδομένου ότι μπορούν να απομακρυνθούν με μαγνήτες και άλλες συσκευές διαλογής και αφού τηχθούν να μεταφερθούν για ανακύκλωση σε άλλο μέρος. Τα υπόλοιπα κομμάτια ταξινομούνται κατά μέγεθος. Μεγαλύτερα κομμάτια μπορεί να χρειαστεί να ξαναπεράσουν από το θραυστήρα. Μετά τη σύνθλιψη, τα κομμάτια φιλτράρονται για επιπλέον καθαρισμό μέσα από μια ποικιλία μεθόδων, συμπεριλαμβανομένων τον χειρονακτικό καθαρισμό και της επίπλευσης με νερό. Η απευθείας σύνθλιψη στο εργοτάξιο χρησιμοποιώντας φορητούς θραυστήρες μειώνει το κόστος κατασκευής και τη ρύπανση που παράγεται σε σχέση με τη μεταφορά των υλικών προς και από ένα λατομείο. Μεγάλα φορητά μεταφοράς φυτών μπορούν να συντρίψουν μέχρι και 600 τόνους μπάζα σκυροδέματος και ασφάλτου ανά ώρα ή και περισσότερο. Τα συστήματα αυτά αποτελούνται συνήθως από έναν θραυστήρα, μονάδα διαλογής μπαζών, πλευρά μεταφορέα εκφόρτωσης, καθώς και έναν μεταφορέα επιστροφής στην είσοδο του θραυστήρα για επανεπεξεργασία των υπερμεγεθών υλικών. Συμπαγείς, αυτόνομοι μικροί θραυστήρες είναι επίσης διαθέσιμοι. Μπορούν να χειριστούν μέχρι 150 τόνους ανά ώρα και χωράνε σε μικρότερες περιοχές. Με την έλευση στην αγορά των εξαρτημάτων που συνδέονται στον εξοπλισμού του εργοταξίου και μπορούν να μεταμορφώσουν για παράδειγμα έναν εκσκαφέα σε θραυστήρα, η τάση της επιτόπου εργοταξιακής ανακύκλωσης αυξάνεται με ταχείς ρυθμούς. Αυτά τα εξαρτήματα μπορούν να παραλάβουν σκυρόδεμα όγκου των 100 τόνων / ώρα και λιγότερο

61 5.5 Οφέλη Υπάρχουν μια ποικιλία από οφέλη στον τομέα της ανακύκλωσης σκυροδέματος της απόθεσής του για ταφή ή σε χώρο υγειονομικής ταφής: Κρατώντας συγκεκριμένα κομμάτια έξω από τους χώρους υγειονομικής ταφής εξοικονομείται χώρος υγειονομικής ταφής. Χρησιμοποιώντας ανακυκλωμένα υλικά όπως χαλίκια μειώνεται η απαίτηση για εξόρυξη αμμοχάλικου. Η ανακύκλωση ενός τόνου τσιμέντου θα μπορεί να εξοικονομήσει γαλόνια (5,14 m 3 ) νερό, 900 κιλά CO 2. Χρήση ανακυκλωμένου σκυροδέματος ως το βασικό υλικό για οδοστρώματα μειώνει την ρύπανση που προέρχεται από τη μεταφορά με φορτηγά Μόλυνση από τον περιεχόμενο μόλυβδο της βαφής του σκυροδέματος. Υπήρξαν ανησυχίες σχετικά με την ανακύκλωση των χρωματισμένου σκυροδέματος λόγω της δυνατότητας να περιέχει μόλυβδο. Το CERL (Army Corps of Engineers Construction Engineering Research Laboratory) και άλλοι φορείς έχουν διεξάγει μελέτες για να βρουν στοιχεία αν το θρυμματισμένο χρωματισμένο μπετόν με βάση το μόλυβδο θέτει πραγματικά σε κίνδυνο την υγεία. Κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το χρωματισμένο σκυρόδεμα με βάση το μόλυβδο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως γέμισμα με κάποιο τύπο εδαφικού καλύμματος Παρουσίαση νέων εργαλείων λήψης αποφάσεων Η συνεκτίμηση του Κύκλου ζωής (Life Cycle Thinking - LCT) είναι οι επιστημονικές προσεγγίσεις πίσω από τις σύγχρονες περιβαλλοντικές πολιτικές και επιχειρηματικές αποφάσεις που σχετίζονται με τη βιώσιμη κατανάλωση και παραγωγή (Sustainable Consumtion and Production - SCP). Η ανάλυση του κύκλου ζωής χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο σε παγκόσμια κλίμακα ως ένα ολοκληρωμένο εργαλείο, το οποίο επιτρέπει να γίνουν κατανοητές οι περιβαλλοντικές επιπλοκές των προϊόντων/αγαθών από την 38 "Value Engineering Benefits", ConcreteRecycling.org. Retrieved "Recycling Revisited". Associated Construction Publications

62 εξόρυξη των πόρων, διαμέσου της παραγωγής, της χρήσης και της ανακύκλωσης μέχρι την απόρριψη των αποβλήτων. Οι μελέτες ανάλυσης του κύκλου ζωής συμβάλλουν στην αποφυγή επίλυσης ενός περιβαλλοντικού προβλήματος με ταυτόχρονη δημιουργία άλλων προβλημάτων. Για το λόγο αυτό αποτελούν ένα ζωτικό και πολύ ισχυρό εργαλείο υποστήριξης αποφάσεων, το οποίο συμπληρώνει άλλες μεθόδους. 5.8 Τροποποιημένο σκυρόδεμα / Aντικατάσταση χονδρών αδρανών. Οι κ.κ. Σ. Κόλιας, τ. Αναπληρωτής Καθηγητής ΕΜΠ, Ένωση Τσιμεντοβιομηχανιών Ελλάδος και Μ. Κατσάκου, Δρ. Πολιτικός μηχανικός ΕΜΠ, ΙΝΤΕΡΜΠΕΤΟΝ Δομικά Υλικά ΑΕ, υλοποίησαν σειρά εργαστηριακών δοκιμών με σκοπό τη μελέτη των μεταβολών της αντοχής και του μέτρου ελαστικότητας σε σχέση με το ποσοστό αντικατάστασης των συμβατικών αδρανών Εικόνα 13: Σχηματική παρουσίαση της διαδικασίας δοκιμών. Διερευνήθηκαν στο εργαστήριο οι ιδιότητες σκυροδεμάτων που παράγονται με αντικατάσταση των χονδρών αδρανών με φρεζαρισμένο ασφαλτόμιγμα ίδιας διαβάθμισης. Το φρεζαρισμένο ασφαλτόμιγμα είχε προέλευση από εργασίες συντήρησης φθαρμένων ασφαλτικών οδοστρωμάτων. Οι ιδιότητες που εξετάστηκαν είναι η αντοχή σε θλίψη και σε κάμψη καθώς και το στατικό και το δυναμικό (από συντονισμό) μέτρο ελαστικότητας. Εξετάστηκαν διάφορα μίγματα με ποσοστά αναμίξεως κμ θραυστών αδρανών και φρεζαρισμένου ασφαλτομίγματος 100/0, 75/25, 50/50, 25/75, 0/100 αντίστοιχα. 40, &catid=67&Itemid= /04_3803.pdf

63 6. Αξιοποίηση ανακυκλωμένων ελαστικών αυτοκινήτων σε ειδικών εφαρμογών κονιάματα και σκυροδέματα τσιμέντου ή ασφάλτου. Όσον αφορά στη συλλογή, στην εναλλακτική αξιοποίηση ή αποθήκευση των ελαστικών μετά το τέλος του κύκλου ζωής τους για τα έτη παρακάτω παρουσιάζονται τα κυριότερα στατιστικά στοιχεία. Συγκεκριμένα, οι ποσότητες και οι τομείς στους οποίους αξιοποιήθηκαν φθαρμένα ελαστικά το 2002 φαίνονται στον πίνακα. Πίνακας 7: Αξιοποίηση ελαστικών μετά το τέλος του κύκλου ζωής τους στην Ελλάδα κατά το έτος Μέθοδος διαχείρισης Ποσότητες (tns/year) Ποσοστά (%) Συναποτέφρωση στην τσιμεντοβιομηχανία ,0% Διάθεση σε χώρους υγειονομικής ταφής (ΧΥΤΑ) ,6% Ανακύκλωση για παραγωγή τρίμματος ,0% Ανεξέλεγκτη διάθεση (ανενεργά λατομεία, αλάνες) ,4% Αποθήκες ΟΔΔΥ ,0% Σύνολο ,00% Κατά το χρονικό διάστημα Νοεμβρίου Δεκεμβρίου 2004, η ecoelastica διαχειρίστηκε τόνους μεταχειρισμένων ελαστικών εκ των οποίων το 12.5% ανακυκλώθηκε ενώ το υπόλοιπο 87,5% αξιοποιήθηκε ενεργειακά στη τσιμεντοβιομηχανία. Το 2005 συλλέχτηκαν συνολικά τόνοι. Από αυτή την ποσότητα, το 20,63% αξιοποιήθηκε θερμικά σε εγκαταστάσεις της τσιμεντοβιομηχανίας ΤΙΤΑΝ, το 19,15% υπέστη επεξεργασία και παρήχθη τρίμμα ελαστικού διαφόρων κοκκομετριών το οποίο χρησιμοποιήθηκε ως πρόσθετο για την κατασκευή τεχνητού χλοοτάπητα σε γήπεδα 5X5, στα μαλακά πλακάκια στις παιδικές χαρές και στο τερέν του στίβου. Το 6,89% ήταν μέταλλα, το 7,79% ήταν λινά και λοιπά κατάλοιπα της παραγωγικής διαδικασίας τα οποία μπορούσαν να οδηγηθούν σε ΧΥΤΑ, το 19,27% ήταν ενδιάμεσα προϊόντα τεμαχισμού (πχ. τεμάχια ελαστικού, chips κλπ.) τα οποία είτε διατίθενται ως έχουν σε κατασκευαστικά (πχ. 42 (

64 αποστραγγιστικά κλπ.) είτε λειτουργούν ως απόθεμα για παραγωγή τρίμματος. Τέλος, ποσοστό 26,28% αποθηκεύτηκε σε κατάλληλους χώρους. 43 Οι ποσότητες μεταχειρισμένων ελαστικών που συλλέχθηκαν το 2006 ανήλθαν σε τόνους από τις οποίες, το 73% οδηγήθηκε για τεμαχισμό και το 9% αξιοποιήθηκε ενεργειακά στην τσιμεντοβιομηχανία όπως φαίνεται στο διάγραμμα 1.2. η υπόλοιπη ποσότητα παρέμεινε υποθηκευμένη σε χώρους προσωρινής αποθήκευσης του συστήματος. 44 Διάγραμμα 2: Ποσοστιαία ανάλυση διαχειριζόμενων ποσοτήτων κατά το Όσον αφορά στα προϊόντα των ελαστικών μετά το τέλος του κύκλου ζωής τους στη χώρα μας στο διάγραμμα δίνονται τα σχετικά στοιχεία. Στη χώρα μας σημαντικότερες εφαρμογές των ελαστικών μετά το τέλος του κύκλου ζωής τους αποτελούν η θερμική αξιοποίηση στις τσιμεντοβιομηχανίες ως εναλλακτικό καύσιμο καθώς και στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Το καύσιμο που προέρχεται από φθαρμένα ελαστικά (Tire Derived Fuel - TDF) είναι μια πρακτική η οποία περιλαμβάνει τόσες διαφορετικές διαδικασίες, όσες και αυτές της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία με καύσιμο των φούρνων τσιμεντοβιομηχανιών και των αναμικτήρων χαρτοβιομηχανιών, αλλά και στους διαφορετικούς τρόπους πυρόλυσης για την εξαγωγή άνθρακα κλπ. Το TDF μαζί με την αναγόμωση αποτελούν τους κύριους τρόπους ανακύκλωσης ελαστικών ενώ συμβάλλουν αισθητά στη μείωση των όγκων των αποθέσεων των φθαρμένων ελαστικών. Η αποτέφρωση στις τσιμεντοβιομηχανίες καθίσταται ως μια οικονομικά και περιβαλλοντικά ασφαλής και συμφέρουσα λύση εναλλακτικής διαχείρισης μεγάλων 43 ( 44 (

65 ποσοτήτων ελαστικών μετά το τέλος του κύκλου ζωής τους λόγω πλήθους παραγόντων που αναφέρονται παρακάτω [Συμεωνίδης, (2005)]: Οι υψηλές θερμοκρασίες που απαιτούνται στην παραγωγική διαδικασία του τσιμέντου Οι οξειδωτικές συνθήκες Το αλκαλικό περιβάλλον Οι μεγάλοι χρόνοι παραμονής των καυσαερίων Υψηλή θερμική αδράνεια Η έλλειψη εναπομείναντος στάχτη κατακράτηση της στο κλίνκερ Ο συνεχόμενος ανεφοδιασμός με καύσιμα Η γεωγραφική διασπορά των μονάδων τσιμεντοβιομηχανίας καθώς και Το νομοθετικό πλαίσιο που καθορίζεται με την οδηγία 75/2000 της Ε.Ε. Εικόνα 14: Συναποτέφρωση ελαστικών στην τσιμεντοβιομηχανία. Τα παραπάνω επιβεβαιώνουν ότι υπάρχει πλήρης καταστροφή του ελαστικού καθώς και των υφασμάτινων ινών που περιέχονται σε αυτά, δεν προκύπτει καπνός ή μυρωδιά, υπάρχει μείωση στις εκπομπές αερίων και οι ίνες σιδήρου ενσωματώνονται στο κλίνκερ του τσιμέντου. Παράλληλα δεδομένης της ύπαρξης θείου στα ελαστικά, παράγεται διοξείδιο του θείου, το οποίο απορροφάται και εξουδετερώνεται από το οξείδιο του ασβεστίου που παράγεται καθώς και από άλλα αλκαλικά υλικά μέσα στον κλίβανο. Τα ελαστικά οχημάτων μετά το τέλος του κύκλου ζωής τους σε διάφορες μορφές μπορούν να τροφοδοτηθούν σε κλιβάνους για την παραγωγή τσιμέντου. Η ανάμιξη των ελαστικών αυτών στη διαδικασία παραγωγής τσιμέντου σε συνδυασμό με άλλα καύσιμα αποτελεί μια προσπάθεια τροφοδοσίας των τσιμεντοβιομηχανιών με τις συνθετικές ίνες που απορρίπτονται ή διατίθενται δωρεάν σαν καύσιμο σε τσιμεντοβιομηχανίες. Η ποσότητα των κόκκων ελαστικού πωλείται για διάφορες χρήσεις όπως για υπόβαθρο σε γήπεδα, ως πρόσθετο σε άσφαλτο, για την παραγωγή ελαστικών τάπητων, ελαστικά αντικείμενα κλπ

66 6.1 Χρήσεις φθαρμένων ελαστικών χρήσεις σε εφαρμογές μη Πολιτικού Μηχανικού. Τα φθαρμένα ελαστικά των οχημάτων είναι δυνατόν να επαναχρησιμοποιηθούν σε ένα αρκετά μεγάλο εύρος εφαρμογών. Υπάρχουν δύο τρόποι χρήσης των ελαστικών, ο πρώτος αφορά ολόκληρα ελαστικά και ο δεύτερος κονιοποιημένα. Ολόκληρα ελαστικά είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθούν στην Παρασκευή νέων αναγομωμένων ελαστικών, σε αποβάθρες και μαρίνες ως υλικά αποφυγής της διάβρωσης λόγω κυματισμών, ως φυσικά φράγματα, σε ορεινές περιοχές, σε γήπεδα γκολφ, ως υλικά προσωρινών οδών, καθώς και για την ουδετεροποίηση σταθεροποίηση εδαφών. Κοκκοποιημένα ελαστικά και κυρίως το ελαστικό μέρος αυτών, είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθούν για χρήσεις στην αυτοκινητοβιομηχναία, για δημιουργία ελαστικού εξοπλισμού δρόμων και σήμανσης, ως πορώδεις σωλήνες αποστράγγισης, σε δάπεδα παιδότοπων ή υπαίθριων αθλημάτων ποδοσφαιρικά γήπεδα για δάπεδα συνεδριακών και εκθεσιακών κέντρων, στις γραμμές των τρένων και τραμ, καθώς και ως υλικά δωμάτων στεγών. 6.2 Χρήσεις σε εφαρμογές Πολιτικού Μηχανικού. Η πρώτη χρήση των ανακυκλωμένων ελαστικών ανιχνεύεται στην Αμερική στα μέσα της δεκαετίας του 70, όταν χρησιμοποιήθηκαν ως κυματοθραύστες και τεχνητοί ύφαλοι [Humphrey D and Michael Blumenthal, (1998)]. Το χρονικό εκείνο διάστημα και μέχρι το 1991 ελάχιστα ελαστικά χρησιμοποιούνταν σε εφαρμογές Πολιτικού Μηχανικού. Από το 1992, τεμάχια ελαστικού χρησιμοποιούνταν σε επιχώματα και ελέγχονταν ως ελαφροβαρές υλικό για πλήρωση τοίχων αντιστήριξης. Η εφαρμογή αυτή αποτελούσε εναλλακτική εφαρμογή στη χρήση τους σε έργα οδοποιίας στην παραγωγή τροποποιημένης με ελαστικό ασφάλτου-. Ωστόσο και οι δύο αυτές εφαρμογές δεν ήταν πραγματικά αποδεκτές από την κατασκευαστική κοινότητα αυτοκινητοδρόμων. Η ποσότητα των ελαστικών που χρησιμοποιείτο σε έργα Πολιτικού Μηχανικού στην Αμερική αυξήθηκε σε περίπου 10 εκατομμύρια ετησίως στο τέλος του Σύμφωνα με εκτιμήσεις της περιόδου εκείνης, σε έργα Πολιτικού Μηχανικού ήταν δυνατό να καταναλωθούν 15 με 20 εκατομμύρια ανακυκλωμένων ελαστικών μέχρι το Το Δεκέμβριο του 1995 και τον Ιανουάριο του 1996, μελέτες σε δρόμους όπου χρησιμοποιήθηκε ανακυκλωμένο ελαστικό εμφάνισαν προβλήματα στη λειτουργία τους, η

67 γνώση της αρνητικής αυτής συμπεριφοράς οδήγησε στον περιορισμό της χρήσης ελαστικών σε παρόμοια έργα. Κατά το 1996, η μοναδική ευρεία χρήση των ανακυκλωμένων ελαστικών σε έργα Πολιτικού Μηχανικού αφορούσε στην κατασκευή χωματερών και στη λειτουργία αυτών. Η αγορά περιορίστηκε στα 5 εκατομμύρια [Humphrey D and Michael Blumenthal, (1998)]. Ωστόσο τα επόμενα χρόνια, πραγματοποιήθηκαν παγκοσμίως μελέτες σχετικές με τη συμπεριφορά των ελαστικών σε έργα Πολιτικού Μηχανικού δηλαδή σε προϊόντα με βάση του τσιμέντο, την άσφαλτο καθώς και εδαφικά υλικά με αποτέλεσμα την ανάπτυξη κατάλληλης τεχνογνωσίας. Η εναλλακτική διαχείριση μέσω της χρησιμοποίησης των φθαρμένων ελαστικών και κυρίως του ανακυκλωμένου ελαστικού μέρους τους στις διάφορες εφαρμογές επιλέγεται με βάση τις ιδιότητες τους. Όσον αφορά σε εφαρμογές Πολιτικού Μηχανικού οι ιδιότητες που κάνουν το ελαστικό ενδιαφέρον στη χρήση είναι [ETRA]: Η απλή μορφοποίηση τεμαχίζονται εύκολα σε διάφορα μεγέθη. Το χαμηλό ειδικό του βάρος εξαιτίας του οποίου μπορεί να χαρακτηρισθεί ως χαμηλού ειδικού βάρους αδρανές υλικό. Η θερμική μόνωση που μπορεί να προσφέρει αποτελεί έναν φτωχό αγωγό θερμότητας, και προσφέρει καλύτερη μόνωση συγκριτικά με το έδαφος ή διάφορα αδρανή υλικά Η μόνωση έναντι κραδασμών η δυνατότητα παραμόρφωσης του επιτρέπει σε αυτό να απορροφά κραδασμούς Η ακουστική μόνωση αποτελεί φτωχό αγωγό ήχου, παρέχει καλύτερα αποτελέσματα όταν χρησιμοποιηθεί σε συνεργασία με ανομοιόμορφη επιφάνεια ώστε να προκαλείται περαιτέρω διάχυση του ήχου. Ταυτόχρονα το ελαστικό μπορεί να δεσμεύει επιφανειακά νερό, το οποίο όμως δεν απορροφάει στο εσωτερικό του ενώ αποτελεί ένα οργανικό υλικό ανθεκτικό σε έλαια, σε πολλούς διαλύτες οξέα αλλά και σε χημικές ενώσεις [Σκουπίδια και Ανακύκλωση, (1996)]. Με βάση τα παραπάνω χαρακτηριστικά γνωρίσματα- ιδιότητες τους, οι τάσεις που επικρατούν τα τελευταία χρόνια τόσο στην Ευρώπη όσο και παγκοσμίως αντιμετωπίζουν τα ελαστικά ως στεγανωτικά υλικά, σε επιχρίσματα, ως μέτρο πρόληψης απέναντι στην ολισθηρότητα εδαφών γηπέδων, ως υλικό για την απόσβεση κραδασμών, για την κατασκευή ηχομονωτικών πάνελ σε μεγάλους οδικούς ή σιδηροδρομικούς άξονες, για ασφαλτόστρωση δρόμων με τροποποιημένη με ελαστικό άσφαλτο, για κατασκευές αποστραγγιστικών στρώσεων σε ΧΥΤΑ, για κατασκευές αποστραγγιστικών στρώσεων και

68 ζωνών εκτόνωσης βιοαερίου σε αποκαταστάσεις ΧΑΔΑ, για κατασκευές υπόβασης σε μεγάλους οδικούς άξονες με τεμαχισμένο ελαστικό, για την ενίσχυση πρανών κατά μήκος μεγάλων οδικών αξόνων με ολόκληρα ή τεμαχισμένα ελαστικά καθώς και για την προστασία απότομων ανωφερειών [Siddique, (2004)]; Warith et al, (2004);Poh et al,(1995);topcu, (1996)]. Παράλληλα και σύμφωνα και με τη διεθνή εμπειρία τα ανακυκλωμένα ελαστικά χρησιμοποιούνται ευρέως στον τομέα των κατασκευών λόγω των θερμομονωτικών και αντισεισμικών ιδιοτήτων τους, στην κατασκευή οδοστρωμάτων λόγω των αντιολισθητικών ιδιοτήτων που έχουν, σε υδραυλικά έργα-έναντι διάβρωσης ακτών, ως κυματοθραύστες, σε τοιχία αντιστήριξης [E.T.R.A., EUROPEAN TYRE RECYCLING ASSOCIATION;Roy R. Gu, (2005)] Επίσης αυτά είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθούν στην παραγωγή σκυροδεμάτων ειδικών εφαρμογών, όπου δεν απαιτείται ανάπτυξη υψηλών μηχανικών αντοχών, ως αντικατάστατο αδρανών υλικών λόγω του ιδιαίτερα χαμηλού ειδικού τους βάρους [Sukontasukkul P. & Chaikaew Ch., (2006)] καθώς και ως υλικά για την κατασκευή ηχομονωτικών φραγμάτων τοίχων σε δρόμους ταχείας κυκλοφορίας [Atahan & Umur, (2008)]. 6.3 Χρήση ανακυκλωμένου ελαστικού σε προϊόντα τσιμέντου. Μια πιθανή χρήση των φθαρμένων ελαστικών αποτελεί η προσθήκη τους σε προϊόντα με βάση το τσιμέντο όπως κονιάματα καθώς και μίγματα σκυροδέματος για ειδικές εφαρμογές όπως κυβόλιθοι οδοστρωσίας, πλάκες πεζοδρομίου, ηχοπετάσμτα και ως αντικατάστατο μέρους των φυσικών αδρανών. Μελέτες σχετικά με το ΣΑΕ (Σκυρόδεμα με Ανακυκλωμένο Ελαστικό) πιστοποιούν τη δυνατότητα παρασκευής τέτοιου είδους σκυροδέματος, όταν το ανακυκλωμένο ελαστικό προστίθεται με κατάλληλο τρόπο και σε κατάλληλη κοκκομετρία και ποσοστό. Οι Eldin και Senouci εξέτασαν τη συμπεριφορά του ελαστικού σκυροδέματος το 1993, δημοσιεύοντας ένα από τα αρχικά άρθρα πάνω στο συγκεκριμένο θέμα ενώ πληθώρα άλλων επιστημόνων ακολούθησαν παρέχοντας περισσότερες πληροφορίες και δεδομένα πάνω σε αυτό. Μερικές από τις ιδιότητες, τόσο σε νωπή όσο και σε σκληρυμένη κατάσταση, που έχουν μελετηθεί αποτελούν η εργασιμότητα κάθιση, το ειδικό βάρος, το ποσοστό του περιεχόμενου αέρα, τα μηχανικά χαρακτηριστικά, όπως η αντοχή σε θλίψη, σε κάμψη, σε διάρρηξη, υδατοαπορρόφηση, η θερμική και ηχητική μόνωση και η αντίσταση σε πυρκαγιά. Ωστόσο υπάρχει μηδενική βιβλιογραφία πάνω στη μικροδομή των

69 μιγμάτων αυτών καθώς και σε ιδιότητες όπως είναι η διείσδυση σε χλωριόντα, η αντίσταση σε ολίσθηση, η ανθεκτικότητα σε υψηλές θερμοκρασίες και σε κύκλους ψύξης απόψυξης υπό διαβρωτικές συνθήκες. 6.4 Ιδιότητες νωπού σκυροδέματος τσιμέντου / τσιμεντοκονιάματος. Ειδικό βάρος Το ειδικό βάρος του τροποποιημένου με ανακυκλωμένο ελαστικό σκυροδέματος μειώνεται με την αύξηση του ποσοστού του ελαστικού που αντικαθιστά μέρος των φυσικών αδρανών υλικών. Η μείωση αυτή οφείλεται στο χαμηλότερο ειδικό βάρος του ελαστικού συγκριτικά με τα υλικά τα οποία αντικαθιστά καταλαμβάνοντας μεγαλύτερο όγκο [Zheng et al, (2008)]. Αν η αντικατάσταση αφορά λεπτόκοκκο ή χονδρόκοκκο κλάσμα αδρανών, η μείωση του ειδικού βάρους κυμαίνεται είτε στα ίδια επίπεδα [Khatib and Bayomy, (1999)] είτε σε μεγαλύτερα επίπεδα για χρήση λεπτόκοκκου ελαστικού και για ποσοστά αντικατάστασης έως 75% κατ όγκο [El-Dieb A.S., et al, (2001)]. Σύμφωνα με τους ELdin and Senouci, (1993) η μείωση του ειδικού βάρους ΣΑΕ ανέρχεται στο 25% με πλήρη αντικατάσταση χονδρόκοκκων φυσικών αδρανών με ανακυκλωμένο ελαστικό ενώ στην περίπτωση αντικατάστασης 33% κατ όγκο του λεπτόκοκκου κλάσματος αδρανών με ελαστικό η μείωση αυτή κυμαίνεται στο 10% [Li et al, (1998)]. Όσον αφορά σε τσιμεντοκονιάματα χρήση ανακυκλωμένου ελαστικού ως αντικατάστατο μέρους του τσιμέντου προκαλεί σημαντική μείωση του ειδικού βάρους των μιγμάτων έως και 42% για προσθήκη ελαστικού 50% κατ όγκο του τσιμέντου [Benazzouk et al, (2007)]. Εργασιμότητα κάθιση Με τον όρο εργασιμότητα ή κάθιση χαρακτηρίζεται η ικανότητα του μίγματος τσιμεντοκονιάματος ή σκυροδέματος αντίστοιχα να δουλεύεται άνετα. Η εργασιμότητα των μιγμάτων σκυροδέματος με ανακυκλωμένο ελαστικό μειώνεται με αύξηση του ποσοστού του ανακυκλωμένου ελαστικού. Το γεγονός αυτό αποδίδεται στο αυξημένο ιξώδες των μιγμάτων δεδομένης της αύξησης της τριβής μεταξύ των κόκκων του ελαστικού και του υπόλοιπου μίγματος αδρανών τσιμέντου καθώς και στη μειωμένη πυκνότητα των μιγμάτων. Ωστόσο, δεν είναι σαφές, κατά τον Nehdi and Khan, (2001) αν η επίδραση των κόκκων του ανακυκλώμενου ελαστικού στην εργασιμότητα / κάθιση του σκυροδέματος οφείλεται στη μείωση της πυκνότητας του μίγματος ή σε πραγματικές αλλαγές στην τιμή διαρροής και στο πλαστικό ιξώδες του μίγματος

70 Παράλληλα, αντικατάσταση του χονδρόκοκκου κλάσματος αδρανών με αντίστοιχης κοκκομετρίας ανακυκλωμένο ελαστικό προκαλεί μίγματα με μεγαλύτερη εργασιμότητα σε σύγκριση με αντίστοιχα όπου αντικαθίσταται το λεπτόκοκκο κλάσμα [Khatib and Bayomy, (1999)]. Σύμφωνα με τους ίδιους συγγραφείς, σκυρόδεμα με ανακυκλωμένο ελαστικό σε ποσοστά μεγαλύτερα του 40% κατ όγκο εμφανίζουν μηδενική κάθιση, γεγονός που καθιστά τα μίγματα αυτά μη εργάσιμα με το χέρι. Από την άλλη, οι Raghavan et al, (1998) αναφέρουν ότι η συμπεριφορά τσιμεντοκονιαμάτων με ανακυκλωμένο ελαστικό είναι καλύτερη ή παρόμοια με την αντίστοιχη του μίγματος αναφοράς ενώ σε μελέτη των Albano et al, (2005) σκυρόδεμα με ανακυκλωμένο ελαστικό δύο κοκκομετριών (0,29 και 0,59mm) εμφάνισε μειωμένη κάθιση συγκριτικά με το μίγμα αναφοράς κατά 88%. Περιεχόμενος αέρας Η προσθήκη ανακυκλωμένου ελαστικού στο σκυρόδεμα οδηγεί σε αύξηση του ποσσοτού του περιεχόμενου αέρα σε σχέση με το αντίστοιχο του πρότυπου μίγματος ακόμα και αν δεν χρησιμοποιηθεί αερακτικό [Fedroff et al, (1996)], Siddique and Naik, (2004). Όσον αφορά στο μέγεθος των κόκκων του ελαστικού, λεπτόκοκκο ελαστικό προκαλεί μεγαλύτερη αύξηση του περιεχόμενου αέρα συγκριτικά με χονδρόκοκκο για ποσοστά >20% [Khatib and Bayomy, (1999)]. Η αύξηση αυτή αποδίδεται στην τάση των κόκκων του ελαστικού να απωθούν το νερό και να εγκλωβίζουν αέρα στην τραχεία τους επιφάνεια. Παράλληλα αύξηση του ποσοστού του ανακυκλωμένου ελαστικού αυξάνει το ποσοστό του περιεχόμενου αέρα, ενώ μειώνει τη μονάδα βάρους των μιγμάτων. Όσον αφορά σε μίγματα αυτοσυμπυκνούμενου σκυροδέματος με ανακυκλωμένο ελαστικό, αυτά εμφανίζουν αυξημένη περιεκτικότητα σε αέρα, η οποία αποδίδεται στους υδρόφοβους κόκκους ελαστικού [Turatsinze and Garros, (2008)]. 6.5 Ιδιότητες σκληρυμένου σκυροδέματος / τσιμεντοκονιάματος Θλιπτική εφελκυστική αντοχή Σύμφωνα με τη διεθνή βιβλιογραφία, η προσθήκη μεγάλων ποσοστών ανακυκλωμένου ελαστικού σε μίγματα σκυροδέματος οδηγεί σε μείωση των μηχανικών αντοχών των μιγμάτων [Ali et al, (1993)]; Eldin and Senouci, (1993); Rostami et al, (1993); Turatsinze et al, (2005)]. Προϊόντα τσιμέντου με ανακυκλωμένο ελαστικό εμφανίζουν μειωμένες αντοχές σε θλίψη και σε κάμψη σε σύγκριση με τα συμβατικά μίγματα. Είναι γνωστό πως η ύπαρξη κενών, τα οποία αυξάνονται με την προσθήκη ελαστικού, προκαλεί μείωση της

71 αντοχής τους ως εξής: 5% κενά συνεπάγεται ακόμα και μεγαλύτερη από 10% μείωση της αντοχής [Neville, (1997)]. Παράλληλα, μίγματα σκυροδέματος με ανακυκλωμένο ελαστικό τείνουν να εμφανίσουν παρόμοιες αντοχές σε 7 και 28 ημέρες. Σε αντίθεση με τα πρότυπα μίγματα, στα οποία η αντοχή αυξάνεται με το χρόνο, στα τροποποιημένα με ελαστικό, πολύ μεγάλο μέρος της αντοχής τους αναπτύσσεται ήδη από τις πρώιμες ηλικίες (7 ημέρες) [Khatib and Bayomy, (1999)] όσον αφορά στην εφελκυστική αντοχή ενώ στη θλιπτική η εικόνα αυτή εμφανίζεται για ποσοστά αντικατάστασης φυσικών αδρανών με ανακυκλωμένο ελαστικό >20% κατ όγκο είτε πρόκειται για λεπτόκοκκο είτε για χονδρόκοκκο ελαστικό. Με βάση τη διεθνή βιβλιογραφία προκύπτει πως πληθώρα παραγόντων επηρεάζουν τις μηχανικές αντοχές των μιγμάτων σκυροδέματος με ΑΕ. Οι παράγοντες αυτοί περιλαμβάνουν το ποσοστό, το μέγεθος κόκκου, την καθαρότητα του ελαστικού, τον τρόπο ανάμιξης του ελαστικού στα μίγματα καθώς και τη μορφή της επιφάνειας των κόκκων του ανακυκλωμένου ελαστικού που χρησιμοποιείται. Σημαντική είναι η επίδραση του μεγέθους των κόκκων του ελαστικού στα μηχανικά χαρακτηριστικά των μιγμάτων σκυροδέματος [Huang B. Et al, (2004)]. Μεγαλύτερες αντοχές επιτυγχάνονται όταν χρησιμοποιείται μικρότερος κόκκος ελαστικού σε μίγματα σκυροδέματος. Συνεπώς μεγαλύτερη μείωση προκαλείται όταν πραγματοποιείται αντικατάσταση χονδρόκοκκου μέρους αδρανών με ελαστικό σε σύγκριση με αντικατάσταση του λεπτόκοκκου κλάσματος αδρανών [Topcu, I.B., (1995)]; Eldin and Senouci, (1993)]. Σύμφωνα με τη μελέτη του Topcu I.B., (1995), η διαφορά της μείωσης αυτής κυμαίνεται στο 10%. Όσον αφορά στα βέλτιστα ποσοστά αντικατάστασης λεπτόκοκκων ή χονδρόκοκκων αδρανών για την παραγωγή μιγμάτων σκυροδέματος ικανοποιητικών θλιπτικών αντοχών για δόμηση, αυτά κυμαίνονται σε 50% και 25% κατ όγκο, αντίστοιχα [El Dieb A.S., et al, (2001)]. Ταυτόχρονα, σύμφωνα με τους Eldin and Senouci, (1993) η μείωση στην αντοχή σε θλίψη τροποποιημένου με ανακυκλωμένο ελαστικό σκυροδέματος ανέρχεται στο 85% όταν πραγματοποιείται πλήρης αντικατάσταση χονδρόκοκκου φυσικού αδρανούς με ελαστικό, ενώ αντικατάσταση λεπτόκοκκου συνεπάγεται μείωση της τάξης του 65%. Όσον αφορά σε τσιμεντοκονιάματα, αντικατάσταση της άμμου με ανακυκλωμένο ελαστικό σε ποσοστό 30% κατ όγκο οδηγεί σε πτώση της θλιπτικής αντοχής κατά 80% και της εφελκυστικής κατά 70% [Turatsinze et al, (2006)]. Όσον αφορά στη μορφή της επιφάνειας των χρησιμοποιούμενων κόκκων ανακυκλωμένου ελαστικού, τραχεία επιφάνεια εμφανίζει καλύτερη συνάφεια με το περιβάλλον

72 τσιμεντόμιγμα και κατ επέκταση οδηγεί στην ανάπτυξη μιγμάτων με υψηλότερες μηχανικές αντοχές [Nehdi M and Khan A., (2001)] Παράλληλα, μίγματα σκυροδέματος με ελαστικό σε μορφή ινών συμπεριφέρονται καλύτερα σε σχέση με αντίστοιχα που περιέχουν στρογγυλευμένα τεμάχια ελαστικού [Li et al, (2004)]. Η μείωση των μηχανικών χαρακτηριστικών μπορεί να αποδοθεί σε τρεις αιτίες: Πρώτα απ όλα το ελαστικό αποτελεί ένα υλικό με μεγαλύτερη ελαστικότητα από το περιβάλλον υπό φόρτιση μίγμα και συνεπώς οι αναπτυσσόμενες ρωγμές εμφανίζονται περιμετρικά των κόκκων του ελαστικού οδηγώντας σε αστοχία υπό μικρότερο φορτίο. Μια δεύτερη αιτία αποτελούν οι κόκκοι του ελαστικού, οι οποίοι είναι δυνατόν να θεωρηθούν ως κενά, που έχουν ως αποτέλεσμα ασθενέστερη δομή μιγμάτων. Τέλος, η αντοχή του σκυροδέματος οφείλεται κυρίως στη μορφή, την πυκνότητα και τη σκληρότητα των χονδρόκοκκων αδρανών και επομένως αντικατάσταση μέρους αυτών από ελαστικά, μικρότερης σκληρότητας, οδηγεί σε μείωση των μηχανικών χαρακτηριστικών [Mehta and Monteiro, (1993)] Η μείωση των μηχανικών αντοχών τόσο σε τσιμεντοκονιάματα όσο και σε μίγματα σκυροδέματος έχει αποδοθεί στην ασθενή συνάφεια κόκκων ελαστικού τσιμεντοπολτού και αδρανών [Serge and Joekes, (2000); Turatsinze A., (2005)]. Για το σκοπό αυτό, περαιτέρω έρευνα σχετικά με τη βελτίωση της συνάφειας μέσω επεξεργασίας του ανακυκλωμένου ελαστικού -, η οποία οδηγεί σε αύξηση των μηχανικών αντοχών έχει πραγματοποιηθεί. Πολλοί επιστήμονες χρησιμοποίησαν διάφορα μέσα με σκοπό την αλλαγή της επιφάνειας των κόκκων του ελαστικού και τη δημιουργία περισσότερο τραχείας επιφάνειας. Οι κόκκοι ελαστικού προεπεξεργάστηκαν με διάφορα φυσικά και χημικά μέσα: Νερό Eldin and Senouci, (1993) Κορεσμένο διάλυμα NaOH Segre and joekes, (2002) Διάλυμα HNO 3 και H 2 SO 4 Colom et al (2007) Διαλύτης CCl 4 Rostami et al (1993) Επιχρίστηκαν με τσιμεντοπολτό- Li Z et al, (1998); Kew et al, (2004) ενώ Πραγματοποιήθηκε χρήση coupling agents Naik and Singh, (1991) Ο στεατικός ψευδάργυρος αποτελεί ένα πρόσθετο που υπάρχει στο ελαστικό και το οποίο διαχέεται στην επιφάνεια του οδηγώντας σε ασθενή χαρακτηριστικά συνάφειας. Η επεξεργασία με NaOH απομακρύνει το υλικό αυτό από την επιφάνεια και ενισχύει την ομοιογένεια σε αυτήν [Segre and Joekes, 2002]

73 Σύμφωνα με τους Rostani et al, 1993, μίγματα σκυροδέματος με εκπλυμένο με νερό ανακυκλωμένο ελαστικό εμφανίζει βελτιωμένη θλιπτική αντοχή κατά 16% ενώ η βελτίωση για κόκκους ανακυκλωμένου ελαστικού πλυμένου με CCl4 ανήλθε στο 57%. Επιπρόσθετα, προσθήκη latex σε σκυροδέματα με ανακυκλωμένο ελαστικό προκαλούν αύξηση στην αντοχή σε κάμψη, η οποία αποδίδεται στην ύπαρξη του latex, το οποίο ενισχύει τη συνάφεια ελαστικού υπόλοιπου μίγματος (Lee et al, 1998) Οι Ghaly and Cahill, (2005) μελέτησαν την επίδραση της προσθήκης ανακυκλωμένου ελαστικού, σε αντικατάσταση μέρους του λεπτόκοκκου κλάσματος των φυσικών αδρανών, σε μίγματα σκυροδέματος, στην αντοχή ενώ ανέπτυξαν ένα τασικό συντελεστή μείωσης, ο οποίος χρησιμοποιήθηκε ώστε να προβλέπεται η αντοχή σε θλίψη των μιγμάτων με ανακυκλωμένο ελαστικό σε διαστήματα μέχρι και 28 ημέρες, αν η τάση θλίψης του συμβατικού σκυροδέματος, με όμοιο λόγο νερού / τσιμέντου είναι γνωστή στη μελετώμενη χρονική στιγμή. Επίσης, ο τύπος του χρησιμοποιούμενου τσιμέντου επηρεάζει την αντοχή σε θλίψη των σκυροδεμάτων με και χωρίς ανακυκλωμένο ελαστικό. Οι Biel and Lee, 1996 συμπέραναν ότι ειδικός τύπος τσιμέντου (magnesium oxychloride) δίνει καλύτερα αποτελέσματα συγκριτικά με το κοινό τσιμέντο Portland. Βρήκαν ότι η χρήση αυτού του τύπο τσιμέντου ενισχύει τη συνάφεια ελαστικού υπόλοιπου μίγματος, ώστε τέτοιου είδους μίγματα σκυροδέματος να μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε εφαρμογές, με αντικατάσταση φυσικών αδρανών με ελαστικό σε ποσοστά έως και 17% του συνολικού όγκου των αδρανών. Το 1993, οι Eldin and Senouci ανέπτυξαν μαθηματικό μοντέλο που περιγράφει ικανοποιητικά την επίδραση του ανακυκλωμένου ελαστικού στη μείωση των αντοχών του ΣΑΕ, θεωρώντας τους κόκκους του ελαστικού ως μεγάλους πόρους. Σύμφωνα με το μοντέλο, εφελκυστικές και θλιπτικές τάσεις συγκεντρώνονται περιμετρικά ενός κενού προκαλώντας περαιτέρω μείωση της αντοχής. Επομένως η μείωση της αντοχής του ΣΑΕ οφείλεται στις συγκεκριμένες τάσεις που αναπτύσσονται περιμετρικά των κόκκων του ελαστικού. Είναι λογικό, ότι στην περίπτωση που το ανακυκλωμένο ελαστικό αντικαθιστά μέρος των φυσικών αδρανών, δεδομένης της φύσης αυτού, η μείωση των μηχανικών αντοχών οφείλονται εν μέρει και στον περιορισμό των αδρανών που μπορούν να φέρουν φορτία. Όσον αφορά στην αντοχή σε κάμψη και διάρρηξη, παρατηρήθηκε μείωση μικρότερου ρυθμού σε σχέση με την αντίστοιχη της θλιπτικής αντοχής [Topcu et al, (1995); Pierce and Williams, (2004)]

74 Δυναμικό μέτρο ελαστικότητας Η ύπαρξη κόκκων ανακυκλωμένου ελαστικού σε μίγματα σκυροδέματος μειώνει το δυναμικό μέτρο ελαστικότητας των μιγμάτων, με αύξηση του ποσοστού του περιεχόμενου ελαστικού, η οποία οδηγεί σε υψηλότερο επίπεδο ηχητικής μόνωσης του προϊόντος. Παράλληλα το μίγμα εμφανίζεται λιγότερο ψαθυρό στην αστοχία [Albano et al, (2005)]. Οι Eldin et al, (1993) εξήγησαν τη μείωση του δυναμικού μέτρου ελαστικότητας μέσω του χαμηλού μέτρου ελαστικότητας των κόκκων του ανακυκλωμένου ελαστικού, τα οποία μπορούν να θεωρηθούν ως μεγάλης διαμέτρου πόροι. Η μείωση αυτή υποδεικνύει μεγαλύτερη ελαστικότητα ευκαμψία, που αποτελεί θετική ιδιότητα για χρήση του ΣΑΕ σε στρώματα σταθεροποίησης εύκαμπτων οδοστρωμάτων. Ταυτόχρονα, σε μίγματα αυτοσυμπυκνούμενου σκυροδέματος βρέθηκε ότι η σχέση μεταξύ δυναμικού μέτρου ελαστικότητας και αντοχής σε θλίψη δεν επαληθεύει την εμπειρική σχέση που ισχύει για τα συμβατικά μίγματα σύμφωνα με την Ευρωπαϊκή προδιαγραφή ΕΝ1992-1[Turatsinze and Garros, (2008)] Οι Labbani et al, (2004) εξέτασαν την επίδραση της θερμοκρασίας στο δυναμικό μέτρο ελαστικότητας ΣΑΕ, με χρήση ελαστικού σε μορφή σκόνης ως βασικό συστατικό. Βρήκαν ότι, η προσθήκη ανακυκλωμένου ελαστικού σε μίγματα σκυροδέματος προκαλεί μείωση του Εδ για όλα τα επίπεδα θερμοκρασιών. Σε θερμοκρασία περιβάλλοντος (20 ο C) η τιμή του μέτρου ελαστικότητας μειώθηκε από 28GPa (τσιμεντοπολτός) σε 10GPa για μίγμα σκυροδέματος με προσθήκη ανακυκλωμένου ελαστικού σε ποσοστό 60%. Η μείωση αυτή αποδόθηκε στη φύση του ελαστικού να απορροφάει υπερηχητικά κύματα. Η ικανότητα της απορρόφησης ηχητικών σημάτων συνεπάγεται ένα υλικό που μπορεί να παρέχει ηχητική μόνωση. Όσον αφορά στην επίδραση της θερμοκρασίας, παρατηρήθηκε για εύρος θερμοκρασιών μεταξύ -20 ο C και 100 ο C, πτώση του μέτρου ελαστικότητας, η οποία εξαρτάται από τον όγκο του περιεχόμενου ανακυκλώμενου ελαστικού. Παρόμοια αποτελέσματα προκύπτουν και στην περίπτωση που ανακυκλώμενο ελαστικό προστίθεται σε τσιμεντοκονιάματα ως αντικατάστατο μέρους του τσιμέντου. Η μείωση του δυναμικού μέτρου ελαστικότητας ανέρχεται στο 76% για ποσοστό ελαστικού 50% κατ όγκο [Benazzouk et al, (2007)]. Σύμφωνα με τους Shimizze et al, 1994 το ελαστικό μέτρο σε σκυρόδεμα με χονδρόκοκκο ανακυκλωμένο ελαστικό ως αντικατάστατο 100% του χονδρόκοκκου κλάσματος αδρανών του προκαλεί μείωση του κατά 72% ενώ αντικατάσταση του λεπτόκοκκου κλάσματος οδηγεί σε μείωση της τάξης του 47% σε σύγκριση με το μίγμα αναφοράς

75 Τέλος οι Topcu and Avcular, (1997), πρότειναν μια μαθηματική εξίσωση, με ικανοποιητική ακρίβεια, για το δυναμικό μέτρο ελαστικότητας, θεωρώντας το ΣΑΕ ως υλικό τριών φάσεων. Αντίσταση σε κρούση και δυσθραυστότητα Αν και το ΣΑΕ εμφανίζει μειωμένες μηχανικές αντοχές, ιδιότητες όπως αντίσταση σε κρούση και δυσθραυστότητα αντισταθμίζουν την παραπάνω μείωση. Για ένα υλικό υψηλής ενέργειας θραύσης, το μεγαλύτερο μέρος της παραγόμενης ενέργειας θραύσης ανήκει στην πλαστική περιοχή, ενώ για ένα ψαθυρό υλικό, η αντίστοιχη ενέργεια ανήκει στην ελαστική περιοχή. Η ενέργεια που απορροφάται από ένα υλικό μέχρι το σημείο θραύσης του αποτελεί πλαστική ενέργεια [Topcu, (1997)]. Είναι επομένως επιθυμητή η παραγωγή λιγότερο ψαθυρού σκυροδέματος. Η αστοχία του ΣΑΕ έχει μελετηθεί από πλήθος επιστημόνων και βρέθηκε ότι είναι περισσότερο όλκιμη συγκριτικά με τη ψαθυρή αστοχία του συμβατικού σκυροδέματος. Σκυρόδεμα με ανακυκλωμένο ελαστικό δεν εμφανίζει ψαθυρή θραύση, ενώ υπομένει σημαντική παραμόρφωση και έχει την ικανότητα να απορροφάει μεγάλη ποσότητα πλαστικής ενέργειας υπό θλιπτικά και καμπτικά φορτία [Raghavan et al, (1998); Tantala et al, (1996); Kaloush et al, (2005)]. Παράλληλα η μετά ρωγμών αντοχή ενισχύεται με προσθήκη μεγάλων τεμαχίων ανακυκλωμένου ελαστικού παρά με προσθήκη λεπτότερων κόκκων ελαστικού. Σύμφωνα με τους Khatib and Bayomy, (1999) όσο το ποσοστό του ελαστικού αυξάνεται, το σκυρόδεμα με ανακυκλωμένο ελαστικό εμφανίζει είτε κωνικό είτε κυλινδρικό σχήμα αστοχίας. Μίγματα με ελαστικό σε ποσοστό 60% του συνολικού όγκου, εμφανίζουν ελαστικές παραμορφώσεις, τις οποίες διατηρούν μετά την αποφόρτιση. Παράλληλα, εισαγωγή ανακυκλωμένου ελαστικού σε μίγματα σκυροδέματος ενισχύει δραστικά τη δυσθραυστότητα των μιγμάτων, ανεξάρτητα από το μέγεθος του περιεχόμενου ανακυκλωμένου ελαστικού [Serge and Joekes, (2000);Li et al, (2004)]. Ο Τopcu (1995) συμπέρανε ότι ΣΑΕ εμφανίζει υψηλές παραμορφώσεις ειδικά υπό δράσεις κρούσης εξαιτίας της υψηλής ικανότητας του απορρόφησης πλαστικής ενέργειας. Ταυτόχρονα αύξηση του ποσοστού του περιεχόμενου ελαστικού σε οδοφράγματα από σκυρόδεμα τύπου Jersey επηρεάζει δραστικά τη μείωση των κορυφών των δυνάμεων επιβράδυνσης και κατ επέκταση το βαθμό σοβαρότητας της κρούσης [Atahan and Sevim, (2008)]. Σε μια άλλη μελέτη, των Τopcu and Avcular, (1997b), σχετική με την συμπεριφορά ΣΑΕ σε κιγκλιδώματα οδών βρέθηκε ότι η αντίσταση σε κρούση του ΣΑΕ είναι υψηλότερη, κυρίως με χρήση χονδρόκοκκου ελαστικού και επομένως μπορεί να

76 χρησιμοποιηθεί όπου απαιτείται απόσβεση δονήσεων. Επιπρόσθετα, οι Biel and Lee (1996) αναφέρουν ότι η αστοχία κυλινδρικών δοκιμίων συμβατικού σκυροδέματος οδηγούν σε έντονα ψαθυρό κωνικό διαχωρισμό τους. Αύξηση του ποσοστού του περιεχόμενου ελαστικού ελαττώνει τον εκρηκτικό χαρακτήρα της αστοχίας. Οι El-Dieb et al (2001) πιστεύουν ότι η αντίσταση σε κρούση του σκυροδέματος βελτιώνεται με χρήση τεμαχίων ανακυκλωμένου ελαστικού με προσθήκη τους σε ποσοστό μέχρι 50% κατ όγκο Μεγαλύτερα ποσοστά αντικατάστασης οδηγούν σε μικρότερη βελτίωση, ενώ 100% αντικατάσταση φυσικών αδρανών με ανακυκλωμένο ελαστικό οδηγεί σε μείωση της αντοχής σε κρούση, συγκριτικά με το μίγμα αναφοράς. Σύμφωνα με μελέτη των Liu et al, 2009, προσθήκη ανακυκλωμένου ελαστικού σε μίγματα σκυροδέματος αυξάνει τη δυσθραυστότητα των μιγμάτων για προσθήκη ελαστικού σε ποσοστό 6-10% κατ όγκο των αδρανών. Ηχομόνωση και θερμομόνωση Μπορεί να υποτεθεί ότι δοκιμασία ήχου θα στηρίξει την δυνατότητα εφαρμογής ΣΑΕ για την παραγωγή ηχοφραγμάτων με σκοπό τη μείωση των ηχητικών εκπομπών. Τα τμήματα μεταφορών των Wisconsin και Pennsylvania μελέτησαν την απορρόφηση ήχου ολόκληρων τεμαχίων ελαστικών ως οδικά ηχοφράγματα με μέτρια επιτυχία [Tantala et al, (1996)]. Παράλληλα, το μέγεθος του ανακυκλωμένου ελαστικού παίζει ρόλο στη μείωση του ήχου. Χονδρόκοκκο ανακυκλωμένο ελαστικό προκαλεί μεγαλύτερη μείωση του ήχου που απορροφάται σε σύγκριση με λεπτόκοκκο [Topcu, (1995)]. Όσον αφορά στη θερμομόνωση, εισαγωγή ανακυκλωμένου ελαστικού στο σκυρόδεμα παρέχει ένα υλικό με πολύ καλή θερμική μονωτική ικανότητα [Tantala et al, (1996)]. Οι Laidoudi et al, (2004) εξέτασαν την υδροθερμική συμπεριφορά σύνθετων τσιμεντοειδών υλικών. Πειραματικά αποτελέσματα έδειξαν βελτίωση στην ηχητική μόνωση με αύξηση του μεγέθους κόκκων του ανακυκλώμενου ελαστικού και του ποσοστού συμμετοχής του ενώ μειώθηκε η ευαισθησία σε υγρασία, με αποτέλεσμα να διατηρείται ικανοποιητική θερμομονωτική απόδοση σε υγρό μέσο. Οι Paine et al, (2004) μελέτησαν τη θερμική ικανότητα ΣΑΕ και συμπέραναν ότι η χρήση κοκκοποιημένου ανακυκλώμενου ελαστικού οδηγεί σε μικρότερες τιμές θερμικής αγωγιμότητας σε σύγκριση με τις αντίστοιχες μιγμάτων αναφοράς για δεδομένη αντοχή, ενώ οι τιμές είναι παρόμοιες με συμβατικά θερμομονωτικά μπλόκ δόμησης. Η μείωση αυτή αποδόθηκε στον χαμηλότερο συντελεστή θερμικής ελαστικότητας του ανακυκλωμένου ελαστικού (0,50W/mK) συγκριτικά με τον αντίστοιχο των φυσικών αδρανών (2,45-5,20W/mK)

77 Κονιάματα με χρήση ελαστικού ως πρόσθετο υλικό 10% κ.β. του τσιμέντου προκαλεί μικρότερη θερμική συστολή-διαστολή σε σχέση με το πρότυπο μίγμα αναφοράς της τάξης του 9% 0. Σχετικά με την ικανότητα θερμικής μόνωσης, τσιμεντοκονιάματα με αναλογία κονία/ελαστικό = 1/0,4 οδηγεί σε αύξηση της θερμικής μόνωσης κατά 5% [Zhu H. Et al, (2001)]. Τσιμεντοπολτοί με χρήση λεπτόκοκκου ανακυκλωμένου ελαστικού ως αντικατάστατο μέρους του τσιμέντου προκαλεί μείωση της θερμικής αγωγιμότητας της τάξης του 60% [Benazzouk et al, (2008)]. Η μείωση αυτή οφείλεται στη μονωτική ικανότητα των κόκκων του ελαστικού, το οποίο έχει χαμηλότερο συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας συγκριτικά με τον τσιμεντοπολτό. Αντίσταση σε πυρκαγιά Αντίσταση σε πυρκαγιά ΣΑΕ πρέπει να μελετηθεί καθώς προσθήκη ενός οργανικού υλικού σε μίγματα σκυροδέματος είναι δύσκολο να μεταβάλλει τη συμπεριφορά του σκυροδέματος. Σύμφωνα με αρχικούς ελέγχους σε ΣΑΕ παρατηρήθηκε μείωση της ανάφλεξης [Topcu and Avcular, (1997a)]. Η συμπεριφορά υψηλής αντοχής σκυροδέματος έναντι πυρκαγιάς αλλάζει όταν προστεθεί σε αυτό ανακυκλωμένο ελαστικό, εξαλείφοντας τη ψαθυρού τύπου αστοχία υπό θλιπτικά φορτία. Παράλληλα, ίνες ανακυκλωμένου ελαστικού διατηρούν τις πλευρές των ρωγμών μαζί οδηγώντας σε μια περισσότερο διαδοχική αστοχία [Hernandez-Olivares and Barluenga, (2004)]. Το βάθος της ζημιάς (σε θερμοκρασία >500 ο C για κατασκευές οπλισμένου σκυροδέματος) μειώνεται. Αν και περαιτέρω μελέτες πάνω στην ιδιότητα αυτή είναι απαραίτητες, αρχικά πειραματικά αποτελέσματα είναι ενθαρρυντικά. Υδατοαπορρόφηση Η βιβλιογραφία σχετικά με την υδατοαπορρόφηση τσιμεντοπολτών, τσιμεντοκονιαμάτων καθώς και μιγμάτων σκυροδέματος με ανακυκλωμένο ελαστικό (ΣΑΕ) είναι ελάχιστη. Σύμφωνα με τους Serge and Joekes, (2000) και Benazzouk et al, (2004), ΣΑΕ εμφανίζει μειωμένη υδατοαπορροφητικότητα όταν ανακυκλωμένο ελαστικό αντικαθιστά μέρος των φυσικών αδρανών, ενώ μίγματα τσιμεντοπολτών με ανακυκλωμένο ελαστικό ως αντικατάστατο μέρους του τσιμέντου καθώς και τσιμεντοκονιάματα (ΤΣΑΕ) με ανακυκλωμένο ελαστικό, σε μορφή ινών, ως αντικατάστατο μέρους της άμμου [Akasaki et al, (2004)] είτε κοκκοποιημένο ως πρόσθετο υλικό [Serge et al, (2004)] εμφανίζουν παρόμοια συμπεριφορά [Benazzouk et al, (2004)]. Η βελτίωση αυτή εξηγείται διότι ΤΣΑΕ και ΣΑΕ έχουν λιγότερους πόρους ή λιγότεροι πόροι είναι προσπελάσιμοι από το νερό. Ωστόσο μελέτη των Bignozzi and Sandrollini, (2004) έδειξε πως δεν ισχύει το ίδιο και σε

78 αυτοσυμπυκνούμενο σκυρόδεμα με ανακυκλωμένο ελαστικό, καθώς αυτό εμφανίζει ίδια υδατοαπορροφητικότητα με το μίγμα αναφοράς. Αντίσταση σε ρηγμάτωση συστολή ξήρανσης Η συστολή αποτελεί μια από τις κυριότερες αιτίες ρηγμάτωσης σε προϊόντα τσιμέντου. Προσθήκη ανακυκλωμένου ελαστικού σε μίγματα σκυροδέματος ως αντικατάστατο μέρους των φυσικών αδρανών βρέθηκε να ευνοεί την αντίσταση σε συστολή ξήρανσης [Turatsinze et al, (2007)] και να μειώνει τόσο το εύρος των αναπτυσσόμενων ρωγμών όσο και την ταχύτητα εξάπλωσης τους [Khaloo et al, (2008)]. Σύμφωνα με τους Raghavan et al, (1998) κονιάματα με ανακυκλωμένο ελαστικό ανέπτυξαν ρωγμές μικρότερου μήκους και εύρους συγκριτικά με μίγματα αναφοράς. Παρά την εμφάνιση πολλαπλών ρωγμών, η συνολική ρηγματωμένη περιοχή μειώνεται με αύξηση του ποσοστού του περιεχόμενου ανακυκλωμένου ελαστικού. Παράλληλα, ο χρόνος έναρξης της ρηγμάτωσης καθυστέρησε κατά μίση περίπου ώρα με προσθήκη τεμαχίων ανακυκλωμένου ελαστικού σε ποσοστό 15%. Οι Kang et al, (2006) αναφέρουν ότι η καθυστέρηση αυτή αυξάνεται με αύξηση του λόγου νερό/τσιμέντο καθώς και με αύξηση του όγκου του περιεχόμενου ανακυκλωμένου ελαστικού. Παρόμοια συμπεριφορά εμφανίζουν μίγματα τσιμέντου κατάλληλων για επιχρίσματα με προσθήκη ανακυκλωμένου ελαστικού σε αναλογία τσιμεντοειδούς υλικού/ελαστικό = 1/0,075 [Zhu H, et al, (2001)]. Αντίσταση σε κύκλους ψύξης απόψυξης Είναι γνωστό πως ο σχεδιασμός σκυροδέματος γίνεται συχνά με γνώμονα την ικανοποιητική του αντίσταση σε συνθήκες ψύξης απόψυξης με στόχο τη μη καταστροφή του. Οι Segre and Joekes, (2004) εξέτασαν την επίδραση του ανακυκλωμένου ελαστικού σε τσιμεντοκονιάματα. Τα πολύ καλά αποτελέσματα των πειραματικών ελέγχων, έδειξαν ότι περαιτέρω μελέτες έπρεπε και πρέπει να πραγματοποιηθούν ώστε να πιστοποιηθεί η δυνατότητα χρήσης τέτοιων σύνθετων ελαστικών προϊόντων στη δόμηση. Ταυτόχρονα, σύμφωνα με άλλες μελέτες, προσθήκη ανακυκλωμένου ελαστικού σε κατάλληλα ποσοστά (< ή ίσο 15% κ.β. του τσιμέντου) [Savas et al, (1996)], 30 και 40 % κ.ο. αδρανών [BEnazzouk and Quéneudec, (2002)] οδηγεί σε βελτίωση της ιδιότητας αυτής ενώ αποτελέσματα των Paine et al, (2002) δείχνουν ότι υπάρχει η δυνατότητα να χρησιμοποιηθεί ανακυκλωμένο ελαστικό ως αντιπαγωτικός παράγοντας στο σκυρόδεμα καθώς η συμπεριφορά το ΣΑΕ όσον αφορά την απολέπιση (scaling) είναι όμοια με την αντίστοιχη του σκυροδέματος με αερακτικό. Αντίθετα αποτελέσματα σημείωσαν οι Eldin

79 and Senouci σε μίγματα σκυροδέματος με ανακυκλωμένο ελαστικό τόσο λεπτόκοκκο όσο και χονδρόκοκκο σε μελέτη τους το Το 2007, οι Topcu and Demir εξέτασαν την ανθεκτικότητα ΣΑΕ καθώς και τσιμεντοκονιαμάτων με ανακυκλωμένο ελαστικό (ΤΣΑΕ) υπό συνθήκες ψύξης-απόψυξης, σε θαλασσινό νερό και υψηλές θερμοκρασίες και συμπέραναν ότι σε περιβάλλοντα όπου οι συνθήκες δεν είναι ιδιαίτερα σκληρές, ΣΑΕ με 10% ανακυκλωμένο ελαστικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί. Αντίσταση στη διείσδυση χλωριοïόντων Σύμφωνα με μελέτη των Xu et al, (1995); Al-Akhras et al, (2004), προσθήκη υπολείμματος της πυρόλυσης ελαστικών σε τσιμεντοκονιάματα προκαλεί βελτίωση της αντίστασης σε διείσδυση χλωριοïόντων. Μια άλλη πειραματική μελέτη αφορούσε στην εξέταση της συμπεριφοράς τσιμεντοκονιαμάτων με ανακυκλωμένο ελαστικό, τα οποία τοποθετήθηκαν σε μίγμα Na 2 SO 4 και NaCl για 56h και στη συνέχεια θερμαίνονταν στους 55 ο C για 16h. σύμφωνα με τα αποτελέσματα, η προσθήκη του ελαστικού επέδρασε αρνητικά στο δυναμικό μέτρο ελαστικότητας και στις μηχανικές αντοχές των κονιαμάτων ενώ η περιεκτικότητα σε χλωριοïόντα αυξήθηκε [Zhang et al, (2006)] 6.6 Μικροσκοπική παρατήρηση Μελέτη της μικροδομής σκυροδέματος με ανακυκλωμένο ελαστικό και ιδιαιτέρως της διεπιφάνειας κόκκων ανακυκλωμένου ελαστικού υπόλοιπου μίγματος, έχει πραγματοποιηθεί σε μικρή έκταση κυρίως με χρήση Σαρωτικού Ηλεκτρονικού Μικροσκοπίου. Σύμφωνα με αποτελέσματα ελέγχων, μερικοί μελετητές παρατήρησαν ισχυρή συνάφεια μεταξύ του ελαστικού και του τσιμεντοπήγματος [Hernandez-Olivares et al, (2002)] ενώ άλλοι αναφέρουν ότι η σύνδεση δεν είναι τόσο ισχυρή όσο στο συμβατικό μίγμα αναφοράς δεδομένης της ύπαρξης κενών [Segre and Joekes (2000);Turatsinze A. Et al.,(2005);turki et al, (2009)]. Ως μέτρα ενίσχυσης της συνάφειας αυτής έχουν προταθεί και ληφθεί διάφορα σχετικά με τρόπους επιφανειακής επεξεργασίας του ελαστικού με χημικά ή φυσικά μέσα είτε με χρήση ειδικής κατηγορίας τσιμέντου είτε με προσθήκη ειδικών βελτιωτικών πρόσμικτων σκυροδέματος

80 Διάγραμμα 3: Υδατοαπορρόφηση υπό κενό αέρος τσιμέντο πολτών με ΑΕ και τσιμέντο κατηγορίας CEM και CEM IV/B Ενυδάτωση του ανακυκλωμένου με ελαστικό τσιμέντου θερμότητα ενυδάτωσης Διάγραμμα 4: Μεταβολή της μετρούμενης θερμοκρασίας συναρτήσει του χρόνου για τσιμεντοπολτούς με μη επεξεργασμένο και επεξεργασμένο με φυσικά και χημικά μέσα ανακυκλωμένο ελαστικό