Prof. dr hab. inż. Michał Bołtryk, dr inż. Katarzyna Kalinowska-Wichrowska, dr inż. Edyta Pawluczuk – Recykling gruzu betonowego [wideo]

Naukowcy z Wydziału Budownictwa i Nauk o Środowisku – prof. dr hab. inż. Michał Bołtryk, dr inż. Katarzyna Kalinowska-Wichrowska, dr inż. Edyta Pawluczuk wyjaśniają:

• czym jest recykling budowlany?
• jak pomaga chronić środowisko naturalne?
• wyjątkowe właściwości materiałów uzyskanych z recyklingu
• kulisy powstania wyjątkowego patentu
• pracę naukowców w laboratorium
• dlaczego twórcy patentu prześcignęli swoimi rozwiązaniami japońskie technologie

Prof. dr hab. inż. Michał Bołtryk – Dziekan Wydziału Budownictwa i Nauk o Środowisku

• kierownik Katedry Budownictwa i Inżynierii Drogowej
• współautor 10 patentów, w tym jednego zagranicznego, ponad 100 prac badawczo-wdrożeniowych w budownictwie

Dr inż. Katarzyna Kalinowska-Wichrowska – prodziekan ds. Rozwoju i Współpracy

• adiunkt w Katedrze Budownictwa i Inżynierii Drogowej
• specjalista w zakresie recyklingu konstrukcji budowlanych, materiałów budowlanych i technologii betonu
• autorka i współautorka ponad 50 publikacji naukowych, patentu oraz kilkunastu nowych technologii wdrożonych do przemysłu.
• naukowo aktywnie współpracuje z partnerami zagranicznymi m.in. z University of Córdoba, Hiszpania; Polytechnic University of Madrid, Hiszpania, Vilnius Gediminas Technical University, Litwa

Dr inż. Edyta Pawluczuk – adiunkt w Katedrze Budownictwa i Inżynierii Drogowej

• autorka i współautorka 57 publikacji w tym 6 w wysoko punktowanych czasopismach naukowych (140 pkt).
• od 2020r. kieruje pracą zespołową pt. „Proekologiczne technologie i wyroby budowlane”;
• współautorka dwóch patentów na wynalazek pt.: Sposób zapewnienia trwałości konstrukcjom betonowym oraz mieszanka betonowa w warstwie ochronnej oraz  Sposób oddzielania stwardniałej zaprawy cementowej od kruszywa grubego i rozdrabniania tej zaprawy oraz urządzenie do stosowania tego sposobu
• współautorka wdrożenia przez firmę rozwiązania patentowego oraz 6 opinii o innowacyjności produktu/technologii w ramach współpracy z  firmami z terenu Polski.

Czytaj także:

Białystok i Bauhaus są na literę „B”

Politechnika Białostocka organizuje projekt Podlaski Uniwersytet Dziecięcy.

Jak wygląda maszyna przyszłych studentów Politechniki Białostockiej? Spójrzcie, oto Bulbulator!

Transkrypcja wideo:

Tytuł: Recykling gruzu betonowego. Niesamowite możliwości, wyjątkowe korzyści dla środowiska naturalnego.

prof. dr hab. inż. Michał Bołtryk, Kierownik Katedry Budownictwa i Inżynierii Drogowej

[MB] Recykling budowlany, bo tak się fachowo to nazywa, to jest inaczej odzysk materiałów i surowców pierwotnych w wyniku zastosowanej technologii i te materiały odzyskane są w zasadzie o właściwościach niewiele gorszych od materiałów i surowców pierwotnych. Mamy bardzo duże braki jeżeli chodzi o kruszywo drobne czyli piasek budowlany i kruszywo grube.

Stąd w ostatnich dwóch dekadach wymuszono jak gdyby na przemyśle materiałów budowlanych zastosowanie kruszyw z recyklingu

Czym się charakteryzuje nasze rozwiązanie patentowe. Otóż zastrzeżenie patentowe dotyczy dwóch aspektów. Mianowicie sposobu oddzielania stwardniałej zaprawy cementowej od kruszywa grubego i urządzenie do takiego procesu.

dr inż Katarzyna Kalinowska-Wichrowska, Katedra Budownictwa i Inżynierii Drogowej

[KKW] Nasza metoda stwarza następujące korzyści. Po pierwsze jest całkowicie bezodpadowa, czyli pozwala na całościową przeróbkę  gruzu betonowego w wartościowe materiały wtórne. Uzyskujemy kruszywo grube, które jest wysoce oczyszczone ze starej zaprawy cementowej i nadaje się doskonale jako zamiennik kruszywa naturalnego do kompozytów cementowych. Z kolei otrzymywana frakcja drobna może być wykorzystywana jako dodatek do betonu lub nawet jako częściowy zamiennik cementu. W związku z tym oba materiały trafiają ponownie do procesu produkcji.

[MB]Udało się nam opracować technologię i urządzenia dzięki długoletnim badaniom. To nie jest tak, że usiadł profesor z asystentami i wymyślił technologię i urządzenia. Trzeba było optymalizować parametry prażenia, optymalizować proces rozdrabniania i domiału, i w ten sposób uzyskujemy praktycznie wszystkie surowce i materiały, które zostały pierwotnie zastosowane do konstrukcji żelbetowej.

[KKW] Produkcja cementu odpowiada za około osiem do 10 procent emisji dwutlenku węgla do atmosfery. W związku z czym proponowana przez nas metoda, czyli zastosowanie swego rodzaju zamiennika cementu może przyczynić się do ograniczenia emisji gazów cieplarnianych do atmosfery.

dr inż. Edyta Pawluczuk, Katedra Budownictwa i Inżynierii Drogowej

[EP] W naszym patencie wykorzystujemy autorską metodę obróbki termiczno- mechanicznej gruzu betonowego. Metoda ta składa się z czterech zasadniczych etapów.

W pierwszym etapie gruz betonowy jest rozkruszany do mniejszych frakcji – maksymalnie o średnicy 40 mm. To odbywa się zwykle w kruszarce szczękowej.

Następne gruz trafia do pieca, gdzie następuje jego obróbka termiczna. Odbywa się to w temperaturze 650 st. Celsjusza przez około godzinę. Takie parametry obróbki pozwalają na osłabienie połączenia pomiędzy ziarnem kruszywa a zaczynem cementowym w betonie. Dzieje się tak, ponieważ w tym miejscu zalega zwykle wodorotlenek wapnia, który właśnie w takiej temperaturze ok. 650 st. Celsjusza ulega rozpadowi na wapno i wodę.

Następnie wyprażony gruz trafia do bębna obrotowego, gdzie następuje jego obróbka mechaniczna. Podczas ocierania się ziaren o siebie i o płaszcz wewnętrzny bębna następuje już w bardzo prosty sposób, z uwagi na wcześniejsze wyprażenie zaprawy cementowej z powierzchni ziarna kruszywa.

Pozostaje już tylko przesianie materiału na odpowiednie frakcje, dzięki czemu uzyskujemy grube kruszywo wysokiej jakości do betonu oraz frakcję drobną. Zaleca się jeszcze, żeby ta frakcja poniżej 4 mm została możliwie maksymalnie domielona, co powoduje że staje się to cennym materiałem do betonu. Może być stosowane jako aktywny dodatek do betonu lub też jako częściowy zamiennik cementu.

[MB] Uważam, że jest to jeden z najlepszych patentów dotyczących właśnie recyklingu konstrukcji żelbetowych. Zbliżone rozwiązanie istnieje w Japonii, z tym że Japończycy nie doszli do odpowiedniego reżimu technologicznego. Oni stosują przykładowo prażenie gruzu betonowego w temperaturze 300 stopni, a że to jest za niska temperatura z uwagi na proces odwodnienia betonu i osłabienia wiązania pomiędzy zaprawą cementową a kruszywem, to stosują dodatkowo dwa młyny. Jeżeli tak, to w ich procesie powstaje bardzo dużo frakcji pylastych i dlatego stosują filtry papierowe, ażeby odzyskać tę frakcję pylastą. Japończycy próbują zastosować obecnie tą swoją technologię,

natomiast nam się udało już sprzedać licencję na tę technologię dla jednej z firm budowlanych oraz dla kilku firm budowlanych w procesie ich modernizacji zakładów, szczególnie zakładów produkujących beton towarowy jak też produkujących określone rodzaje wyrobów. Tam właśnie również zastosowano naszą technologię.