Projekty a granty

HPC beton s vyššími podíly jemného recyklovaného kameniva

SP2025/094

HPC beton s vyššími podíly jemného recyklovaného kameniva Projekt SGS se zaměřuje na oblast materiálového výzkumu s důrazem na využití betonu s obsahem recyklovaného materiálu pro řešení s přidanou hodnotou. V oblasti materiálového inženýrství betonu a kvazi-křehkých kompozitů se pozornost především soustředí na náhradu tradičního pojivového systému založeného na portlandském cementu alternativními materiály, jako jsou nízkoemisní směsné cementy [1] a alkalicky aktivované systémy. Současně se intenzivně zkoumá možnost nahrazení přírodního kameniva vhodně zpracovaným stavebně demoličním odpadem [2]. Realizovaný experimentální program v rámci SGS SP2024/084 ověřil možnost částečné a úplné náhrady drobného kameniva. Výsledné hodnoty pevnostních charakteristik dosahovaly pro nižší podíly recyklátu přibližně 100 MPa, přičemž byly zachovány výborné trvanlivostní parametry, jako je odolnost proti CHRL, mrazuvzdornost a minimální průsaky tlakovou vodou. Aktuálnost problematiky je potvrzena experimentálními programy s aktivní aplikací recyklátu. Vysokohodnotný beton (HPC), vyznačující se vysokou pevností, odolností a trvanlivostí, je ideální pro konstrukce, kde jsou vyžadovány specifické mechanické a fyzikální vlastnosti. Mezi klíčové vlastnosti HPC patří vysoká odolnost vůči mrazu, chemickým látkám a trvanlivost proti mechanickému namáhání. Tyto charakteristiky činí HPC vhodným pro náročná inženýrská řešení i pro stavební prvky vystavené extrémním podmínkám [3]. Využití recyklovaných materiálů v HPC představuje perspektivní směr, který může významně přispět k snížení environmentální zátěže [4]. Nicméně vyžaduje podrobné zkoumání a důkladné testování zejména v kombinaci s nízkoemisními směsnými cementy [1]. Směsný recyklát, získaný tříděním a drcením stavebního demoličního odpadu, se běžně využívá v pomocných aplikacích. V případě cihelného [5, 6] a betonového recyklátu narážíme na komplikace spojené se stanovením relevantních mechanických a fyzikálních vlastností, což omezuje jejich aplikovatelnost v betonu [7]. Mezi klíčové faktory ovlivňující současná rozhodnutí o použití recyklovaných materiálů patří cena. V závislosti na frakci a kvalitě přírodního kameniva může úspora činit i 50 %. V případě promítnutí do ceny výsledného betonu se může jednat o částky o cca 10 % nižší [8]. Z pohledu dlouhodobého hlediska jsou však ekologické přínosy ještě významnější. Nejdůležitějším aspektem výroby HPC betonu s recyklátem je návrh receptury, která musí vycházet z detailních znalostí o vstupních surovinách, jako jsou jejich granulometrie a fyzikální a chemické vlastnosti, včetně možností technologie zpracování a mikrostruktury [9, 10]. Předložený projekt cílí na zvýšení podílu recyklovaného kameniva až po jeho úplnou náhradu za drobné kamenivo v kombinaci s nízkoemisní směsnými cementy. Z dosavadního experimentálního výzkumu vyplývá, že pouhá náhrada přírodního kameniva tím recyklovaným obvykle nestačí. Je nutné provést redesign celkové receptury, zahrnující optimalizaci množství cementu, vodní součinitel, přídavek různých příměsí a přísad. Specifickým problémem je náhrada jemně mletým recyklovaným kamenivem, která může způsobovat vyšší smršťování v porovnání s použitím jemného přírodního kameniva. Kromě toho je důležité vzít v úvahu, že recyklát má zpravidla vyšší obsah cementové matrice, což z něj činí výrazně pórovitější a tím i nasákavější materiál [11]. Vybrané návrhy jsou součástí disertační práce hlavního řešitele. Experimentální program se zaměří zejména suroviny a recyklovaná kameniva z lokálních zdrojů. V experimentálním programu budou zahnuty zkoušky granulometrie surovin, zkoušky mechanických vlastností, trvanlivostmi zkoušky, kde patří smršťování, mrazuvzdornost a odolnost vůči tlakovým vodám a chemickým látkám. Využije se i elektronová a optická mikroskopie pro detailní analýzu mikrostruktury. Cílem experimentální programu bude posouzení navržených betonových směsí s obsahem recyklovaných kameniv na základě výše zmíněných vlastností. V případě pozitivních výsledků předešlého testování a adekvátních časových možností se nabízí i možnost ověření při uplatnění v konstrukčních prvcích, jmenovitě nosnících bez smykové výztuže. Klíčová slova: recyklované kamenivo, vysokohodnotný beton, mechanické vlastnosti, odolnost. Reference: [1] Cement Carbon Dioxide Emissions Quietly Double in 20 Years [online]. [cit. 2023-12-18]. Dostupné z: https://news.wttw.com/2022/06/22/cement-carbon-dioxide-emissionsquietly-double-20-years [2] Nawaz A., Hussain S., Tufail R.F., Iqbal H.W., Mehmood T., Saingam P., Alattyih W., Ahmad J. Performance evaluation of high-performance concrete mixes incorporating recycled steel scale waste as fine aggregates (2024) Results in Engineering, 24, art. no. 103079, DOI: 10.1016/j.rineng.2024.103079 [3] Aïtcin, P.-C. High Performance Concrete (1st ed.). CRC Press. 1998. https://doi.org/10.4324/9780203475034 [4] HAJEK, Petr. Sustainability perspective in fib MC2020: Contribution of concrete structures to sustainability. Online. Structural Concrete. 2023, roč. 24, č. 4, s. 4352-4361. ISSN 1464-4177. Dostupné z: https://doi.org/10.1002/suco.202300022. [cit. 2023-12-18]. [5] Xu F., Lin X., Zhou A., Liu Q.-F. Effects of recycled ceramic aggregates on internal curing of high performance concrete (2022) Construction and Building Materials, 322, art. no. 126484, Cited 44 times. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2022.126484 [6] Meddah M.S. Design of a non-shrinking silica fume high-performance concrete with recycled ceramic tile aggregate (2023) Structural Concrete, 24 (3), pp. 3425–3442, DOI: 10.1002/suco.202200741 [7] SMITH, James T. Recycled Concrete Aggregate: A Viable Aggregate Source For Concrete Pavements. Disertační práce. Waterloo, Ontario, Canada: University of Waterloo, 2009. [8] Andreu G., Miren E. Experimental analysis of properties of high performance recycled aggregate concrete (2014) Construction and Building Materials, 52, pp. 227 - 235 DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2013.11.054 [9] Poon C.S., Shui Z.H., Lam L. Effect of microstructure of ITZ on compressive strength of concrete prepared with recycled aggregates (2004) Construction and Building Materials, 18 (6), pp. 461 - 468 DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2004.03.005 [10] Oke O.L., Awolusi T.F., Aluko O.G., Babalola E. Properties of recycled aggregates for high performance concrete (2023) Multi-functional Concrete with Recycled Aggregates, pp. 43–57 DOI: 10.1016/B978-0-323-89838-6.00015-3 [11] Ajdukiewicz A., Kliszczewicz A. Influence of recycled aggregates on mechanical properties of HS/HPC (2002) Cement and Concrete Composites, 24 (2), pp. 269 - 279 DOI: 10.1016/S0958-9465(01)00012-9 Zvolené metody řešení: V rámci experimentálního programu budou realizovány zkušební série zaměřené na nízkoemisní směsný cement a drobné kamenivo s odstupňovaným podílem recyklátu, či recyklát v hrubém kamenivu. Pro účely srovnání bude také použita referenční receptura. Zkušební program se bude soustředit na následující oblasti: 1. Testování vlastností vstupních surovin: analýza granulometrie – suchá a mokrá cesta, křivky zrnitosti. 2. Testování vlastností čerstvé a zrající směsi: hodnocení fyzikálních a chemických vlastností. 3. Testování mechanických vlastností: zaměření na pevnost v tlaku a pevnost v tahu za ohybu. 4. Specializované zkoušky s ohledem na trvanlivost: zahrnující mrazuvzdornost a odolnost proti mrazu a chemickým rozmrazovacím látkám. 5. Studium mikrostruktury: využití optické a elektronové mikroskopie pro analýzu rozhraní cementové matrice a recyklovaného betonového kameniva. Experimentální program dále zahrnuje přípravu forem, betonáž a odbedňování zkušebních těles, čištění forem, ošetřování, provádění zkoušek a následnou likvidaci zkušebních vzorků. U zvolených metod řešení se bude postupovat při vyhodnocení a provádění v souladu se standardy a doporučeními: [1] ČSN EN 1097-6, Zkoušení mechanických a fyzikálních vlastností kameniva – Část 6: Stanovení objemové hmotnosti zrn a nasákavosti. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2023. [2] ČSN EN 1097-2, Zkoušení mechanických a fyzikálních vlastností kameniva – Část 2: Metody pro stanovení odolnosti proti drcení. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2010. [3] ČSN EN 12350-2. Zkoušení čerstvého betonu – Část 2 Zkouška sednutím. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2020. [4] ČSN EN 12350-4: Zkoušení čerstvého betonu – Část 4: Stupeň zhutnitelnosti. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2020 [5] ČSN EN 12350-5. Zkoušení čerstvého betonu – Část 5 Zkouška rozlitím. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2020. [6] ČSN 73 1371: Nedestruktívni zkoušení betonu – Ultrazvuková impulzová metoda zkoušení betonu. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2011. [7] ČSN 73 1373: Nedestruktívni zkoušení betonu – Tvrdoměrné metody zkoušení betonu. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2011. [8] ČSN EN 12390-3: Zkoušení ztvrdlého betonu – Část 3: Pevnost v tlaku zkušebních těles. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2020 [9] ČSN EN 12390-5: Zkoušení ztvrdlého betonu – Část 5: Pevnost tahu ohybem zkušebních těles. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2020 [10] ČSN EN 12390-6: Zkoušení ztvrdlého betonu – Část 6: Pevnost v příčném tahu zkušebních těles. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2010 [11] ČSN ISO 1920-10, Zkoušení betonu – Část 10 Stanovení statického modulu pružnosti v tlaku. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2016. [12] ČSN EN 12390-13, Zkoušení ztvrdlého betonu – Část 13 Stanovení sečnového modulu pružnosti v tlaku. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2021. [13] ČSN 73 1322, Stanovení mrazuvzdornosti betonu. Praha: Úřad pro normalizaci a měření, 1968. Zdůvodnění finančních prostředků: Stipendia: Výše stipendia byla stanovená po dohodě řešitelského kolektivu na základě rozdělení a časové náročnosti jednotlivých úloh projektu. 1. Ing. Jan Jeřábek – hlavní řešitel (3. ročník doktorského studia) – koordinace projektu, návrh složení receptur, specializované zkoušky, granulometrické měření, technická příprava a realizace experimentů v laboratoři, vyhodnocení dat, publikační činnost (20 000 Kč). Zapojení v projektu rozsahu 140 hod. téma DiP: Vysokohodnotný beton s obsahem alternativních surovin. Dosavadní výsledky: 4x Jimp 1x Jscopus, 1. GANDEL, R., JERABEK, J., MARCALIKOVA, Z. Reinforced Concrete Beams Without Shear Reinforcement Using Fiber Reinforced Concrete and Alkali-Activated Material. Civil and Environmental Engineering, 2023, 19(1), pp. 348-356. DOI: 10.2478/cee-2023-0031 2. NEMEC, J., GANDEL, R., JERABEK, J., SUCHARDA, O., BILEK, V. Properties of Selected Alkali-Activated Materials for Sustainable Development, Civil and Environmental Engineering, 2024, 20(1), pp. 307-318. DOI: 10.2478/cee-2024-0024 3. MARCALIKOVA, Z., JERABEK, J., GANDEL, R., GABOR, R., BILEK, V., SUCHARDA, O. Mechanical Properties, Workability, and Experiments of Reinforced Composite Beams with Alternative Binder and Aggregate, Buildings, 2024, 14(7), 2142, DOI: 10.3390/buildings14072142 4. SUCHARDA, O., GANDEL, R., CMIEL, P., JERABEK, J., BILEK, V. Utilization of High-Performance Concrete Mixtures for Advanced Manufacturing Technologies, Buildings, 2024, 14(8), 2269, DOI: 10.3390/buildings14082269 5. JEŘÁBEK, J. Comparison of Concrete Mixtures and Alkaline Activated Material with Regard to Selected Properties for Structural Design. Defect and Diffusion Forum, 2024, 432, pp. 25–30 (Jscopus) 2. Bc. Andrea Pěkníková – spoluřešitel (1. ročník doktorského studia, zápis do studia únor 2025) – technická příprava a realizace experimentů v laboratoři, vyhodnocení dat, asistence při publikování, (15 000 Kč). Zapojení v projektu rozsahu 105 hod. téma DiP: Vysokohodnotný beton s recyklátem a jeho stavební aplikace Za bakalářskou práci uděleno ocenění (celostátní kolo): Vynikající bakalářská práce v oboru betonu – kategorie Technologie Betonu Náklady na stipendia celkem: 35 000 Kč Materiálové náklady: 1. Materiál pro výrobu zkušebních těles – cca 110 zkušebních těles (kamenivo, cement, stavební chemie, mikrosilika – 10 tis. Kč balení) 30 000 Kč 2. Zkušební přípravky – 4 000 Kč 3. Spotřební materiál pro účely laboratoře (nářadí – lžíce, nádoby, OOPP) 3 000 Kč Náklady na materiál celkem: 37 000 Kč Služby: 1. Časopis Materials a jazykové korekce 33 715 Kč 2. Náklady laboratoře stavebních hmot – dle zásad pravidel SGS (kalibrace, resp. opravy a údržba – služba – poměrná část nákladů, domluveno s VK223) – 2 000 Kč 3. Aktivní účast na semináři Kobylí (Udržitelný beton) – 4 000 Kč Náklady na Služby celkem: 39 715 Kč Cestovné: 1x Seminář – udržitelný beton: cestovné a ubytování – 2 000 Kč Náklady na cestovné celkem: 2 000 Kč Režie: 12 635 Kč Harmonogram prací: Leden–Únor • Podrobná rešerše literatury zaměřená na problematiku recyklovaného kameniva v betonu. • Návrh zkušebních receptur. Březen • Provádění specializovaných zkoušek recyklovaného betonového kameniva. • Úprava navržených receptur s ohledem na zjištěné vlastnosti recyklovaného betonového kameniva. • Výroba referenčních zkušebních sérií s obsahem přírodního kameniva. • Počátek testování vývoje pevnostních charakteristik v závislosti na čase a ošetřování referenčních receptur. Duben–Květen • Výroba zkušebních sérií použitím kameniva z betonového recyklátu. • Testování vlastností čerstvé a zrající směsi. • Testování vývoje pevnostních charakteristik v závislosti na čase a ošetřování. • Normové testování mechanických vlastností vyrobených zkušebních těles. Duben • Vyhodnocení a analýza dosavadních provedených zkoušek v rámci experimentálního programu. Červen • Další výroba zkušebních sérií s obsahem recyklovaného kameniva Červenec • Normové testování mechanických vlastností vyrobených zkušebních těles. • Studium mikrostruktury. • Počátek dlouhodobých zkoušek zaměřených na trvanlivost a odolnost (stanovení mrazuvzdornosti a odolnosti proti chemickým rozmrazovacím látkám). Srpen–Září • Provedení dlouhodobých zkoušek s ohledem na trvanlivost a odolnost (stanovení mrazuvzdornosti a odolnosti proti chemickým rozmrazovacím látkám). • Pokračování studia mikrostruktury. Říjen–Listopad • Finální statistické vyhodnocení naměřených dat, včetně statistických a korelačních analýz. • Příprava odborné publikace (Jimp). Prosinec • Účast na semináři: Betony pro udržitelný rozvoj konstrukcí Rozsah prací po optimalizaci testovaných receptur bude činit přibližně 3 až 4 testovací série, každá s minimálně 40 testovacími tělesy/vzorky.

2025

2025

Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy

SGS

Specifický výzkum VŠB-TUO

Jeřábek Jan Ing.

HPC beton s vyššími podíly jemného recyklovaného kameniva

SP2025/094

HPC beton s vyššími podíly jemného recyklovaného kameniva Projekt SGS se zaměřuje na oblast materiálového výzkumu s důrazem na využití betonu s obsahem recyklovaného materiálu pro řešení s přidanou hodnotou. V oblasti materiálového inženýrství betonu a kvazi-křehkých kompozitů se pozornost především soustředí na náhradu tradičního pojivového systému založeného na portlandském cementu alternativními materiály, jako jsou nízkoemisní směsné cementy [1] a alkalicky aktivované systémy. Současně se intenzivně zkoumá možnost nahrazení přírodního kameniva vhodně zpracovaným stavebně demoličním odpadem [2]. Realizovaný experimentální program v rámci SGS SP2024/084 ověřil možnost částečné a úplné náhrady drobného kameniva. Výsledné hodnoty pevnostních charakteristik dosahovaly pro nižší podíly recyklátu přibližně 100 MPa, přičemž byly zachovány výborné trvanlivostní parametry, jako je odolnost proti CHRL, mrazuvzdornost a minimální průsaky tlakovou vodou. Aktuálnost problematiky je potvrzena experimentálními programy s aktivní aplikací recyklátu. Vysokohodnotný beton (HPC), vyznačující se vysokou pevností, odolností a trvanlivostí, je ideální pro konstrukce, kde jsou vyžadovány specifické mechanické a fyzikální vlastnosti. Mezi klíčové vlastnosti HPC patří vysoká odolnost vůči mrazu, chemickým látkám a trvanlivost proti mechanickému namáhání. Tyto charakteristiky činí HPC vhodným pro náročná inženýrská řešení i pro stavební prvky vystavené extrémním podmínkám [3]. Využití recyklovaných materiálů v HPC představuje perspektivní směr, který může významně přispět k snížení environmentální zátěže [4]. Nicméně vyžaduje podrobné zkoumání a důkladné testování zejména v kombinaci s nízkoemisními směsnými cementy [1]. Směsný recyklát, získaný tříděním a drcením stavebního demoličního odpadu, se běžně využívá v pomocných aplikacích. V případě cihelného [5, 6] a betonového recyklátu narážíme na komplikace spojené se stanovením relevantních mechanických a fyzikálních vlastností, což omezuje jejich aplikovatelnost v betonu [7]. Mezi klíčové faktory ovlivňující současná rozhodnutí o použití recyklovaných materiálů patří cena. V závislosti na frakci a kvalitě přírodního kameniva může úspora činit i 50 %. V případě promítnutí do ceny výsledného betonu se může jednat o částky o cca 10 % nižší [8]. Z pohledu dlouhodobého hlediska jsou však ekologické přínosy ještě významnější. Nejdůležitějším aspektem výroby HPC betonu s recyklátem je návrh receptury, která musí vycházet z detailních znalostí o vstupních surovinách, jako jsou jejich granulometrie a fyzikální a chemické vlastnosti, včetně možností technologie zpracování a mikrostruktury [9, 10]. Předložený projekt cílí na zvýšení podílu recyklovaného kameniva až po jeho úplnou náhradu za drobné kamenivo v kombinaci s nízkoemisní směsnými cementy. Z dosavadního experimentálního výzkumu vyplývá, že pouhá náhrada přírodního kameniva tím recyklovaným obvykle nestačí. Je nutné provést redesign celkové receptury, zahrnující optimalizaci množství cementu, vodní součinitel, přídavek různých příměsí a přísad. Specifickým problémem je náhrada jemně mletým recyklovaným kamenivem, která může způsobovat vyšší smršťování v porovnání s použitím jemného přírodního kameniva. Kromě toho je důležité vzít v úvahu, že recyklát má zpravidla vyšší obsah cementové matrice, což z něj činí výrazně pórovitější a tím i nasákavější materiál [11]. Vybrané návrhy jsou součástí disertační práce hlavního řešitele. Experimentální program se zaměří zejména suroviny a recyklovaná kameniva z lokálních zdrojů. V experimentálním programu budou zahnuty zkoušky granulometrie surovin, zkoušky mechanických vlastností, trvanlivostmi zkoušky, kde patří smršťování, mrazuvzdornost a odolnost vůči tlakovým vodám a chemickým látkám. Využije se i elektronová a optická mikroskopie pro detailní analýzu mikrostruktury. Cílem experimentální programu bude posouzení navržených betonových směsí s obsahem recyklovaných kameniv na základě výše zmíněných vlastností. V případě pozitivních výsledků předešlého testování a adekvátních časových možností se nabízí i možnost ověření při uplatnění v konstrukčních prvcích, jmenovitě nosnících bez smykové výztuže. Klíčová slova: recyklované kamenivo, vysokohodnotný beton, mechanické vlastnosti, odolnost. Reference: [1] Cement Carbon Dioxide Emissions Quietly Double in 20 Years [online]. [cit. 2023-12-18]. Dostupné z: https://news.wttw.com/2022/06/22/cement-carbon-dioxide-emissionsquietly-double-20-years [2] Nawaz A., Hussain S., Tufail R.F., Iqbal H.W., Mehmood T., Saingam P., Alattyih W., Ahmad J. Performance evaluation of high-performance concrete mixes incorporating recycled steel scale waste as fine aggregates (2024) Results in Engineering, 24, art. no. 103079, DOI: 10.1016/j.rineng.2024.103079 [3] Aïtcin, P.-C. High Performance Concrete (1st ed.). CRC Press. 1998. https://doi.org/10.4324/9780203475034 [4] HAJEK, Petr. Sustainability perspective in fib MC2020: Contribution of concrete structures to sustainability. Online. Structural Concrete. 2023, roč. 24, č. 4, s. 4352-4361. ISSN 1464-4177. Dostupné z: https://doi.org/10.1002/suco.202300022. [cit. 2023-12-18]. [5] Xu F., Lin X., Zhou A., Liu Q.-F. Effects of recycled ceramic aggregates on internal curing of high performance concrete (2022) Construction and Building Materials, 322, art. no. 126484, Cited 44 times. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2022.126484 [6] Meddah M.S. Design of a non-shrinking silica fume high-performance concrete with recycled ceramic tile aggregate (2023) Structural Concrete, 24 (3), pp. 3425–3442, DOI: 10.1002/suco.202200741 [7] SMITH, James T. Recycled Concrete Aggregate: A Viable Aggregate Source For Concrete Pavements. Disertační práce. Waterloo, Ontario, Canada: University of Waterloo, 2009. [8] Andreu G., Miren E. Experimental analysis of properties of high performance recycled aggregate concrete (2014) Construction and Building Materials, 52, pp. 227 - 235 DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2013.11.054 [9] Poon C.S., Shui Z.H., Lam L. Effect of microstructure of ITZ on compressive strength of concrete prepared with recycled aggregates (2004) Construction and Building Materials, 18 (6), pp. 461 - 468 DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2004.03.005 [10] Oke O.L., Awolusi T.F., Aluko O.G., Babalola E. Properties of recycled aggregates for high performance concrete (2023) Multi-functional Concrete with Recycled Aggregates, pp. 43–57 DOI: 10.1016/B978-0-323-89838-6.00015-3 [11] Ajdukiewicz A., Kliszczewicz A. Influence of recycled aggregates on mechanical properties of HS/HPC (2002) Cement and Concrete Composites, 24 (2), pp. 269 - 279 DOI: 10.1016/S0958-9465(01)00012-9 Zvolené metody řešení: V rámci experimentálního programu budou realizovány zkušební série zaměřené na nízkoemisní směsný cement a drobné kamenivo s odstupňovaným podílem recyklátu, či recyklát v hrubém kamenivu. Pro účely srovnání bude také použita referenční receptura. Zkušební program se bude soustředit na následující oblasti: 1. Testování vlastností vstupních surovin: analýza granulometrie – suchá a mokrá cesta, křivky zrnitosti. 2. Testování vlastností čerstvé a zrající směsi: hodnocení fyzikálních a chemických vlastností. 3. Testování mechanických vlastností: zaměření na pevnost v tlaku a pevnost v tahu za ohybu. 4. Specializované zkoušky s ohledem na trvanlivost: zahrnující mrazuvzdornost a odolnost proti mrazu a chemickým rozmrazovacím látkám. 5. Studium mikrostruktury: využití optické a elektronové mikroskopie pro analýzu rozhraní cementové matrice a recyklovaného betonového kameniva. Experimentální program dále zahrnuje přípravu forem, betonáž a odbedňování zkušebních těles, čištění forem, ošetřování, provádění zkoušek a následnou likvidaci zkušebních vzorků. U zvolených metod řešení se bude postupovat při vyhodnocení a provádění v souladu se standardy a doporučeními: [1] ČSN EN 1097-6, Zkoušení mechanických a fyzikálních vlastností kameniva – Část 6: Stanovení objemové hmotnosti zrn a nasákavosti. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2023. [2] ČSN EN 1097-2, Zkoušení mechanických a fyzikálních vlastností kameniva – Část 2: Metody pro stanovení odolnosti proti drcení. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2010. [3] ČSN EN 12350-2. Zkoušení čerstvého betonu – Část 2 Zkouška sednutím. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2020. [4] ČSN EN 12350-4: Zkoušení čerstvého betonu – Část 4: Stupeň zhutnitelnosti. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2020 [5] ČSN EN 12350-5. Zkoušení čerstvého betonu – Část 5 Zkouška rozlitím. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2020. [6] ČSN 73 1371: Nedestruktívni zkoušení betonu – Ultrazvuková impulzová metoda zkoušení betonu. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2011. [7] ČSN 73 1373: Nedestruktívni zkoušení betonu – Tvrdoměrné metody zkoušení betonu. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2011. [8] ČSN EN 12390-3: Zkoušení ztvrdlého betonu – Část 3: Pevnost v tlaku zkušebních těles. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2020 [9] ČSN EN 12390-5: Zkoušení ztvrdlého betonu – Část 5: Pevnost tahu ohybem zkušebních těles. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2020 [10] ČSN EN 12390-6: Zkoušení ztvrdlého betonu – Část 6: Pevnost v příčném tahu zkušebních těles. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2010 [11] ČSN ISO 1920-10, Zkoušení betonu – Část 10 Stanovení statického modulu pružnosti v tlaku. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2016. [12] ČSN EN 12390-13, Zkoušení ztvrdlého betonu – Část 13 Stanovení sečnového modulu pružnosti v tlaku. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2021. [13] ČSN 73 1322, Stanovení mrazuvzdornosti betonu. Praha: Úřad pro normalizaci a měření, 1968. Zdůvodnění finančních prostředků: Stipendia: Výše stipendia byla stanovená po dohodě řešitelského kolektivu na základě rozdělení a časové náročnosti jednotlivých úloh projektu. 1. Ing. Jan Jeřábek – hlavní řešitel (3. ročník doktorského studia) – koordinace projektu, návrh složení receptur, specializované zkoušky, granulometrické měření, technická příprava a realizace experimentů v laboratoři, vyhodnocení dat, publikační činnost (20 000 Kč). Zapojení v projektu rozsahu 140 hod. téma DiP: Vysokohodnotný beton s obsahem alternativních surovin. Dosavadní výsledky: 4x Jimp 1x Jscopus, 1. GANDEL, R., JERABEK, J., MARCALIKOVA, Z. Reinforced Concrete Beams Without Shear Reinforcement Using Fiber Reinforced Concrete and Alkali-Activated Material. Civil and Environmental Engineering, 2023, 19(1), pp. 348-356. DOI: 10.2478/cee-2023-0031 2. NEMEC, J., GANDEL, R., JERABEK, J., SUCHARDA, O., BILEK, V. Properties of Selected Alkali-Activated Materials for Sustainable Development, Civil and Environmental Engineering, 2024, 20(1), pp. 307-318. DOI: 10.2478/cee-2024-0024 3. MARCALIKOVA, Z., JERABEK, J., GANDEL, R., GABOR, R., BILEK, V., SUCHARDA, O. Mechanical Properties, Workability, and Experiments of Reinforced Composite Beams with Alternative Binder and Aggregate, Buildings, 2024, 14(7), 2142, DOI: 10.3390/buildings14072142 4. SUCHARDA, O., GANDEL, R., CMIEL, P., JERABEK, J., BILEK, V. Utilization of High-Performance Concrete Mixtures for Advanced Manufacturing Technologies, Buildings, 2024, 14(8), 2269, DOI: 10.3390/buildings14082269 5. JEŘÁBEK, J. Comparison of Concrete Mixtures and Alkaline Activated Material with Regard to Selected Properties for Structural Design. Defect and Diffusion Forum, 2024, 432, pp. 25–30 (Jscopus) 2. Bc. Andrea Pěkníková – spoluřešitel (1. ročník doktorského studia, zápis do studia únor 2025) – technická příprava a realizace experimentů v laboratoři, vyhodnocení dat, asistence při publikování, (15 000 Kč). Zapojení v projektu rozsahu 105 hod. téma DiP: Vysokohodnotný beton s recyklátem a jeho stavební aplikace Za bakalářskou práci uděleno ocenění (celostátní kolo): Vynikající bakalářská práce v oboru betonu – kategorie Technologie Betonu Náklady na stipendia celkem: 35 000 Kč Materiálové náklady: 1. Materiál pro výrobu zkušebních těles – cca 110 zkušebních těles (kamenivo, cement, stavební chemie, mikrosilika – 10 tis. Kč balení) 30 000 Kč 2. Zkušební přípravky – 4 000 Kč 3. Spotřební materiál pro účely laboratoře (nářadí – lžíce, nádoby, OOPP) 3 000 Kč Náklady na materiál celkem: 37 000 Kč Služby: 1. Časopis Materials a jazykové korekce 33 715 Kč 2. Náklady laboratoře stavebních hmot – dle zásad pravidel SGS (kalibrace, resp. opravy a údržba – služba – poměrná část nákladů, domluveno s VK223) – 2 000 Kč 3. Aktivní účast na semináři Kobylí (Udržitelný beton) – 4 000 Kč Náklady na Služby celkem: 39 715 Kč Cestovné: 1x Seminář – udržitelný beton: cestovné a ubytování – 2 000 Kč Náklady na cestovné celkem: 2 000 Kč Režie: 12 635 Kč Harmonogram prací: Leden–Únor • Podrobná rešerše literatury zaměřená na problematiku recyklovaného kameniva v betonu. • Návrh zkušebních receptur. Březen • Provádění specializovaných zkoušek recyklovaného betonového kameniva. • Úprava navržených receptur s ohledem na zjištěné vlastnosti recyklovaného betonového kameniva. • Výroba referenčních zkušebních sérií s obsahem přírodního kameniva. • Počátek testování vývoje pevnostních charakteristik v závislosti na čase a ošetřování referenčních receptur. Duben–Květen • Výroba zkušebních sérií použitím kameniva z betonového recyklátu. • Testování vlastností čerstvé a zrající směsi. • Testování vývoje pevnostních charakteristik v závislosti na čase a ošetřování. • Normové testování mechanických vlastností vyrobených zkušebních těles. Duben • Vyhodnocení a analýza dosavadních provedených zkoušek v rámci experimentálního programu. Červen • Další výroba zkušebních sérií s obsahem recyklovaného kameniva Červenec • Normové testování mechanických vlastností vyrobených zkušebních těles. • Studium mikrostruktury. • Počátek dlouhodobých zkoušek zaměřených na trvanlivost a odolnost (stanovení mrazuvzdornosti a odolnosti proti chemickým rozmrazovacím látkám). Srpen–Září • Provedení dlouhodobých zkoušek s ohledem na trvanlivost a odolnost (stanovení mrazuvzdornosti a odolnosti proti chemickým rozmrazovacím látkám). • Pokračování studia mikrostruktury. Říjen–Listopad • Finální statistické vyhodnocení naměřených dat, včetně statistických a korelačních analýz. • Příprava odborné publikace (Jimp). Prosinec • Účast na semináři: Betony pro udržitelný rozvoj konstrukcí Rozsah prací po optimalizaci testovaných receptur bude činit přibližně 3 až 4 testovací série, každá s minimálně 40 testovacími tělesy/vzorky.

2025

2025

Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy

SGS

Specifický výzkum VŠB-TUO

Jeřábek Jan Ing.

HPC beton s vyššími podíly jemného recyklovaného kameniva

SP2025/094

HPC beton s vyššími podíly jemného recyklovaného kameniva Projekt SGS se zaměřuje na oblast materiálového výzkumu s důrazem na využití betonu s obsahem recyklovaného materiálu pro řešení s přidanou hodnotou. V oblasti materiálového inženýrství betonu a kvazi-křehkých kompozitů se pozornost především soustředí na náhradu tradičního pojivového systému založeného na portlandském cementu alternativními materiály, jako jsou nízkoemisní směsné cementy [1] a alkalicky aktivované systémy. Současně se intenzivně zkoumá možnost nahrazení přírodního kameniva vhodně zpracovaným stavebně demoličním odpadem [2]. Realizovaný experimentální program v rámci SGS SP2024/084 ověřil možnost částečné a úplné náhrady drobného kameniva. Výsledné hodnoty pevnostních charakteristik dosahovaly pro nižší podíly recyklátu přibližně 100 MPa, přičemž byly zachovány výborné trvanlivostní parametry, jako je odolnost proti CHRL, mrazuvzdornost a minimální průsaky tlakovou vodou. Aktuálnost problematiky je potvrzena experimentálními programy s aktivní aplikací recyklátu. Vysokohodnotný beton (HPC), vyznačující se vysokou pevností, odolností a trvanlivostí, je ideální pro konstrukce, kde jsou vyžadovány specifické mechanické a fyzikální vlastnosti. Mezi klíčové vlastnosti HPC patří vysoká odolnost vůči mrazu, chemickým látkám a trvanlivost proti mechanickému namáhání. Tyto charakteristiky činí HPC vhodným pro náročná inženýrská řešení i pro stavební prvky vystavené extrémním podmínkám [3]. Využití recyklovaných materiálů v HPC představuje perspektivní směr, který může významně přispět k snížení environmentální zátěže [4]. Nicméně vyžaduje podrobné zkoumání a důkladné testování zejména v kombinaci s nízkoemisními směsnými cementy [1]. Směsný recyklát, získaný tříděním a drcením stavebního demoličního odpadu, se běžně využívá v pomocných aplikacích. V případě cihelného [5, 6] a betonového recyklátu narážíme na komplikace spojené se stanovením relevantních mechanických a fyzikálních vlastností, což omezuje jejich aplikovatelnost v betonu [7]. Mezi klíčové faktory ovlivňující současná rozhodnutí o použití recyklovaných materiálů patří cena. V závislosti na frakci a kvalitě přírodního kameniva může úspora činit i 50 %. V případě promítnutí do ceny výsledného betonu se může jednat o částky o cca 10 % nižší [8]. Z pohledu dlouhodobého hlediska jsou však ekologické přínosy ještě významnější. Nejdůležitějším aspektem výroby HPC betonu s recyklátem je návrh receptury, která musí vycházet z detailních znalostí o vstupních surovinách, jako jsou jejich granulometrie a fyzikální a chemické vlastnosti, včetně možností technologie zpracování a mikrostruktury [9, 10]. Předložený projekt cílí na zvýšení podílu recyklovaného kameniva až po jeho úplnou náhradu za drobné kamenivo v kombinaci s nízkoemisní směsnými cementy. Z dosavadního experimentálního výzkumu vyplývá, že pouhá náhrada přírodního kameniva tím recyklovaným obvykle nestačí. Je nutné provést redesign celkové receptury, zahrnující optimalizaci množství cementu, vodní součinitel, přídavek různých příměsí a přísad. Specifickým problémem je náhrada jemně mletým recyklovaným kamenivem, která může způsobovat vyšší smršťování v porovnání s použitím jemného přírodního kameniva. Kromě toho je důležité vzít v úvahu, že recyklát má zpravidla vyšší obsah cementové matrice, což z něj činí výrazně pórovitější a tím i nasákavější materiál [11]. Vybrané návrhy jsou součástí disertační práce hlavního řešitele. Experimentální program se zaměří zejména suroviny a recyklovaná kameniva z lokálních zdrojů. V experimentálním programu budou zahnuty zkoušky granulometrie surovin, zkoušky mechanických vlastností, trvanlivostmi zkoušky, kde patří smršťování, mrazuvzdornost a odolnost vůči tlakovým vodám a chemickým látkám. Využije se i elektronová a optická mikroskopie pro detailní analýzu mikrostruktury. Cílem experimentální programu bude posouzení navržených betonových směsí s obsahem recyklovaných kameniv na základě výše zmíněných vlastností. V případě pozitivních výsledků předešlého testování a adekvátních časových možností se nabízí i možnost ověření při uplatnění v konstrukčních prvcích, jmenovitě nosnících bez smykové výztuže. Klíčová slova: recyklované kamenivo, vysokohodnotný beton, mechanické vlastnosti, odolnost. Reference: [1] Cement Carbon Dioxide Emissions Quietly Double in 20 Years [online]. [cit. 2023-12-18]. Dostupné z: https://news.wttw.com/2022/06/22/cement-carbon-dioxide-emissionsquietly-double-20-years [2] Nawaz A., Hussain S., Tufail R.F., Iqbal H.W., Mehmood T., Saingam P., Alattyih W., Ahmad J. Performance evaluation of high-performance concrete mixes incorporating recycled steel scale waste as fine aggregates (2024) Results in Engineering, 24, art. no. 103079, DOI: 10.1016/j.rineng.2024.103079 [3] Aïtcin, P.-C. High Performance Concrete (1st ed.). CRC Press. 1998. https://doi.org/10.4324/9780203475034 [4] HAJEK, Petr. Sustainability perspective in fib MC2020: Contribution of concrete structures to sustainability. Online. Structural Concrete. 2023, roč. 24, č. 4, s. 4352-4361. ISSN 1464-4177. Dostupné z: https://doi.org/10.1002/suco.202300022. [cit. 2023-12-18]. [5] Xu F., Lin X., Zhou A., Liu Q.-F. Effects of recycled ceramic aggregates on internal curing of high performance concrete (2022) Construction and Building Materials, 322, art. no. 126484, Cited 44 times. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2022.126484 [6] Meddah M.S. Design of a non-shrinking silica fume high-performance concrete with recycled ceramic tile aggregate (2023) Structural Concrete, 24 (3), pp. 3425–3442, DOI: 10.1002/suco.202200741 [7] SMITH, James T. Recycled Concrete Aggregate: A Viable Aggregate Source For Concrete Pavements. Disertační práce. Waterloo, Ontario, Canada: University of Waterloo, 2009. [8] Andreu G., Miren E. Experimental analysis of properties of high performance recycled aggregate concrete (2014) Construction and Building Materials, 52, pp. 227 - 235 DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2013.11.054 [9] Poon C.S., Shui Z.H., Lam L. Effect of microstructure of ITZ on compressive strength of concrete prepared with recycled aggregates (2004) Construction and Building Materials, 18 (6), pp. 461 - 468 DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2004.03.005 [10] Oke O.L., Awolusi T.F., Aluko O.G., Babalola E. Properties of recycled aggregates for high performance concrete (2023) Multi-functional Concrete with Recycled Aggregates, pp. 43–57 DOI: 10.1016/B978-0-323-89838-6.00015-3 [11] Ajdukiewicz A., Kliszczewicz A. Influence of recycled aggregates on mechanical properties of HS/HPC (2002) Cement and Concrete Composites, 24 (2), pp. 269 - 279 DOI: 10.1016/S0958-9465(01)00012-9 Zvolené metody řešení: V rámci experimentálního programu budou realizovány zkušební série zaměřené na nízkoemisní směsný cement a drobné kamenivo s odstupňovaným podílem recyklátu, či recyklát v hrubém kamenivu. Pro účely srovnání bude také použita referenční receptura. Zkušební program se bude soustředit na následující oblasti: 1. Testování vlastností vstupních surovin: analýza granulometrie – suchá a mokrá cesta, křivky zrnitosti. 2. Testování vlastností čerstvé a zrající směsi: hodnocení fyzikálních a chemických vlastností. 3. Testování mechanických vlastností: zaměření na pevnost v tlaku a pevnost v tahu za ohybu. 4. Specializované zkoušky s ohledem na trvanlivost: zahrnující mrazuvzdornost a odolnost proti mrazu a chemickým rozmrazovacím látkám. 5. Studium mikrostruktury: využití optické a elektronové mikroskopie pro analýzu rozhraní cementové matrice a recyklovaného betonového kameniva. Experimentální program dále zahrnuje přípravu forem, betonáž a odbedňování zkušebních těles, čištění forem, ošetřování, provádění zkoušek a následnou likvidaci zkušebních vzorků. U zvolených metod řešení se bude postupovat při vyhodnocení a provádění v souladu se standardy a doporučeními: [1] ČSN EN 1097-6, Zkoušení mechanických a fyzikálních vlastností kameniva – Část 6: Stanovení objemové hmotnosti zrn a nasákavosti. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2023. [2] ČSN EN 1097-2, Zkoušení mechanických a fyzikálních vlastností kameniva – Část 2: Metody pro stanovení odolnosti proti drcení. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2010. [3] ČSN EN 12350-2. Zkoušení čerstvého betonu – Část 2 Zkouška sednutím. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2020. [4] ČSN EN 12350-4: Zkoušení čerstvého betonu – Část 4: Stupeň zhutnitelnosti. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2020 [5] ČSN EN 12350-5. Zkoušení čerstvého betonu – Část 5 Zkouška rozlitím. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2020. [6] ČSN 73 1371: Nedestruktívni zkoušení betonu – Ultrazvuková impulzová metoda zkoušení betonu. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2011. [7] ČSN 73 1373: Nedestruktívni zkoušení betonu – Tvrdoměrné metody zkoušení betonu. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2011. [8] ČSN EN 12390-3: Zkoušení ztvrdlého betonu – Část 3: Pevnost v tlaku zkušebních těles. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2020 [9] ČSN EN 12390-5: Zkoušení ztvrdlého betonu – Část 5: Pevnost tahu ohybem zkušebních těles. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2020 [10] ČSN EN 12390-6: Zkoušení ztvrdlého betonu – Část 6: Pevnost v příčném tahu zkušebních těles. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2010 [11] ČSN ISO 1920-10, Zkoušení betonu – Část 10 Stanovení statického modulu pružnosti v tlaku. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2016. [12] ČSN EN 12390-13, Zkoušení ztvrdlého betonu – Část 13 Stanovení sečnového modulu pružnosti v tlaku. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2021. [13] ČSN 73 1322, Stanovení mrazuvzdornosti betonu. Praha: Úřad pro normalizaci a měření, 1968. Zdůvodnění finančních prostředků: Stipendia: Výše stipendia byla stanovená po dohodě řešitelského kolektivu na základě rozdělení a časové náročnosti jednotlivých úloh projektu. 1. Ing. Jan Jeřábek – hlavní řešitel (3. ročník doktorského studia) – koordinace projektu, návrh složení receptur, specializované zkoušky, granulometrické měření, technická příprava a realizace experimentů v laboratoři, vyhodnocení dat, publikační činnost (20 000 Kč). Zapojení v projektu rozsahu 140 hod. téma DiP: Vysokohodnotný beton s obsahem alternativních surovin. Dosavadní výsledky: 4x Jimp 1x Jscopus, 1. GANDEL, R., JERABEK, J., MARCALIKOVA, Z. Reinforced Concrete Beams Without Shear Reinforcement Using Fiber Reinforced Concrete and Alkali-Activated Material. Civil and Environmental Engineering, 2023, 19(1), pp. 348-356. DOI: 10.2478/cee-2023-0031 2. NEMEC, J., GANDEL, R., JERABEK, J., SUCHARDA, O., BILEK, V. Properties of Selected Alkali-Activated Materials for Sustainable Development, Civil and Environmental Engineering, 2024, 20(1), pp. 307-318. DOI: 10.2478/cee-2024-0024 3. MARCALIKOVA, Z., JERABEK, J., GANDEL, R., GABOR, R., BILEK, V., SUCHARDA, O. Mechanical Properties, Workability, and Experiments of Reinforced Composite Beams with Alternative Binder and Aggregate, Buildings, 2024, 14(7), 2142, DOI: 10.3390/buildings14072142 4. SUCHARDA, O., GANDEL, R., CMIEL, P., JERABEK, J., BILEK, V. Utilization of High-Performance Concrete Mixtures for Advanced Manufacturing Technologies, Buildings, 2024, 14(8), 2269, DOI: 10.3390/buildings14082269 5. JEŘÁBEK, J. Comparison of Concrete Mixtures and Alkaline Activated Material with Regard to Selected Properties for Structural Design. Defect and Diffusion Forum, 2024, 432, pp. 25–30 (Jscopus) 2. Bc. Andrea Pěkníková – spoluřešitel (1. ročník doktorského studia, zápis do studia únor 2025) – technická příprava a realizace experimentů v laboratoři, vyhodnocení dat, asistence při publikování, (15 000 Kč). Zapojení v projektu rozsahu 105 hod. téma DiP: Vysokohodnotný beton s recyklátem a jeho stavební aplikace Za bakalářskou práci uděleno ocenění (celostátní kolo): Vynikající bakalářská práce v oboru betonu – kategorie Technologie Betonu Náklady na stipendia celkem: 35 000 Kč Materiálové náklady: 1. Materiál pro výrobu zkušebních těles – cca 110 zkušebních těles (kamenivo, cement, stavební chemie, mikrosilika – 10 tis. Kč balení) 30 000 Kč 2. Zkušební přípravky – 4 000 Kč 3. Spotřební materiál pro účely laboratoře (nářadí – lžíce, nádoby, OOPP) 3 000 Kč Náklady na materiál celkem: 37 000 Kč Služby: 1. Časopis Materials a jazykové korekce 33 715 Kč 2. Náklady laboratoře stavebních hmot – dle zásad pravidel SGS (kalibrace, resp. opravy a údržba – služba – poměrná část nákladů, domluveno s VK223) – 2 000 Kč 3. Aktivní účast na semináři Kobylí (Udržitelný beton) – 4 000 Kč Náklady na Služby celkem: 39 715 Kč Cestovné: 1x Seminář – udržitelný beton: cestovné a ubytování – 2 000 Kč Náklady na cestovné celkem: 2 000 Kč Režie: 12 635 Kč Harmonogram prací: Leden–Únor • Podrobná rešerše literatury zaměřená na problematiku recyklovaného kameniva v betonu. • Návrh zkušebních receptur. Březen • Provádění specializovaných zkoušek recyklovaného betonového kameniva. • Úprava navržených receptur s ohledem na zjištěné vlastnosti recyklovaného betonového kameniva. • Výroba referenčních zkušebních sérií s obsahem přírodního kameniva. • Počátek testování vývoje pevnostních charakteristik v závislosti na čase a ošetřování referenčních receptur. Duben–Květen • Výroba zkušebních sérií použitím kameniva z betonového recyklátu. • Testování vlastností čerstvé a zrající směsi. • Testování vývoje pevnostních charakteristik v závislosti na čase a ošetřování. • Normové testování mechanických vlastností vyrobených zkušebních těles. Duben • Vyhodnocení a analýza dosavadních provedených zkoušek v rámci experimentálního programu. Červen • Další výroba zkušebních sérií s obsahem recyklovaného kameniva Červenec • Normové testování mechanických vlastností vyrobených zkušebních těles. • Studium mikrostruktury. • Počátek dlouhodobých zkoušek zaměřených na trvanlivost a odolnost (stanovení mrazuvzdornosti a odolnosti proti chemickým rozmrazovacím látkám). Srpen–Září • Provedení dlouhodobých zkoušek s ohledem na trvanlivost a odolnost (stanovení mrazuvzdornosti a odolnosti proti chemickým rozmrazovacím látkám). • Pokračování studia mikrostruktury. Říjen–Listopad • Finální statistické vyhodnocení naměřených dat, včetně statistických a korelačních analýz. • Příprava odborné publikace (Jimp). Prosinec • Účast na semináři: Betony pro udržitelný rozvoj konstrukcí Rozsah prací po optimalizaci testovaných receptur bude činit přibližně 3 až 4 testovací série, každá s minimálně 40 testovacími tělesy/vzorky.

2025

2025

Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy

SGS

Specifický výzkum VŠB-TUO

Jeřábek Jan Ing.