Recykláty ze stavebních a demoličních odpadů jako alternativa k přírodnímu kamenivu

Příspěvek se zabývá produkcí recyklátů ze stavebních a demoličních odpadů v České republice ve vztahu k jejich začlenění do legislativy pro posuzování jejich vlastností podle harmonizovaných ČSN EN, umožňujících jednoznačné využití recyklovaných inertních minerálních stavebních odpadů jako recyklovaného kameniva.

Recyklace stavebních a demoličních odpadů se od poloviny devadesátých let minulého století postupně stala v České republice běžnou technologií pro materiá­lové využívání stavebních a demoličních odpadů (SDO). Po roce 2000 došlo v oblasti nakládání se stavebními a demoličními odpady k jednoznačnému přesunu ze skládkování či spekulativních rekultivací a vyrovnávání terénu směrem k recyklačním provozům.

Tato situace je přitom spojena jak s akceptací ekologie v rámci přijetí koncepce trvale udržitelného rozvoje, tak s celou řadou legislativních opatření. Jedná se zejména o zákon o odpadech číslo 185/2001 Sb. ve znění následujících předpisů, celonárodní plán odpadového hospodářství a plány odpadového hospodářství jednotlivých krajů, vyhlášku 294/2005 Sb., o podmínkách ukládání odpadů na skládky a jejich využívání na povrchu terénu, a řadu dalších. Jednou ze základních podmínek úspěšnosti recyklace SDO je však i konkurenceschopnost vyrobených recyklátů, což spočívá zejména v důsledném dodržování jejich jakosti zejména v souladu s příslušnými ČSN EN platnými pro kamenivo.

Produkce recyklátů ze SDO
Produkce recyklátů ze stavebních a demoličních odpadů se v jednotlivých letech postupně zvyšovala a zároveň s ní se zvyšovaly i požadavky na jakost a systémy jejího prokazování. Růst produkce recyklátů vyrobených ze stavebních a demoličních odpadů (především skupiny s názvem 1701 Beton, cihly, tašky a keramika a 170302 Asfaltové směsi bez nebezpečných vlastností a 170504, 06 a 08 Kamenivo, zeminy a hlušiny neobsahující nebezpečné látky) je patrný z tab. 1 a následného grafu. Hodnoty uvedené v tabulce jsou z databáze Asociace pro rozvoj recyklace stavebních materiálů v ČR, která eviduje produkci všech recyklátů, na rozdíl od databáze informačního systému odpadového hospodářství (ISOH), která nezahrnuje recykláty vyrobené ze SDO a využité jejich původci (ve smyslu zákona 185/2001 Sb.)

Tab. 1: Produkce recyklátů ze stavebních a demoličních odpadů

Hodnoty o objemech produkovaných recyklátů, které zde uvádíme, je nutné považovat za hodnoty přibližné, neboť jsou získány na základě údajů firem produkujících recykláty ze SDO, které není možno dále ověřit. Skutečné hodnoty mohou přitom kolísat oběma směry od hodnot získaných. I přes tyto skutečnosti lze považovat údaje o množstvích recyklovaných stavebních sutí a jejich struktuře za dostatečně reprezentativní a případné odchylky od skutečnosti budou s největší pravděpodobností dosahovat statisticky nevýznamných hodnot. Na základě provedených šetření lze jednoznačně konstatovat, že v přehledu jsou uvedeny všechny rozhodující recyklační firmy působící v ČR a zjištěné objemy recyklovaných SDO za uvedené roky obsahují minimálně 90 až 97 % celkové produkce této komodity v ČR (graf).

Graf: Produkce recyklátů z vybraných skupin stavebních odpadů

Hodnoty udávané v grafu potvrzují růstový trend v recyklaci SDO do roku 2003. V letech 2004 až 2006 lze pozorovat stagnaci, jejíž příčinu lze spatřovat zejména v nejednotném systému prokazování vlastností recyklátů ze stavebních a demoličních odpadů. Za další příčinu však lze považovat také masivní tlak rozhodujících producentů stavebního kamene v ČR na investory i dodavatele staveb směrem k využívání výhradně přírodního kameniva a štěrkopísků, což lze doložit kromě jiného i značným růstem produkce této komodity v uvedeném období (v letech 2003 až 2006 vzrostla produkce přírodního stavebního kameniva o 26,1 %). Z hlediska trvale udržitelného rozvoje je tato situace ve spotřebovávání nerostného surovinového potenciálu velmi alarmující.

Z grafu je také v letech 2005 až 2008 velmi zřetelně patrný postupný nárůst podílu recyklovaných zemin a kameniva (včetně kameniva železničního lože a hlušin), a to zejména na úkor demoličních sutí. Nejmarkantněji se tato skutečnost projevila zejména v roce 2008.

Možnosti posuzování vlastností recyklátů ze SDO podle platné legislativy ČR
Při uvádění recyklátů na trh se stavebními výrobky v České republice počátkem devadesátých let panovala mezi jejich uživateli jak nedůvěra, tak i přehnaná očekávání. Při aplikacích recyklátů byly využity zejména zahraniční zkušenosti (převážně z Rakouska a Německa). V polovině devadesátých let byla vybudována například řada účelových komunikací, při jejichž stavbě bylo využito takřka výhradně recyklátů z betonu, cihelného zdiva či asfaltů, případně s přídavkem přírodního štěrkopísku. Po příchodu zahraničních soukromých investorů byly recykláty využívány na jimi financovaných stavbách (zejména benzinové stanice, různé super- a hypermarkety a podobně). S tím se objevil i požadavek deklarace jakosti produkovaného recyklátu.

Koncem devadesátých let byly vlastnosti recyklátu posuzovány jejich producenty zejména podle zákona 22/97 Sb., o technických požadavcích na výrobky. Tento zákon je doplněn řadou vyhlášek pro konkrétní výrobky, pro recykláty ze SDO připadalo v úvahu jen nařízení vlády 163/2002 Sb., kterým se stanoví technické požadavky na vybrané stavební výrobky, ve znění následujících předpisů (zejména nařízení vlády 312/2005 Sb.). V těchto vyhláškách však nejsou stanoveny recykláty ze SDO, v novelizaci 312/2005 Sb. ani kamenivo (posuzování jeho vlastností je dáno příslušnými harmonizovanými ČSN EN). Proto byly do roku 2006 posuzovány vlastnosti recyklátů ze stavebních odpadů zejména podle zákona 22/1997 Sb. jako nestanoveného výrobku.

Teprve v posledních letech se začalo důsledněji uplatňovat posuzování vlastností recyklátů podle harmonizovaných ČSN EN umožňujících jednoznačně využití recyklovaných inertních minerálních stavebních odpadů jako recyklovaného kameniva. Zejména se jedná o:

• ČSN EN 12620 Kamenivo do betonu,
• ČSN EN 13043 Kamenivo pro asfaltové směsi a povrchové vrstvy pozemních komunikací, letištních a jiných dopravních ploch,
• ČSN EN 13055-1 Pórovité kamenivo – Část 1: Pórovité kamenivo do betonu, malty a injektážní malty,
• ČSN EN 13055-2 Pórovité kamenivo – Část 2: Pórovité kamenivo pro asfaltové směsi a povrchové úpravy a pro stmelené a nestmelené aplikace,
• ČSN EN 13139 Kamenivo pro malty,
• ČSN EN 13242 Kamenivo pro nestmelené směsi a směsi stmelené hydraulickými pojivy pro inženýrské stavby a pozemní komunikace,
• ČSN EN 13450 Kamenivo pro kolejové lože.

V těchto normách je vždy v kapitole zabývající se definicemi uvedeno kamenivo jako „zrnitý materiál používaný ve stavebnictví; kamenivo může být přírodní, umělé nebo recyklované“.

Recyklované kamenivo je definováno jako „kamenivo získané zpracováním anorganického materiálu dříve použitého v konstrukci“ (výjimku zde tvoří pouze ČSN EN 13 450 Kamenivo pro kolejové lože, kde je recyklované kamenivo pro kolejové lože definováno jako „kamenivo pro kolejové lože upravené z kameniva již dříve užitého v kolejovém loži“). Nejčastěji bývá recyklát ze SDO využíván podle ČSN EN 13 242 jako recyklované „kamenivo pro nestmelené směsi a směsi stmelené hydraulickými pojivy pro inženýrské stavby a pozemní komunikace“. Rozsah zkoušek a deklarace vlastností (obdobně jako u ostatních norem pro kamenivo) se omezuje podle určeného použití kameniva (například v pozemních komunikacích podle technických podmínek TP 170 Ministerstva dopravy ČR – Navrhování pozemních komunikací vydaných v roce 2004), případně jeho původu. Tento proces lze dokonce podle uvedené ČSN EN dovést až do vydání certifikátu CE – zejména jako recyklované „kamenivo do podkladních a ochranných vrstev obslužných, místních komunikací, nemotoristických, dočasných komunikací“.

Výše uvedené normy umožňují použití recyklátů pouze za podmínek shodných s podmínkami pro přírodní suroviny. Problém ale spočívá ve skutečnosti, že v některých vlastnostech je u recyklátů velmi obtížné splnění některých kritérií stanovených pro kamenivo. Především se jedná o nasákavost, kde zejména v případech recyklátů ze zdiva (tzv. cihelný recyklát se zbytky maltovin) je dosažení požadovaných hranic většinou nesplnitelné. Přitom se však nejedná (například při využití těchto recyklátů jako zásypového materiálu většiny inženýrských sítí) o žádný zásadní problém, který by snižoval výslednou kvalitu stavby. Obdobně lze tento materiál výhodně použít například po povrchy cest a lesních komunikací, kde svými vlastnostmi dokonce v řadě parametrů předčí přírodní materiály. Takto vystavěné komunikace již slouží řadu let například v lesích v okolí Brna, neplánovaně po nich dokonce jezdí i těžká lesní technika, přesto se komunikace za dobu své existence zásadně nepoškodily.

Členění recyklátů podle výchozího recyklovaného materiálu
Protože recykláty vyrobené ze zdiva, betonů, asfaltů či recyklované kamenivo z podloží komunikací mají své specifické vlastnosti, které lze při řadě staveb s výhodou využívat (například vynikající zhutnitelnost), bylo by výhodné (a logické) vytvořit samostatný obecně závazný systém posuzování kvality recyklátů. Jedná se o průběžné sledování jak jejich chemických vlastností podle vyhlášky 294/2005 Sb., tak také stavebnětechnických vlastností (zejména však zrnitost, obsah cizorodých částic, obsah prachových podílů, pevnost zrn v tlaku, nasákavost).

Pokud by byl systém posuzování kvality recyklátů pomocí obecně závazných norem a předpisů vytvořen, bude to mít zásadní vliv na uplatňování recyklátů ve stavební výrobě. Lze předpokládat, že recykláty se zaručenou kvalitou podle závazných technických norem se plně vyrovnají přírodním nerostným surovinám a budou přitom cenově dostupnější.

Na základě zkušeností s recyklací stavebních a demoličních sutí v ČR i v okolních zemích by bylo vhodné členit recykláty jako stavební výrobky například podle tab. 2; toto členění respektuje zejména zdroj materiálu, ze kterého je recyklát vyroben, a následně specifikuje možnosti jeho využití (tab. 2).

Obdobně jsou členěny (a přirozeně i akceptovány) produkty z recyklovaných stavebních odpadů ve většině zemí EU s rozvinutou recyklací (například v Anglii, Belgii, Holandsku, Německu, Rakousku a Švýcarsku). Zejména systém řízení jakosti recyklátů ze SDO, který byl zaveden v Rakousku, je pro podmínky ČR velmi vhodný. Jednak z důvodu své jednoduchosti a jednoznačnosti a dále také i s ohledem na všeobecně známý velmi citlivý přístup Rakouska k otázkám životního prostředí.

Tab. 2: Návrh možného členění recyklátu z inertních minerálních materiálů

Závěr
Recykláty vyrobené z inertních minerálních stavebních sutí nalezly v uplynulých letech své uplatnění v řadě aplikací stavební výroby. I přes zdánlivý nárůst produkce recyklátů však jejich relativní podíl na celkovém množství vytěženého přírodního kameniva od roku 2003 trvale klesá (z hodnoty 8,2 na 6,4 %). Přitom jde o materiály, které se při dodržení technologie jejich výroby a zejména technologie při aplikaci do stavby nejen vyrovnají přírodnímu kamenivu, ale v řadě případů dosahují i lepších vlastností (například zbytky maltovin v recyklátu z cihelného zdiva působí po zhutnění jako stabilizační složka). Na druhé straně je však třeba konstatovat, že při aplikaci recyklátů do staveb je nezbytná výrazně vyšší technologická kázeň než u přírodního kameniva (například dodržování doporučené vlhkosti před zhutněním nebo šetrná manipulace).

Na základě podrobné znalosti problematiky recyklace stavebních a demoličních odpadů v některých zemích EU (například i ze zkušeností z předsednictví EQAR – European Quality Association for Recycling e.V. – sdružujícího řadu národních svazů evropských zemí s nejrozvinutějším systémem recyklace SDO) lze jednoznačně konstatovat, že pro další rozšíření využívání recyklátů ze stavebních a demoličních odpadů by výrazně prospěla tvorba jednotného systému jejich posuzování. I když jednotliví producenti recyklátů mají zavedeny svoje vlastní systémy certifikace produktů, pro jejich větší rozšíření a zejména pro jednoznačnou a srozumitelnou garanci při jejich používání ze strany investorů a dodavatelů staveb by byl tento systém jednoznačně přínosný.

doc. Ing. Miroslav Škopán, CSc.
OBR.: archiv autora

Autor působí na VUT v Brně na fakultě strojního inženýrství a je prezidentem Asociace pro rozvoj recyklace stavebních materiálů v ČR (ARSM).

Článek byl uveřejněn v časopisu Realizace staveb.