Vyluhovatelnost cementových výrobků na národní a evropské úrovni

Stavební výrobky jsou v reálném životním prostředí podrobovány procesu vyluhování jak po dobu svého užití, tak i po skončení funkčnosti stavebního díla. V současné době neexistuje v rámci zemí EU jednotný regulační režim pro sledování vyluhovatelnosti látek ze stavebních výrobků.

Mechanismy vyluhování jsou velmi složité a závisejí na fyzikálních a chemických procesech a jejich vzájemném ovlivňování. Prováděná zjednodušení proto musí mít v každém kroku své opodstatnění, tak aby rychlé a jednoduché zkoušky vyluhování uspokojivým způsobem simulovaly možné praktické podmínky.

Ztvrdlý beton je tradičně vnímán jako materiál, který kvalitu životního prostředí emisně neovlivňuje. Na rozdíl od ostatních stavebních materiálů je však aktivním materiálem. V průběhu stárnutí se jeho chemické a fyzikální mikrostruktury vyvíjí v nepřetržitém procesu. Tyto změny vedou k zhutnění matrice hmoty, snížení pórovitosti a propustnosti. S tím je spojen vznik účinnější vazby chemických látek v hydratovaných strukturách. Kompoziční složitost betonu narůstá s použitými složkami. Proto je beton z pohledu vyluhovatelnosti předmětem stále probíhajícího výzkumu. Z důvodu procesu stárnutí betonu lze očekávat nižší koncentrace uvolněných látek ve výluzích. Z tohoto hlediska je možné usuzovat, a dlouhodobé výzkumy tomu naznačují, že betonové výrobky životní prostředí nezatěžují.


POSUZOVÁNÍ VYLUHOVATELNOSTI PODLE LEGISLATIVY EU

Již v roce 2005 rozhodla Evropská komise o přípravě metod posuzování emisí nebezpečných látek podle základního požadavku stavební směrnice CPD. Konečná podoba regulačního režimu, kterým by bylo určeno posuzování emisí (uvolňování) nebezpečných látek z konstrukčních výrobků, však zatím neexistuje.

Od poloviny roku 2013 však bude platit nařízení evropského parlamentu a rady (EU) č. 305/2011, kterým se stanoví harmonizované podmínky pro uvádění stavebních výrobků na trh. Toto nařízení poskytne metody pro určení emisí nebo uvolňování nebezpečných látek ze stavebních výrobků.

STANOVENÍ VYLUHOVATELNOSTI V ČR

V České republice je stanovení vyluhovatelnosti předmětem hodnocení platných environmentálních předpisů. Sledování obsahů prvků ve výluhu vychází z vyhlášky č. 294/2005 Sb. a vyhlášky č. 409/2005 Sb.

Pro styk s pitnou vodou se vyluhovatelnost stanovuje podle vyhlášky Ministerstva zdravotnictví č. 409/2005 Sb. Tato vyhláška stanovuje mimo jiné hygienické požadavky na složení a značení výrobků určených k přímému styku s pitnou, teplou nebo surovou vodou a dále způsob ověření, že nedojde k nežádoucímu ovlivnění pitné nebo teplé vody.

Vyluhovatelnost pro odpadní vody se řídí vyhláškou Ministerstva životního prostředí č. 294/2005 Sb. Při úpravě vzorku a následné přípravě vodného výluhu se postupuje podle ČSN EN 12457 – 4 Charakterizace odpadů – Vyluhování – Ověřovací zkouška vyluhovatelnosti zrnitých odpadů a kalů. Hodnocení podle vyhlášky č. 294/2005 Sb. se provádí pro situace, kdy se materiál může v budoucnu stát odpadem, a je nutné zjistit, jak se s ním bude nakládat (typ skládky) a pro případy, kdy je materiál používán na úpravu povrchu terénu.

SLEDOVÁNÍ OBSAHU TĚŽKÝCH KOVŮ

Pro výrobu cementu se dnes využívají přírodní a druhotné suroviny a zdroje. Složky používané jako součást betonu nebyly dříve příliš studovány, v současné době jsou však předmětem výzkumného zájmu z pohledu konečného použití betonu. V případě, kdy není k dispozici kvantitativní analýza, může použití těchto materiálů vést k obavám o možných emisích (např. tam, kde celková analýza odhaluje zdánlivě vysoký obsah těžkých kovů). Několikaleté zkušenosti ukazují, že prvky, které obvykle překračují limity ve výluzích, jsou především hliník, chrom a olovo. Mechanismus vyluhování těchto prvků je velmi rychlý a uvolňují se snadno již od prvního výluhu. V případě chrómu se nabízí jako možné řešení redukovat šestimocný chrom, který je ve vodě velmi dobře rozpustný, na trojmocný, čímž by se vyluhovatelnost celkového chrómu snížila.

 

Ing. Kateřina Jiroušková
Výzkumný ústav maltovin Praha, s. r. o.

 

EVROPSKÉ NORMATIVNÍ DOKUMENTY, TÝKAJÍCÍ SE VYLUHOVATELNOSTI BETONU

– TNI CEN/TR 15678 Beton – Uvolňování sledovaných nebezpečných látek do půdy, podzemních a povrchových vod – Zkušební metody pro nové nebo ověřené složky betonu a pro výrobu betonů (rok 2009)

Předmětem tohoto dokumentu jsou postupy zkoušení nových nebo předem neověřených složek betonů nebo betonů, u kterých vznikl požadavek na zkoušení podle konečného použití.

Dokument popisuje zkušební metody, podle kterých se po doplnění (dokument je neúplný, neobsahuje extrakční postup nutný k přípravě výluhů) budou vytvářet výluhy pro určení anorganických a organických látek potenciálně uvolněných buď ze složek betonů nebo z vyráběných betonů, jež jsou v předem ztvrdlém/prefabrikovaném stavu, čerstvém vlhkém stavu nebo balené suché směsi.

– TNI CEN/TR 16098 Stavební výrobky – Posuzování uvolňování nebezpečných látek – Koncepce horizontálních postupů zkoušení pro splnění požadavků CPD vypracována technickou komisí CEN/TC351 „Stavební výrobky – Posuzování uvolňování nebezpečných látek“ (2011)

Všeobecný přehled výsledků dosažených technickou komisí CEN/TC 351. Na základě dosavadních výsledků se připravuje technická zpráva s podrobnějšími pokyny. Zaměřuje se na uvolňování regulovaných nebezpečných látek do půdy, povrchových a podzemních vod a jejich emise do vnitřního ovzduší. Není určena pro pitnou vodu.

– TNI CEN/TR 16142 Cement – Studie charakteristik vyluhovatelnosti ze ztvrdlého betonu pro použití v přírodním prostředí (2011)

Popis zkoušky vyluhovatelnosti zahrnuje dvě metody: zkouška maximální možné vyluhovatelnosti pro kusové nebo práškové vzorky a nádržová difúzní zkouška pro monolitické vzorky.

– ÖNORM B 5014-2 Senzorické a chemické požadavky a testování materiálů přicházejících do styku s pitnou vodou Část 2 – Materiály na bázi cementu (Rakousko 2000)

Norma slouží k prověřování, zda jsou materiály na bázi cementu způsobilé k použití při čerpání, skladování a rozvádění pitné vody.

– Technische Regel Arbeitsblatt W 347 (Technický předpis, květen 2006)

Německý předpis stanovuje limity pro absolutní obsahy prvků v materiálech vhodných pro styk s pitnou vodou. Pokud jsou absolutní obsahy vybraných prvků pod doporučenými limity, není nutno provádět výluhové zkoušky.

Arsen 0,01 hm.%

Kadmium 0,001 hm.%

Chrom 0,05 hm.%

Nikl 0,05 hm.%

Olovo 0,05 hm.%

– CEN/TS 14405 Characterization of waste – Leaching behaviour tests – Up-flow percolation test (2004)

Technická informace pro stanovení vyluhovatelnosti anorganických látek z granulovaného odpadu. Uvolňování rozpustných látek v kontaktu s vodou představuje hlavní riziko během recyklace odpadního materiálu nebo jeho likvidace. Vyluhovací zkouška probíhá za hydraulicko-dynamických podmínek.

– CEN/TC 164 – Vodárenství

Technická komise CEN/TC 164 připravuje návrh evropské zkušební normy pro stanovení extrakce/migrace minerálních znečišťujících mikrolátek jako část ověřovacího postupu pro hodnocení cementových vodovodních trubek, které přicházejí do styku s pitnou vodou.

– Heavy Metals in Cement and Concrete Resulting from the Co-incineration of Wastes in Cement Kilns with Regard to the Legitimacy of Waste Utilisation (2003)

Studie popisující vliv alternativních paliv a druhotných surovin na koncentrace těžkých kovů v cementech a betonech, především zkoumání podmínek, při jakých by docházelo k uvolňování těžkých kovů do okolního prostředí. Studie ukázala dva důležité vlivy:

– Využívání sekundárních surovin a alternativních paliv má za následek mírné zvýšení koncentrace těžkých kovů v cementu.

– Uvolňování těžkých kovů z betonu je během jeho užívání zanedbatelné.

Pozn:

Zpracovaný přehled zahrnuje evropské dostupné dokumenty týkající se metod stanovení vyluhovatelnosti pro cement a cementové výrobky, které jsou zatím v podobě technických specifikací nebo ve stadiu jejich rozpracování do norem.

 

ČESKÁ LEGISLATIVA A NORMATIVNÍ DOKUMENTY

– V České republice je stanovení vyluhovatelnosti předmětem vyhlášky č. 294/2005 Sb. a vyhlášky č. 409/2005 Sb., kterými se omezuje obsah sledovaných látek ve výluhu.

– Technické podmínky TP 93 Návrh na provádění staveb pozemních komunikací s využitím popílků a popelů (Ministerstvo dopravy, Odbor pozemních komunikací, 2003)

Tyto technické podmínky platí pro využití popílků a popelů, fluidních popílků ze zbytků po spalování uhlí a výrobků z nich na stavbu pozemních komunikací a stanovují podmínky pro ochranu životního prostředí v souvislosti se stavební výrobou i s užíváním objektu. Posuzují se chemické vlastnosti výluhu, který se připraví výluhovou zkouškou podle vyhlášky č. 294/2005 Sb.

ČSN EN ISO 5667-3 Jakost vod – Odběr vzorků – Část 3: Návod pro konzervaci vzorků a manipulaci s nimi (2004)

Tato část ISO 5667 popisuje nejběžnější konzervační způsoby a doby pro uchovávání vzorků. Vody, zvláště povrchové, odpadní a podzemní, jsou náchylné ke změnám jakosti v důsledku fyzikálních, chemických a biologických reakcí, které probíhají ve vzorku v době od odběru do jeho rozboru.

Ztvrdlý beton je tradičně vnímán jako materiál, který kvalitu životního prostředí emisně neovlivňuje, je to však aktivní materiál.

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *