Αξιοποίηση ανακυκλωμένων ελαστικών αυτοκινήτων σε ειδικών εφαρμογών κονιάματα και σκυροδέματα τσιμέντου ή ασφάλτου
Authors: Μαυρίδου Σοφία 
Published: January 2014

Στα πλαίσια της προστασίας του περιβάλλοντος και δεδομένης της υπάρχουσας νομοθεσίας σχετικά με τα μέτρα και τους όρους για την εναλλακτική διαχείριση των φθαρμένων ελαστικών στην Ελλάδα, αντικείμενο της παρούσας διατριβής αποτελεί η αξιοποίηση του ελαστικού μέρους των φθαρμένων ελαστικών αυτοκινήτων, ως αδρανές υλικό, σε ειδικά κονιάματα και σκυροδέματα τσιμέντου ή ασφάλτου. Αρχικά μελετώνται φυσικές και μηχανικές ιδιότητες τσιμεντοπολτών με προσθήκη ανακυκλωμένου ελαστικού (ΑΕ) σε διάφορα ποσοστά. Στη συνέχεια, η έρευνα επεκτείνεται σε τσιμεντοκονιάματα με ΑΕ, στα οποία επιχειρείται βελτιστοποίηση των μηχανικών χαρακτηριστικών των μιγμάτων. Προς την κατεύθυνση αυτή χρησιμοποιείται ανακυκλωμένο ελαστικό, είτε ως αντικατάστατο μέρους της άμμου είτε ως πρόσθετο υλικό, διαφόρων κοκκομετρικών διαβαθμίσεων, επεξεργασμένου με φυσικά ή χημικά μέσα, διαφόρων ποσοστών καθαρότητας ενώ ελέγχονται και μίγματα με προσθήκη ελαστικού και ειδικών χημικών βελτιωτικών προϊόντων. Ακολουθεί παρασκευή και έλεγχος ιδιοτήτων μιγμάτων σκυροδέματος με ΑΕ. Ειδικότερα εξετάζεται η αντίσταση τέτοιου είδους μιγμάτων σε υψηλές θερμοκρασίες, με τελικό στόχο την προσθήκη του ελαστικού σε βιομηχανικά παραγόμενα μίγματα σκυροδέματος ειδικών εφαρμογών όπως για την παραγωγή κρασπέδων, κυβόλιθων και τσιμεντόλιθων. Το δεύτερο μέρος της διατριβής περιλαμβάνει πειραματικά αποτελέσματα ιδιοτήτων μιγμάτων με βάση την άσφαλτο και με προσθήκη ανακυκλωμένου ελαστικού ως αδρανές υλικό. Συγκεκριμένα παρασκευάζονται και ελέγχονται ιδιότητες ψυχρών και θερμών ασφαλτομιγμάτων σύμφωνα με τις ισχύουσες προδιαγραφές. Στα ψυχρά μίγματα με ελαστικό περιλαμβάνονται μίγματα λεπτών επιφανειακών στρώσεων και επισκευαστικά τσιμεντοκονιάματα με ασφαλτικό γαλάκτωμα. Όσον αφορά στα θερμά ασφαλτομίγματα με ανακυκλωμένο ελαστικό, αυτά παράγονται με τη ξηρή μέθοδο και εξετάζεται η καταλληλότητα τους για χρήση σε δρόμους βαρειάς κυκλοφορίας καθώς και η ανθεκτικότητά τους σε κύκλους θέρμανσης- ψύξης. Σύμφωνα με τα πειραματικά αποτελέσματα η προσθήκη του ανακυκλωμένου ελαστικού προκαλεί μείωση των μηχανικών αντοχών των μιγμάτων και της υδατοαπορρόφησης (είτε σε προϊόντα τσιμέντου είτε σε ασφάλτου) στα οποία προστίθεται, ενώ σε προϊόντα τσιμέντου η αντίστασή τους έναντι διείσδυσης χλωριοϊόντων και σε ολίσθηση εμφανίζεται αυξημένη ενώ το ειδικό βάρος των μιγμάτων με ανακυκλωμένο ελαστικό είναι αισθητά μειωμένο. Όσον αφορά στις πρακτικές εφαρμογές που εξετάσθηκαν, προκύπτει πως μίγματα τσιμέντου με χρήση ελαστικού ως αντικατάστατο μέρους των φυσικών αδρανών σε ποσοστό 2,5-5% κβ των δεύτερων εμφανίζουν ικανοποιητικά φυσικά και μηχανικά χαρακτηριστικά. Όσον αφορά σε μίγματα ασφάλτου, η χρήση του ελαστικού περιορίζεται σε 1-2% κβ των αδρανών. Το τρίτο μέρος της διατριβής περιλαμβάνει εξέταση της περιβαλλοντικής επιβάρυνσης των μιγμάτων (τσιμέντου ή ασφάλτου) με ανακυκλωμένο ελαστικό μέσω του ελέγχου έκπλυσης βαρέων μετάλλων. Όπως προκύπτει από τα πειραματικά αποτελέσματα, στα υγρά έκπλυσης μιγμάτων (είτε με βάση το τσιμέντο είτε την άσφαλτο) με ανακυκλωμένο ελαστικό δεν ανιχνεύονται συγκεντρώσεις βαρέων μετάλλων εκτός των επιτρεπόμενων σύμφωνα με τις προδιαγραφές ορίων ενώ η προσθήκη ασφαλτικού γαλακτώματος στα εξεταζόμενα μίγματα φαίνεται να δεσμεύει περαιτέρω τα βαρέα μέταλλα που υπάρχουν στη σύσταση του ελαστικού. Η διατριβή ολοκληρώνεται με τα κύρια συμπεράσματα που προκύπτουν με βάση την ολοκληρωμένη θεώρηση του προβλήματος ενώ παρουσιάζονται τομείς περαιτέρω έρευνας τόσο σε προϊόντα τσιμέντου όσο και σε αντίστοιχα ασφάλτου.