O możliwości stosowania odpadów przemysłowych w drogownictwie

• Autorzy: Walotek Konrad

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0053.6764

Warianty tytułu

EN

On the possibility of using industrial wastes in road construction

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Drogownictwo oraz jego część związana z robotami ziemnymi charakteryzują się bardzo dużym zapotrzebowaniem na naturalne materiały budowlane, takie jak grunty oraz kruszywa. Powoduje to, iż mimo bardzo dużych pokładów tych zasobów ich ilość bardzo szybko się kurczy. Odpowiedzią na ten problem powinno być wykorzystanie odpadów przemysłowych jako materiału budowlanego. Idea ta bardzo dobrze wpisuje się w coraz popularniejszy system ekonomiczny gospodarki o obiegu zamkniętym, gdzie produkty uboczne procesów technologicznych pochodzących z jednej gałęzi przemysłu służą jako surowce produkcyjne w innych gałęziach przemysłu. W artykule przedstawiono propozycję takiego materiału budowlanego składającego się z trzech odpadów przemysłowych związanych spoiwem hydraulicznym. Sktadnikami kompozytu są łupek przywęglowy nieprzepalony (Ł) rozdrobnione odpady gumowe (G), popiół lotny (P) oraz cement CEM I 42,5 (C). Mieszance nadano roboczą nazwę ŁGPC. Celem jej wytworzenia była możliwość zagospodarowania jak największej ilości odpadów przemysłowych, z wykorzystaniem rozdrobnionych odpadów gumowych (ROG) do zabezpieczenia łupka przywęglowego nieprzepalonego przed szkodliwym działaniem wody. Zastosowanie rozdrobnionych odpadów gumowych ROG, a dokładniej spoiwa gumowo-popiołowo-cementowego (GPC), powoduje nadanie mieszance pewnych właściwości hydrofobowych. Woda oddziałująca na łupek przywęglowy wywołuje degradację jego uziarnienia (rozpad większych ziaren kruszywa), co prowadzi do spadku jego nośności oraz do możliwości uzyskania właściwości wysadzinowych. W pracy przedstawiono wyniki badań nad wpływem zawartości ROG (dodatki 5, 10 oraz 15%) na wartości wytrzymałości na ściskanie, nasiąkliwości masowej oraz wysokości podciągania kapilarnego wody przez próbki wykonane z kompozytu. Dodatkowo na podstawie dotychczasowych wyników badań przedstawiono możliwości zastosowania kompozytu w warstwach konstrukcji nawierzchni drogowej, zgodnie z wytycznymi dotyczącymi warstw konstrukcji nawierzchni drogowej związanych spoiwem, zawartymi w Wytycznych technicznych nr 5 oraz w wytycznych francuskich.

EN

Road construction and its part related to earthworks are characterized by a very high demand for natural building materials such as soils and aggregates. As a result, despite the very large deposits of these resources, their quantity is shrinking very quickly. The answer to this problem should be the use of industrial waste as a building material, an idea that fits very well into the increasingly popular Closed Circuit Economy economic system, where by-products of technological processes from one industry are used as production raw materials in other industries. The article presents a proposal for such a building material consisting of three industrial wastes bound by a hydraulic binder. The components of the composite are unburned coal slate (S), shredded rubber waste (R), fly ash (F) and CEM I 42.5 cement (C), the mixture was given the working name SRFC. The purpose of its manufacture was to be able to manage as much industrial waste as possible, using shredded rubber waste (SRW) to protect unburned coal shale from the harmful effects of water. The use of shredded rubber waste SRW and, more specifically, a rubber-ash-cement binder (RFC) results in giving the mixture certain hydrophobic properties. Water interacting with the coal slate causes degradation of its grain size (disintegration of larger aggregate grains), which results in a decrease in its load-bearing capacity and the possibility of obtaining blow-out properties. This paper presents the results of a study on the effect of SRW content (additives of 5, 10 and 15%) on the values of compressive strength, bulk water absorption and the height of capillary rise of water by samples made of the composite. In addition, on the basis of previous research results, the possibility of using the composite in road pavement construction layers is presented, based on the guidelines for binder-bonded road pavement construction layers contained in Technical Guideline No. 5 and French guidelines.

Słowa kluczowe

PL

odpad przemysłowy; budownictwo komunikacyjne; zastosowanie; odpad górniczy; odpad gumowy; gospodarka obiegu zamkniętego

EN

industrial waste; transportation construction; application; mining waste; rubber waste; circular economy

• Wydawca: Fundacja Polskiego Związku Inżynierów i Techników Budownictwa
• Czasopismo: Inżynieria i Budownictwo
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 79, nr 5-6
• Strony: 276--280
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Walotek Konrad

• Politechnika Śląska, Wydział Budownictwa, Katedra Geotechniki i Dróg

• https://orcid.org/0000-0001-5170-6941

Bibliografia

• [1] Bukowski H., Fabrycka W.: Budownictwo w obiegu zamknętym w praktyce. Warszawa 2019.
• [2] Lachat A., Mantalovas K., Desbois T., Yazoghli-Marzouk O., Colas A.-S., Di Mino G., Feraille A.: From Buildings' End of Life to Aggregate Recycling under a Circular Economic Perspective: A Comparative Life Cycle Assessment Case Study. Sustainability 2021, 13, 9625. https://doi.org/10.3390/su13179625.
• [3] Tsai C.-H., Shen Y.-H., Tsai W.-T.: Reuse of the Materials Recycled from Renewable Resources in the Civil Engineering: Status, Achievements and Government's Initiatives in Taiwan. Materials 2021, 14, 3730. https://doi.org/10.3390/ma14133730.
• [4] Kledyński Z., Falaciński P., Machowska A., Szarek Ł., Krysiak Ł.: Hardening Slurries with FluidizedBed Combustion By-Products and Their Potential Significance in Terms of Circular Economy. Materials 2021, 14, 2104. https://doi.org/10.3390/ma14092104.
• [5] Benahsina A., Taha Y., Bouachera R., Elomari M., Bennouna M.A.: Manufacture and Characterization of Fired Bricks from Gold Mine Waste Rocks. Minerals 2021, 11, 695. https://doi.org/10.3390/min11070695.
• [6] Fazli A., Rodrigue D.: Recycling Waste Tires into Ground Tire Rubber (GTR)/Rubber Compounds: A Review. J. Compos. Sci. 2020, 4, 103. https://doi.org/10.3390/jcs4030103.
• [7] Szlugaj J.: Charakterystyka mineralogiczno-petrograficzna odpadów wydobywczych z wybranych kopalń węgla kamiennego w aspekcie ich wykorzystania do produkcji kruszyw mineralnych. Wydawnictwo Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Kraków 2020.
• [8] IBDiM: Ocena i badania wybranych odpadów przemysłowych do wykorzystania w konstrukcjach drogowych. Warszawa 2004.
• [9] Sybilski D.: Utilization of waste rubber in road construction, 2009, Przegląd Budowlany, nr 5, 37-44.
• [10] Khran R., Shalaby A.: Performance of a road base constructed with shredded rubber tires. Proceedings, Annual Conference - Canadian Society for Civil Engineering, 2002.
• [11] Lv J., Zhou T., Wu H., Sang L., He Z., Li G., Li K.: A New Composite Slab Using Crushed Waste Tires as Fine Aggregate in Self-Compacting Lightweight Aggregate Concrete. Materials 2020, 13, 2551. https://doi.org/10.3390/ma13112551.
• [12] Lo Presti D.: Recycled Tyre Rubber Modified Bitumens for road asphalt mixtures: A literature review. Construction and Building Materials. 49, 2013, https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.09.007.
• [13] Oikonomou N., Mavridou S.: The use of waste tyre rubber in civil engineering works, 2009, https://doi.org/10.1533/9781845695842.213.
• [14] WT-5, Mieszanki związane spoiwem do dróg krajowych. Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad, Warszawa 2010.
• [15] PN-S-06103:1997 Drogi samochodowe - Podbudowa z betonu popiołowego. Polski Komitet Normalizacyjny, 1997.
• [16] PN-B-06250:1988 Beton zwykły. Polski Komitet Normalizacyjny, 1988.