Wielokrotne zastosowanie kruszywa do betonu jako zrównoważone ekologicznie rozwiązanie - przegląd zagadnienia

• Autorzy: Kasulanati Madhavi Latha , Rathish Kumar Pancharathi

Identyfikatory

DOI

10.32047/CWB.2021.26.1.4

Warianty tytułu

EN

Multi-recycled aggregate concrete towards a sustainable solution - a review

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Zmniejszyć, zastosować powtórnie, czyli często nazywany „recycling”, są ważnymi zagadnieniami zrównoważonego budownictwa i odnowienia środowiska. Wzrost budownictwa powoduje powstawanie dużych ilości odpadów budowlanych i z rozbiórki na świecie i stwarza możliwość ich zastosowania jako grubego kruszywa do betonu. W przyszłości, gdy większość miast stanie się betonowymi dżunglami, recykling i wielokrotny recykling betonu będzie miał coraz większe znaczenie. Także prefabrykacja wytwarza znaczą ilość odpadów, w związku z różnorodną jakością materiałów. Zamiast usuwać je na składowiska, bada się możliwość ich powtórnego wykorzystania i krotność ich „recyklingu”. Niniejsza praca analizuje artykuły opublikowane przez różnych badaczy, w celu sprawdzenia zmiany właściwości powtórnie zastosowanego kruszywa do betonu, a także po pewnej ilości recyklingów. Badania właściwości świeżych i stwardniałych kruszyw betonowych po recyklingu, wykazały pogorszenie jakości, w porównaniu z mechanicznymi właściwościami nowo wytworzonych betonów. Natomiast powtórnie zastosowane odpadowe kruszywo z prefabrykacji wykazało takie same właściwości jak normalny beton, a nawet nieco większą wytrzymałość na ściskanie i można nim zastąpić do 20% normalnego kruszywa, wytwarzając beton dobrej jakości. Trzecia generacja zastosowanego kruszywa betonowego miała prawie dwukrotną zawartość zaprawy niż pierwszy recykling. Można było stwierdzić, że w przypadku betonu można zastosować recykling tylko kilka razy. Zależność wytrzymałości od trwałości kilkakrotnie zastosowanego betonu różnych generacji sprawdzono opierając się na analizie regresji.

EN

Reduce, reuse and recycle are the important facets of sustainable construction and environmental recovery. Increase in the construction activity generates huge amount of construction and demolition waste worldwide, and has a potential to be used as concrete coarse aggregate. In the future, where, most of the cities are likely to become concrete jungles, recycling and multi-recycling of concrete becomes all the more important. Also, the precast industry generates large amount of wastes due to discrepancies in quality of materials. Instead of depositing them as landfills or rejecting recycled materials, the possibility of reusing them is investigated and the finite number of times the recycling can be done, is examined. The present paper ponders on literature works, done by various researchers to check the variation in properties of recycled concrete aggregate, after finite number of generations of recycling. The studies on fresh and hardened state properties of recycled aggregate concrete showed a decrease in quality, with respect to mechanical performance of newly made concrete. The recycled concrete aggregate from precast rejects performed equal to natural concrete and even showed slightly higher compressive strength than natural aggregate concrete and can be replaced up to 20% of natural aggregate, to produce the concrete of accepted quality. The third generation recycled concrete aggregate showed almost twice the amount of mortar as that of first generation recycled concrete aggregate. It can be seen that the concrete can be recycled only a finite number of times. A relationship between strength and durability properties of recycled aggregate concrete of different generations was derived based on multi-linear regression analysis.

Słowa kluczowe

PL

beton; kruszywo do betonu; kruszywo recyklingowe; kruszywo betonowe; recyklizacja wielokrotna; budownictwo zrównoważone; adhezja zaprawy; gęstość upakowania; trwałość

EN

concrete; concrete aggregate; recycled concrete aggregate; multi-recycling; sustainability; adhered mortar; packing; density; durability

• Wydawca: Fundacja Cement, Wapno, Beton
• Czasopismo: Cement Wapno Beton
• Rocznik: 2021
• Tom: R. 26, nr 1
• Strony: 35--45
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Kasulanati Madhavi Latha

• Department of Civil Engineering, NIT Warangal, India

autor

Rathish Kumar Pancharathi

• Department of Civil Engineering, NIT Warangal, India

Bibliografia

• 1. Guidelines on Environmental Management of C&D Waste Management in India (2015).
• 2. IS 383:2016, Indian Standard Specification for Coarse and Fine Aggregates for concrete, Bureau of Indian Standards, New Delhi.
• 3. ACI CRC 18.517, Guideline Development for Use of Recycled Concrete Aggregates in New Concrete. November 4 (2019).
• 4. RILEM, Specifications for concrete with recycled aggregates. Mater. Struct. 27, 557 - 559 (1994).
• 5. FWHA, Transportation Applications of Recycled Concrete Aggregate. FHWA State of the Practice National Review September 2004.
• 6. LEED v4 for Building Design and Construction, U.S Green building council. (2019)
• 7. Closing the loop: What type of concrete re-use is the most sustainable option? A Technical Report A-2015/1860, European Cement Research Academy (2015).
• 8. Standard Practice for Reclamation of Recycled Aggregate Base (RAB) Material (2016).
• 9. A. Salesa, J.A. Perez-Benedicto, D. Colorado-Aranguren, P. LLopez-Julian, L.M. Esteban, L.J. Sanz-Balduz, J.L. Saez-Hostaled, J. Ramis, D. Olivares, Physio–mechanical properties of multi–recycled concrete from precast concrete industry. J. Clean. Prod. 141, 248-255, (2017).
• 10. A. Salesa, J.A. Perez-Benedicto, L.M. Esteban, R. Vicente-Vas, M. Orna-Carmona, Physico-mechanical properties of multi-recycled self-compacting concrete prepared with precast concrete rejects. Constr. Build. Mater. 153, 364-373, (2017).
• 11. V. Abreu, L. Evangelista, J. De Brito, The effect of multi-recycling on the mechanical performance of coarse recycled aggregates concrete. Constr. Build. Mater. 188, 480-489 (2018).
• 12. S.B. Huda, and M.S. Alam, Mechanical behavior of three generations of 100% repeated recycled coarse aggregate concrete. Constr. Build. Mater. 65, 574-582 (2014).
• 13. C. Thomas, J. De Brito, V. Gil, J.A. Sainz-Aja, A. Cimentada, Multiple recycled aggregate properties analysed by X-ray microtomography. Constr. Build. Mater. 166, 171-180 (2018).
• 14. P.H. Zhu, X.J. Wang, and J.C. Feng, On properties of recycled coarse aggregate from repeatedly recycling waste concrete. Adv. Mater. Res. 368, 2185-2188 (2012).
• 15. C. Thomas, J. de Brito, A.I.A.I. Cimentada, J.A. Sainz-Aja, Macro-and micro-properties of multi-recycled aggregate concrete. J. Clean. Prod. 245, 118843 (2020).
• 16. I. Marie, H. Quiasrawi, Closed-loop recycling of recycled concrete aggregates. J. Clean. Prod. 37, 243-248, (2012).
• 17. M. Abed, R. Nemes, Reused Recycled Aggregate Concrete (RRAC). Int. Federation for Structural Concrete 5th International fi b Congress, Melbourne, Australia, (2018).
• 18. C. Ulsen, E. Tseng, S.C. Angulo, M. Landmann, R. Contessotto, J.T. Balbo, H. Kahn, Concrete aggregates properties crushed by jaw and impact secondary crushing. J. Mater. Res. Techn. 8(1), 494-502, (2019).
• 19. P. Zhu, Y. Hao, H. Liu, D. Wei, S. Liu, L. Gu, Durability evaluation of three generations of 100% repeatedly recycled coarse aggregate concrete. Constr. Build. Mater. 210, 442-450, (2019).
• 20. Q. Huang, L. Lin, E.L. Tan, B. Singh, Mix Design of Recycled Aggregate Concrete Using Packing Density Method. Proc. 1st Int. Conf. Struct. Eng. Res. 20-22 November 2017, Sydney, Australia, 49-55, (2017).
• 21. R. Siempu, R.K. Pancharthi, Bond characteristics of concrete made of recycled aggregates from building demolition waste. Mag. Concr. Res. 69(13), 665-682 (2017).
• 22. A. Bashir, C. Gupta, M.A. Abubakar, S.I. Abba. Comparison of Properties of Coarse Aggregate Obtained from Recycled Concrete with that of Conventional Coarse Aggregates. Eur. J. Adv. Eng. Techn. 5(8), 628-637 (2018).
• 23. H. Zhang, Y. Zhao, T. Meng, S.P. Shah. Surface treatment on recycled coarse aggregates with nanomaterials. J. Mater. Civ. Eng. 28(2), 04015094 (2016).
• 24. D. Xuan, B. Zhan, C.S. Poon, Assessment of mechanical properties of concrete incorporating carbonated recycled concrete aggregates. Cem. Concr. Comp. 65, 67-74 (2016).
• 25. J. García-González, D. Rodríguez-Robles, A. Juan-Valdés, J.M. Morán-del Pozo, M.I. Guerra-Romero, Porosity and pore size distribution in recycled concrete. Mag. Concr. Res. 67(22), 1214-1221, (2015).
• 26. F.U.A. Shaikh, H.L. Nguyen, Properties of concrete containing recycled construction and demolition wastes as coarse aggregates. J. Sust. Cem. Bas. Mater. 2(3-4), 204-217, (2013).
• 27. W.V. Srubar III, Stochastic service-life modelling of chloride-induced corrosion in recycled-aggregate concrete. Cem. Concr. Comp. 55, 103-111 (2015).
• 28. G.S. Krishna Kanth, S. Ashok Kumar, Durability Studies on Recycled Coarse Aggregate Concrete of Grade M40. Int. Res. J. Eng. Techn. 4(5), 2173-2177 (2017).
• 29. M.S. De Juan, P.A. Gutierrez, Study on the infl uence of attached mortar content on the properties of recycled concrete aggregate. Constr. Build. Mater. 23(2), 872-877 (2009).

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).