Research on cement-free composites based on alkaline-activated waste materials

• Autorzy: Nalewajko Marta

Identyfikatory

DOI

10.34659/eis.2023.86.3.678

Warianty tytułu

PL

Przegląd materiałów dotyczących betonów bezcementowych na bazie surowców odpadowych aktywowanych alkalicznie

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents a review of research conducted on cement-free concretes based on alkaline-activated waste materials. Research is conducted in order to create concretes that are in line with the doctrine of sustainable development. Their main assumption is the reuse of recycled materials in newly produced building materials without compromising their properties. In addition, attempts are made to eliminate Portland cement, replacing it partially or completely with fly ashes or metakaolin. Another modification of concrete consists of replacing natural aggregate with artificial aggregate. The research conducted on lightweight concretes based on fly ashes, and alkali-activated porous ash aggregate is also presented.

PL

Artykuł przedstawia wyniki badań prowadzonych na betonach bezcementowych na bazie surowców odpadowych aktywowanych alkalicznie. Prace badawcze mają na celu stworzenie betonów wpisujących się w doktrynę zasad zrównoważonego rozwoju, którego głównym założeniem jest ponowne wykorzystywanie materiałów z recyklingu w nowo produkowanych materiałach budowlanych przy zachowaniu ich właściwości. Ponadto, dąży się do eliminacji cementu portlandzkiego poprzez zastąpienie go częściowo bądź całościowo popiołami lotnymi czy metakaolinem. Modyfikacja betonu zakłada również zastąpienie kruszywa naturalnego kruszywem sztucznym. Niniejszy artykuł prezentuje wyniki badań prowadzonych na betonach lekkich na bazie popiołów lotnych i kruszywa popiołoporytowego aktywowanych alkalicznie.

Słowa kluczowe

EN

cement-free composites; geopolymer concrete; artificial aggregate; alkaline activation

PL

kompozyty bezcementowe; beton geopolimerowy; kruszywo sztuczne; aktywacja alkaliczna

• Wydawca: Polskie Stowarzyszenie Ekonomistów Środowiska i Zasobów Naturalnych
• Czasopismo: Economics and Environment
• Rocznik: 2023
• Tom: No. 3
• Strony: 453--467
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., fot., tab., wykr.

Twórcy

autor

Nalewajko Marta

• Bialystok University of Technology, Wiejska Street 45E, 15-351 Bialystok, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-2458-7147

Bibliografia

• Al-Duais, I. N. A., Ahmad, S., Al-Osta, M. M., Maslehuddin, M., Saleha, T. A., & Al-Dulaijan, S. U. (2023). Optimization of alkali-activated binders using natural minerals and industrial waste materials as precursor materials. Journal of Building Engineering, 69, 106230. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2023.106230
• Ansari, M. A., Shariq, M., & Mahdi, F. (2023). Geopolymer concrete for clean and sustainable construction - A state-of-the-art review on the mix design approaches. Structures, 55(12), 1045-1070. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2023.06.089
• Gopalakrishna, B., & Pasla, D. (2023). Development of metakaolin-based high strength recycled aggregate geopolymer concrete. Construction and Building Materials, 391, 131810. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.131810
• Kalinowska-Wichrowska, K., Pawluczuk, E., Bołtryk, M., & Nietupski, A. (2022). Geopolymer Concrete with Lightweight Artificial Aggregates. Materials, 15(9), 3012. https://doi.org/10.3390/ma15093012
• KNF. (2021). Zrównoważony rozwój. Wprowadzenie i ramy regulacyjne. https://www.knf.gov.pl/dla_rynku/Finansowanie_zrownowazonego_rozwoju/zrownowazony_rozwoju (in Polish).
• Laxmi, G., Patil, P., Hossiney, N., & Thejas, H. K. (2023). Effect of hooked end steel fibers on strength and durability properties of ambient cured geopolymer concrete. Case Studies in Construction Materials, 18, e02122. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2023.e02122
• Nalewajko, M. (2022). Technology for the production of lightweight concretes based on alkali-activated waste energy raw materials [Doctoral dissertation]. Bialystok University of Technology. (in Polish).
• Noor Abbas, A.-G., Farah, N. A. A. A., Khalina, A., Noor, A. M. N., & Ghasan, F. H. (2023). Experimental study on durability properties of kenaf fiber-reinforced geopolymer concrete. Construction and Building Materials, 396(6), 132160. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.132160
• Salas Montoya, A., Rodríguez-Barboza, L. I., Colmenero Fonseca, F., Cárcel-Carrasco, J., & Gómez-Zamorano, L. Y. (2023). Composite Cements Using Ground Granulated Blast Furnace Slag, Fly Ash, and Geothermal Silica with Alkali Activation. Buildings, 13(7), 1854. https://doi.org/10.3390/buildings13071854
• Regulation (EU) 305/2011 of the European Parliament and of the Council of 9 March 2011 laying down harmonised conditions for the marketing of construction products and repealing Council Directive 89/106/EEC, Pub. L. No. 32011R0305, 88 OJ L (2011). https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=celex%3A32011R0305
• Zaid, A., Sor, N. A. H., Martínez-García, R., Prado-Gil, J., Elhadi, K. M., & Yosri, A. M. (2023). Sustainability evaluation, engineering properties and challenges relevant to geopolymer concrete modified with different nanomaterials: A systematic review. Ain Shams Engineering Journal, 102373. https://doi.org/10.1016/j.asej.2023.102373

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).