Concretes meeting the requirements of sustainable construction

• Autorzy: Nalewajko Marta

Identyfikatory

DOI

10.34659/eis.2024.90.3.875

Warianty tytułu

PL

Betony spełniające wymagania budownictwa zrównoważonego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article concerns the production of lightweight geopolymer concretes based on raw materials from alkali-activated waste, which is consistent with the doctrine of sustainable construction. Fly ash, which is the main component of these geopolymer composites, constitutes energy waste and causes lower emissions of greenhouse gases and other pollutants than traditional cement. The article presents the optimisation of the geopolymer concrete recipe with different dosages of fly ash (200, 300, 400, 500, 600 and 700 kg/m³) and two recipes, the first of which is based on the use of fly ash aggregate, the largest fraction of which was subjected to surface impregnation, and the second one is based on the use of aggregate without any impregnation. Both recipes use an alkaline solution for alkaline activation with a concentration of 6 mol/dm³. Compressive strength tests and apparent density were carried out on the samples. The adequacy of the use of surface impregnation has been demonstrated in the case of low fly ash content (<500 kg/m³), and the optimal recipe based on fly ash in the amount of 600 kg/m³ was indicated.

PL

Artykuł dotyczy wykonania lekkich betonów geopolimerowych na bazie surowców odpadowych aktywowanych alkalicznie wpisujących się w doktrynę budownictwa zrównoważonego. Popiół lotny stanowiący główny składnik danych kompozytów geopolimerowych stanowi odpad energetyczny i powoduje niższą emisję gazów cieplarnianych i innych zanieczyszczeń niż tradycyjny cement. W artykule przedstawiono optymalizację receptury betonów geopolimerowych przy zróżnicowanym dozowaniu popiołu lotnego (200, 300, 400, 500, 600 i 700 kg/m³oraz dwóch receptur, z których pierwsza bazuje na wykorzystaniu kruszywa popiołoporytowego, którego największa frakcja została poddana impreganacji powierzchniowej, a druga bazuje na wykorzystaniu kryszywa bez danej impregancji. W obu recepturach do aktywacji alkalicznej wykorzystano roztwór alkaliczny o stężeniu 6 mol/dm³. Na próbkach przeprowadzono badanie wytrzymałości na ściskanie i gęstości pozornej. Wykazano adekwatność stosowania impregnacji powierzchniowej w przypadku małej zawartości popiołu lotnego (<500 kg/m³) oraz wskazano optymalną recepturę bazującą na popiele lotnym w ilości 600 kg/m³.

Słowa kluczowe

EN

sustainable construction; geopolymers; industrial waste; alkaline activation

PL

zrównoważone budownictwo; geopolimery; odpady przemysłowe; aktywacja alkaliczna

• Wydawca: Polskie Stowarzyszenie Ekonomistów Środowiska i Zasobów Naturalnych
• Czasopismo: Economics and Environment
• Rocznik: 2024
• Tom: No. 3
• Strony: art. no. 875
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Nalewajko Marta

• Faculty of Civil and Environmental Engineering, Bialystok University of Technology, Bialystok, Poland, Wiejska Street 45E, 15-351 Bialystok, Poland

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

Bibliografia

• European Commission. (2021). Proposal for a Directive of the European Parliament and of the Council on the energy performance of buildings (recast), Pub. L. No. 52021PC0802. https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX%3A52021PC0802
• González-Betancur, D., Hoyos-Montilla, A. A., & Tobón, J. I. (2024). Sustainable Hybrid Lightweight Aggregate Concrete Using Recycled Expanded Polystyrene. Materials, 17(10), 2368. https://doi.org/10.3390/ma17102368
• Patchen, A., Young, S., Goodbred, L., Puplampu, S., Chawla, V., & Penumadu, D. (2023). Lower Carbon Footprint Concrete Using Recycled Carbon Fiber for Targeted Strength and Insulation. Materials, 16(15), 5451. https://doi.org/10.3390/ma16155451
• PN-EN 12390-1. Testing hardened concrete - Part 1: Shape, dimensions and other requirements for specimens and moulds.
• Tuisk, T., Ilomets, S., Hain, T., Kalbus, J., & Kalamees, T. (2024). Rheology, Strength, and Durability of Concrete and Mortar Made of Recycled Calcium Silicate Masonry. Materials, 17(12), 2790. https://doi.org/10.3390/ma17122790
• Xu, W., Li, Z., Li, T., & Wang, S. (2024). The Mechanical Properties and Microstructure of Tailing Recycled Aggregate Concrete. Materials, 17(5), 1058. https://doi.org/10.3390/ma17051058
• Zafar, M. J., Elsayed, H., & Bernardo, E. (2024). Waste Glass Upcycling Supported by Alkali Activation: An Overview. Materials, 17(9), 2169. https://doi.org/10.3390/ma17092169