Use of plastic waste in cement-bound layers

• Autorzy: Krawczyk Bartłomiej , Mackiewicz Piotr , Dobrucki Dariusz

Identyfikatory

DOI

10.7409/rabdim.023.012

Warianty tytułu

PL

Wykorzystanie odpadów z tworzyw sztucznych do wytworzenia mieszanek związanych cementem

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The article presents research on the possible use of material obtained during recycling of plastic waste. The materials were used in production of cement-bound mixtures for road pavement layers or improved subgrade. The analyses were based on laboratory tests of plastic waste, aggregate and cement-bound mixtures. The tests encompassed particle size distribution, compaction, compressive strength (early – after 7 days; final – after 28 days), frost resistance and California Bearing Ratio (CBR). The obtained results were evaluated in the light of the current national technical requirements. It was shown that plastic waste may be used as an alternative to classic materials.

PL

Tematem artykułu są badania nad możliwością wykorzystania materiałów pochodzących z recyklingu odpadów z tworzyw sztucznych. Materiały te zastosowano do wytworzenia mieszanek związanych cementem, przeznaczonych do warstw konstrukcji nawierzchni drogowej oraz podłoża ulepszonego. Przeprowadzono analizy na podstawie badań laboratoryjnych odpadów plastikowych, kruszywa oraz mieszanek związanych cementem. Badania obejmowały analizę składu ziarnowego i zagęszczalności, badania wytrzymałości na ściskanie (wczesnej – po 7 dniach; docelowej – po 28 dniach), badania mrozoodporności oraz badania kalifornijskiego wskaźnika nośności CBR. Wyniki badań odniesiono do obowiązujących krajowych wymagań technicznych. Wykazano możliwość stosowania materiałów z recyklingu odpadów plastikowych jako alternatywę dla klasycznie stosowanych materiałów.

Słowa kluczowe

EN

cement stabilized layers; plastic waste; recycling

PL

odpady plastikowe; recykling; warstwy związane cementem

• Wydawca: Instytut Badawczy Dróg i Mostów
• Czasopismo: Roads and Bridges - Drogi i Mosty
• Rocznik: 2023
• Tom: Vol. 22, no. 3
• Strony: 243--257
• Opis fizyczny: Bibliogr. 38 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Krawczyk Bartłomiej

• Wrocław University of Technology, Faculty of Civil Engineering,Department of Roads, Bridges, Railways and Airports, 27 Wybrzeże Wyspiańskiego St., 50-370 Wrocław

• https://orcid.org/0000-0003-2595-9851

autor

Mackiewicz Piotr

• Wrocław University of Technology, Faculty of Civil Engineering,Department of Roads, Bridges, Railways and Airports, 27 Wybrzeże Wyspiańskiego St., 50-370 Wrocław

• https://orcid.org/0000-0002-3170-6415

autor

Dobrucki Dariusz

• Wrocław University of Technology, Faculty of Civil Engineering,Department of Roads, Bridges, Railways and Airports, 27 Wybrzeże Wyspiańskiego St., 50-370 Wrocław

Bibliografia

• 1. Alenowicz J., Dołżycki B., Jaskuła P.: Wytyczne projektów RID GDDKIA: Załącznik nr 9.2.1. Wytyczne pozyskania i oceny przydatności destruktu i granulatu asfaltowego do recyklingu na gorąco w otaczarkach, 2019
• 2. Alenowicz J., Dołżycki B., Jaskuła P.: Wytyczne projektów RID GDDKIA: Załącznik nr 9.2.2. Zalecenia w zakresie produkcji mieszanek mineralno-asfaltowych z granulatem asfaltowym w otaczarkach o działaniu cyklicznym, 2019
• 3. Alenowicz J., Dołżycki B., Jaskuła P.: Wytyczne projektów RID GDDKIA: Załącznik nr 9.2.3. Wytyczne cząstkowe w zakresie wymagań i projektowania mieszanek mineralno-asfaltowych z granulatem asfaltowym produkowanym na gorąco, 2019
• 4. Dołżycki B.: Wytyczne projektów RID GDDKIA: Załącznik nr 9.4.1. Wytyczne stosowania technologii recyklingu głębokiego na zimno z wykorzystaniem emulsji i cementu wraz zasadami projektowania nawierzchni z wykorzystaniem warstw z mieszanki mineralno-cementowo-emulsyjnej (MCE), 2019
• 5. Dołżycki B.: Wytyczne projektów RID GDDKIA: Załącznik nr 9.4.2. Instrukcja projektowania i wbudowania mieszanek mineralno-cementowo-emulsyjnych (MCE), 2019
• 6. Mirski K., Bańkowski W., Horodecka R.: Wytyczne projektów RID GDDKIA: Załącznik nr 9.4.3. Zalecenia bezpiecznego stosowania destruktu asfaltowego ze smołą w warstwach wykonanych w technologii mieszanek mineralno-cementowo-emulsyjnych MCE, 2019
• 7. Szydło A., Stilger-Szydło E., Krawczyk B., Mackiewicz P., Skotnicki Ł., Kuźniewski J., Dobruc D.: Wytyczne projektów RID GDDKIA: Załącznik nr 9.6. Wytyczne wykorzystania materiałów pochodzących z recyklingu nawierzchni betonowych, 2018
• 8. Krawczyk B., Szydło A., Mackiewicz P., Dobrucki D.: Suitability of aggregate recycled from concrete pavements for layers made of unbound and cement bound mixtures. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 17, 1, 2018, 39-53, DOI: 10.7409/rabdim.018.003
• 9. Krawczyk B., Szydło A., Mackiewicz P., Dobrucki D.: Assessment criteria of the recycled aggregate cement bound bases. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 18, 2, 2019, 109-126, DOI: 10.7409/rabdim.019.007
• 10. Plastic – the Facts 2021. An analysis of European plastics production, demand and waste data. PlasticEurope Association of Plastics Manufacturers, 2021
• 11. Krawczyk B., Szydło A., Mackiewicz P., Dobrucki D.: Use of plastic waste in materials for road pavement construction and improved subgrade. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 21, 3, 2022, 203-216, DOI: 10.7409/rabdim.022.012
• 12. Aneke F.I., Shabangu C.: Green-efficient masonry bricks produced from scrap plastic waste and foundry sand. Case Studies in Construction Materials, 14, 2021, ID article: e00515, DOI: 10.1016/j.cscm.2021.e00515
• 13. Limami H., Manssouri I., Cherkaoui K., Saadaoui M., Khaldoun A.: Thermal performance of unfired lightweight clay bricks with HDPE & PET waste plastics additives. Journal of Building Engineering, 30, 2020, ID article: 101251, DOI: 10.1016/j.jobe.2020.101251
• 14. Hemalatha D.: Reuse of waste plastics and demolition waste in the development of plastic paver block. Journal of Scientific & Industrial Research, 78, 2019, 248-250
• 15. Seghiri M., Boutoutaou D., Kriker A., Hachani M.I.: The possibility of making a composite material from waste plastic. Energy Procedia, 119, 2017, 163-169, DOI: 10.1016/j.egypro.2017.07.065
• 16. Behera D.: Experimental investigation on recycling of plastic wastes and broken glass in to construction material. International Journal of Creative Research Thoughts, 6, 1, 2018, 1658-1667
• 17. Hameed A.M., Fatah Ahmed B.A.: Employment the plastic waste to produce the light weight concrete. Energy Procedia, 157, 2019, 30-38, DOI: 10.1016/j.egypro.2018.11.160
• 18. Gavhane A., Sutar D., Soni S., Patil P.: Utilisation of E-plastic waste in concrete. International Journal of Engineering Research & Technology, 5, 2, 2016, 594-601
• 19. Yang S., Yue X., Liu X., Tong Y.: Properties of self-compacting lightweight concrete containing recycled plastic particles. Construction and Building Materials, 84, 2015, 444-453, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2015.03.038
• 20. Sadrmomtazi A., Dolati-Milehsara S., Lotfi-Omran O., Sadeghi-Nik A.: The Combined Effects of Waste Polyethylene Terephthalate (PET) Particles and Pozzolanic Materials on the Properties of Self-Compacting Concrete. Journal of Cleaner Production, 112, 4, 2016, 2363-2373, DOI: 10.1016/j.jclepro.2015.09.107
• 21. Salim N.M., AL-Soudany K.Y., Ahmed A.A.: The Impact of Using Recycled Plastic Fibres on the Geotechnical Properties of Soft Iraqi Soils. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 433, 2018, ID article: 012017, DOI: 10.1088/1757-899X/433/1/012017
• 22. Al-Neami M.A., Rahil F.H., Al-Ani Y.H.: Behavior of Cohesive Soil Reinforced by Polypropylene Fiber. Engineering and Technology Journal, 38, 6A, 2020, 801-812, DOI: 10.30684/etj.v38i6A.109
• 23. Fadhil S.H., Al-Soud M.S., Kudadad R.M.: Enhancing the Strength of Clay-Sand Mixture by Discrete Waste Plastic Strips. Journal of Applied Science and Engineering, 24, 2021, 381-391, DOI: 10.6180/jase.202106_24(3).0013
• 24. Hameed A., Shaban A.M., Almuhanna R.R.: Performance of Lime-Treated Sandy Soils after Sustainable Reinforcement Using Waste Plastic Fibre. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 1067, 2021, ID article: 012047, DOI: 10.1088/1757-899X/1067/1/012047
• 25. Cavey J.K., Krizek R.J., Sobhan K., Baker W.H.: Waste Fibers in Cement-Stabilized Recycled Aggregate Base Course Material. Transportation Research Record, 1486, 1995, 97-106
• 26. Kumar P., Shukla S.: Flexible pavement construction using different waste materials: A review. Materials Today: Proceedings, 65, 2, 2022, 1697-1702, DOI: 10.1016/j.matpr.2022.04.713
• 27. Sobhan K., Mashnad M.: Fatigue Durability of Stabilized Recycled Aggregate Base Course Containing Fly Ash and Waste-Plastic Strip Reinforcement. Department of Civil and Geological Engineering, New Mexico State University, 2000, https://rmrc.wisc.edu/wp-content/uploads/2012/10/P18final.pdf (19.04.2023)
• 28. Kumar A., Topdar P., Datta A.K.: Structural Performance of Cement-treated Base Layer by Incorporating Reclaimed Asphalt Material and Plastic Waste. Jordan Journal of Civil Engineering, 17, 2, 2023, 259-271, DOI: 10.14525/JJCE.v17i2.08
• 29. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 grudnia 2014 r. w sprawie katalogu odpadów. Dz.U. 2014, poz. 1923
• 30. WT-5 Mieszanki związane spoiwem hydraulicznym do dróg krajowych. Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad, Warszawa, 2010
• 31. Judycki J., Jaskuła P., Pszczoła M., Alenowicz J., Dołżycki B., Jaczewski M., Ryś D., Stienss M.: Katalog Typowych Konstrukcji Nawierzchni Podatnych i Półsztywnych. Załącznik do zarządzenia Nr 31 Generalnego Dyrektora Dróg Krajowych i Autostrad z dnia 16.06.2014 r.
• 32. Szydło A., Mackiewicz P., Wardęga R., Krawczyk B.: Katalog Typowych Konstrukcji Nawierzchni Sztywnych. Załącznik do zarządzenia Nr 30 Generalnego Dyrektora Dróg Krajowych i Autostrad z dnia 16.06.2014 r.
• 33. PN-EN 14227-1:2013-10 Mieszanki związane spoiwem hydraulicznym – Wymagania – Część 1: Mieszanki związane cementem
• 34. PN-EN 14227-1:2007 Mieszanki związane spoiwem hydraulicznym – Wymagania – Część 1: Mieszanki zwią- zane cementem
• 35. PN-EN 14227-15:2015-12 Mieszanki związane spoiwem hydraulicznym – Część 15: Grunty stabilizowane hydraulicznie
• 36. PN-EN 14227-10:2006 Mieszanki związane spoiwem hydraulicznym – Część 10: Grunty stabilizowane cementem
• 37. PN-S-96012:1997 Drogi samochodowe – podbudowa i ulepszone podłoże z gruntu stabilizowanego cementem
• 38. Zgłoszenie patentowe nr P.438162 z 15.06.2021 r. Materiał wypełniający do mieszanek związanych z cementem, sposób wytwarzania materiału wypełniającego oraz mieszanka związana cementem z materiałem wypełniającym