This article compares the deflections of reinforced concrete beams with reinforcement degrees of ρ=1.02% and ρ=1.78%, made of lightweight aggregates, i.e. Certyd, LECA, and an innovative aggregate made of plastic waste. Two methods were used for the comparison experimental and computational. The computational part was performed using the finite element method (FEM) in ANSYS software. The adopted properties of lightweight concrete were sourced from the authors’ experimental research. A comparison of deflections based on the data obtained using both methods showed that, for reinforced concrete elements with a degree of reinforcement of ρ=1.02%, the smallest difference was obtained in the case of beams made of plastic waste concrete, while the highest difference was obtained for beams made of concrete with lightweight expanded clay aggregate. In the case of reinforced concrete elements with a degree of reinforcement ρ=1.78%, the lowest differences were obtained for beams made of lightweight aggregates, i.e. Certyd and LECA. For those beams that used plastic waste aggregate, the difference was 20%, compared to experimental tests.
PL
W artykule porównano ugięcia belek żelbetowych o stopniu zbrojenia ρ=1,02% i ρ=1,78%, wykonanych z lekkich kruszyw, tj. Certyd, LECA i innowacyjnego kruszywa wykonanego z odpadów tworzyw sztucznych. Do porównania wykorzystano dwie metody: eksperymentalną i obliczeniową. Część obliczeniowa została wykonana przy użyciu metody elementów skończonych (MES) w oprogramowaniu ANSYS. Przyjęte właściwości betonów lekkich pochodziły z badań eksperymentalnych autorów. Porównanie ugięć na podstawie danych uzyskanych za pomocą obu metod wykazało, że dla elementów żelbetowych o stopniu zbrojenia ρ=1,02% najmniejszą różnicę uzyskano w przypadku belek wykonanych z betonu z odpadów tworzyw sztucznych, natomiast największą różnicę uzyskano dla belek wykonanych z betonu z lekkim kruszywem keramzytowym. W przypadku elementów żelbetowych o stopniu zbrojenia ρ=1.78% najmniejsze różnice uzyskano dla belek wykonanych z kruszyw lekkich, tj. Certyd i LECA. W przypadku belek, w których zastosowano kruszywo z odpadów tworzyw sztucznych, różnica wyniosła 20% w porównaniu z badaniami eksperymentalnymi.
W artykule opisano możliwość wykorzystania w budownictwie poprodukcyjnych odpadów plastikowych, takich jak folia zwykła i termokurczliwa. Wykorzystując specjalistyczną technologię, wytworzono kruszywo łamane o uziarnieniu do 8 mm z mieszanki materiałów syntetycznych PET/PVC/OPS (PPO). Materiały te pochodziły z odpadów generowanych podczas produkcji etykiet foliowych. W artykule przedstawiono wyniki badania właściwości kruszywa z recyklingu tworzyw sztucznych, takich jak gęstość nasypowa i ziaren, nasiąkliwość oraz parametry mechaniczne betonu. Przedstawiono również zdjęcia z mikroskopu skaningowego dla kruszywa z odpadów tworzyw sztucznych oraz dla betonu z jego zawartością. Zastosowanie ekologicznego kruszywa do betonu lekkiego wpłynie pozytywnie na ochronę środowiska naturalnego.
EN
The article describes the possibility of using post-production plastic waste, such as ordinary and shrink film, in construction. Using specialized technology, a crushed aggregate with a grain size of up to 8 mm was produced from a mixture of PET/PVC/OPS (PPO) synthetic materials. These materials were derived from waste generated during the production of film labels. In the article the results of testing the properties of the recycled plastic aggregate, such as bulk and grain density, absorbability and mechanical parameters of concrete, were presented. Scanning microscope images for aggregate made from plastic waste and for concrete with its content were also presented. The use of pro-ecological aggregate for lightweight concrete will have a positive impact on protection of natural environment.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono właściwości istniejących kruszyw lekkich oraz kruszywa lekkiego z odpadów tworzywa sztucznego. Zestawiono właściwości kruszyw tj. Certyd, Gransil, Perlit, Keramzyt, Penostek i kruszywa z odpadów tworzyw sztucznych. Porównano gęstość nasypową, nasiąkliwość, wytrzymałość na miażdżenie i współczynnik przewodzenia ciepła. Zaprezentowano również główne materiały do produkcji kruszyw lekkich. W celu dokładniejszej analizy zestawiono również właściwości betonów wykonanych na istniejących kruszywach lekkich tj. gęstość i wytrzymałość na ściskanie. Właściwości kruszyw i betonów lekkich otrzymano zgodnie z obowiązującymi normami. Analiza wykazała, że do zastosowań konstrukcyjnych (konstrukcji lekkich) możliwe jest wykorzystanie betonu na bazie kruszywa popiołoporytowego z uwagi na wysoką wytrzymałość i niską gęstość. Natomiast na warstwy izolacyjne najlepiej nadają się betony wykonane z kruszywa Perlit i Penostek. Ponadto wiele zalet wykazuje kruszywo z odpadów z tworzywa sztucznego, zarówno pod względem właściwości, jak również aspektów środowiskowych.
EN
The article presents the properties of the existing lightweight aggregates and lightweight aggregate made of plastic waste. The properties of aggregates, ie Certyd, Gransil, Perlite, Keramzite, Penostek and aggregates made of plastic waste, were summarized. The bulk density, water absorption, crushing strength and thermal conductivity were compared. The main materials for the production of lightweight aggregates were also presented. For a more detailed analysis, the properties of concretes made on the existing lightweight aggregates, i.e. density and compressive strength, were also compiled. Properties of aggregates and lightweight concretes were obtained in accordance with the applicable standards. The analysis showed that for structural applications (light structures) it is possible to use concrete based on ash-pore aggregate due to its high strength and low density. On the other hand, concrete made of Perlit and Penostek aggregates are best suited for insulating layers. In addition, the waste plastic aggregate has many advantages, both in terms of properties as well as environmental aspects.
This paper presents the possibility of managing plastic post-production waste, i.e. ordinary and heat-shrinkable film, in the construction sector. For this purpose, two types of lightweight 16 mm aggregate were produced from plastics using proprietary technology (i.e. polyethylene terephthalate (PET) and PET/PVC/OPS (MIX) mixtures). The raw material was sourced from postproduction waste generated during the production of film labels. The results of the experimental testing of aggregate properties (bulk density, grain density, absorbability, compressive strength) are presented, the aggregate being sourced from recycled plastics. This paper presents the physical and mechanical properties of the plastic, as well as other popular lightweight aggregates (Certyd and Kermazyt) used in construction. In addition, the financial efficiency of lightweight aggregate production from the byproducts of plastic label production was analysed. The economic analysis has shown that the use of plastic waste for the production of lightweight aggregate is rational, not only in terms of environmental protection but also the financial benefits to companies that generate significant amounts of plastic waste.
PL
W artykule przedstawiono możliwość zagospodarowania plastikowych odpadów poprodukcyjnych, tj. folii zwykłej oraz termokurczliwej, w sektorze budowlanym. W tym celu wyprodukowano według własnej technologii dwa rodzaje kruszywa lekkiego o frakcji 16 mm z tworzyw sztucznych, tj. politereftalan etylenu (PET) oraz mieszanki tworzyw PET/PVC/OPS (MIX). Surowiec pochodził z odpadów poprodukcyjnych wytwarzanych podczas produkcji etykiet w postaci folii. Omówiono wyniki badań doświadczalnych właściwości kruszyw z recyklingu tworzywa sztucznego (gęstość nasypowa, gęstość ziarn, nasiąkliwość, wytrzymałość na miażdżenie). W artykule porównano właściwości fizyczne i mechaniczne wytworzonych kruszyw sztucznych i znanych kruszyw lekkich (Certyd i Keramzyt) stosowanych w budownictwie. Ponadto przeanalizowano efektywność finansową produkcji kruszywa lekkiego z surowców ubocznych produkcji etykiet plastikowych. Analiza ekonomiczna wykazała, że wykorzystanie odpadów z tworzyw sztucznych do produkcji kruszywa lekkiego jest racjonalne nie tylko ze względu na ochronę środowiska, ale również przynosi korzyści finansowe dla firm wytwarzających znaczne ilości odpadów plastikowych.
The article discusses the possibility of utilising both wastes from CHP plants (Combined heat and power plants), i.e. fly ash, and PET plastic waste (polyethylene terephthalate), through pro-cessing into lightweight aggregate used construct reinforced concrete beam elements to protect the natural environment. Properties of the utilised lightweight artificial aggregates are presented. Selected results of experimental tests in load-bearing capacity and deformability of reinforced concrete beams made in the model scale are presented. An analysis of the test showed that, despite their lower resis-tance to crushing, artificial aggregate beam elements have the same load-bearing capacity as rein-forced concrete beams made with recycled aggregate, with better flexural strength properties in some cases.
PL
W artykule omówiono możliwości utylizacji zarówno odpadów z elektrociepłowni, tj. popiołów lotnych, jak i odpadów tworzyw sztucznych PET (politereftalan etylenu), poprzez przetworzenie na lekkie kruszywo wykorzystywane do konstruowania żelbetowych elementów belkowych w celu ochrony środowiska naturalnego. Przedstawiono właściwości zastosowanych lekkich kruszyw sztucznych. Omówiono wybrane wyniki badań eksperymentalnych w zakresie nośności i odkształcalności belek żelbetowych wykonanych w skali modelowej. Analiza badań wykazała, że elementy belkowe wykonane z zastosowaniem kruszywa sztucznego, pomimo niższej wytrzymałości kruszywa na zgniatanie, nie różnią się pod względem nośności od belek żelbetowych wykonanych z kruszywa recyklingowego, w niektórych przypadkach mają wyższą wytrzymałość na zginanie.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.