Nghiên cứu tái chế rác thải nhựa làm cốt liệu sản xuất bê tông xanh

Trong nghiên cứu đã thay thế 1%, 3%, 5%, 10% và 15% cốt liệu mịn tự nhiên bằng cốt liệu nhựa PET nghiền mịn, kết hợp với phụ gia khoáng là Tro bay để sản xuất bê tông có cường độ, tính chống thấm, tính công tác đáp ứng yêu cầu thi công các công trình xây dựng. Bê tông sử dụng cốt liệu nhựa PET tái chế kết hợp với phụ gia khoáng có cường độ nén ở 28 ngày tuổi tăng từ 8.56% đến 21.51% tương ứng với hàm lượng cốt liệu nhựa PET thay thế cát tự nhiên từ 1% đến 10%, mác chống thấm của bê tông đạt W10 ở tuổi 28 ngày và W12 ở tuổi 90 ngày, tăng từ 1 đến 2 cấp so với mẫu bê tông đối chứng. Sử dụng cốt liệu nhựa PET tái chế nghiền mịn thay thế cát tự nhiên góp phần giảm giá thành xây dựng, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, làm đa dạng các loại vậy liệu xây dựng xanh thân thiện với môi trường.

1. ĐẶT VẤN ĐỀ

2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Tiêu chuẩn thí nghiệm

2.2. Vật liệu sử dụng trong nghiên cứu

3. THIẾT KẾ CẤP PHỐI BÊ TÔNG VÀ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

3.1. Thiết kế cấp phối bê tông

3.2. Kết quả thí nghiệm độ sụt

3.3. Kết quả thí nghiệm cường độ nén

3.4. Kết quả thí nghiệm mác chống thấm

3.5. Kết quả thí nghiệm độ hút nước

4. KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] A.M. Azhdarpour, M.R. Nikoudel, M. Taheri, The effect of using polyethylene terephthalate particles on physical and strength-related properties of concrete; A laboratory evaluation, Constr. Build. Mater. 109 (2016) 55–62.

[2] Albano C., Camacho N., Hernandez M., Matheus A. and Gutierrez A., Influence of content and particle size of pet waste bottles on concrete behaviour at different w/c ratios. Waste Manage, Vol. 29, No. 10, 2009, 2707-2716

[3] Ashwini L., Jayaseelan D. Reuse of plastic waste as a replacement of sand in concrete. International Journal of Advanced Research in Basic Engineering Sciences and Technology, Vol. 5, No. 7, 2019, 2456-5717.

[4] ASTM C1138:05, Standard Test Method for Abrasion Resistance of Concrete (Underwater Method).

[5] ASTM C494-86: Standard Specification for Chemical Admixtures for Concrete.

[6] ASTM C494-86: Standard Specification for Chemical Admixtures for Concrete.

[7] Choi Y.W., Moon D.J., Chung J.S. and Cho S.K. Effects of waste PET bottles aggregate on the properties of concrete. Cement Concrete Research, Vol. 35, No. 4, 2005, 776-781.

[8] E. Rahmani, M. Dehestani, M.H.A. Beygi, H. Allahyari, I.M. Nikbin, On the mechanical properties of concrete containing waste PET particles, Constr. Build. Mater. 47 (2013) 1302-1308.

[9] Foti, D., 2019. Recycled waste PET for sustainable fiber-reinforced concrete. In: Use of Recycled Plastics in Eco-Efficient Concrete. Woodhead Publishing, pp. 387-410.

[10] Hama S.M., Hilal N.N. Fresh properties of self-compacting concrete with plastic waste as partial replacement of sand. International Journal of Sustainable Built Environment, Vol. 6, No. 2, 2017, 299-308.

[11] Kolahapure B.K., Chavan A., Irshad A., Amar B., Patel H. Eco- friendly concrete by partial replacement of sand by shredded pieces of pet plastic bottles. International Research Journal of Engineering and Technology, Vol. 5, No. 5, 2018, 1259-1263.

[12] Lee, Z.H., Paul, S.C., Kong, S.Y., Susilawati, S., Yang, X., 2019. Modification of waste aggregate PET for improving the concrete properties. Adv. Civil Eng. 2019, 6942052. doi:10.1155/2019/6942052.

[13] Ragaert, K., Delva, L., Van Geem, K., 2017. Mechanical and chemical recycling of solid plastic waste. Waste Manage. 69, 24-58.

[14] Rahmani E., Dehestani M., Beygi M., Allahyari H. and Nikbin I. On the mechanical properties of concrete containing waste PET particles. Construction and Building Materials, Vol. 47, 2013, 1302-1308.

[15] Saikia N., Brito J. Mechanical properties and abrasion behaviour of concrete containing shredded PET bottle waste as a partial substitution of natural aggregate. Construction and Building Materials, Vol. 52, 2014, 236-244.

[16] Saikiaa N. and de Brito J. Waste Polyethylene Terephthalate as an Aggregate in Concrete. Materials Research, Vol. 16, No. 2, 2013, 341- 350.

[17] TCVN 10302:2014: Phụ gia hoạt tính tro bay dùng cho bê tông, vữa xây và xi măng.

[18] TCVN 6260:2009: Xi măng Poóc lăng hỗn hợp - Yêu cầu kỹ thuật.

[19] TCVN 3105:2022: Hỗn hợp bê tông và bê tông nặng - Lấy mẫu, chế tạo và bảo dưỡng mẫu thử.

[20] TCVN 3106:2007: Hỗn hợp bê tông nặng - Phương pháp thử độ sụt.

[21] TCVN 3118:2022: Bê tông nặng - Phương pháp xác định cường độ nén.

[22] TCVN 4506:2012: Nước cho bê tông và vữa - Yêu cầu kỹ thuật.

[23] TCVN 6016:1995: Xi măng - phương pháp thử - xác định độ bền.

[24] TCVN 7570:2006: Cốt liệu cho bê tông và vữa. Yêu cầu kỹ thuật.

[25] TCVN 7572:2006: Cốt liệu cho bê tông và vữa - Phương pháp thử.

[26] TCVN 8218:2009, Bê tông thủy công - Yêu cầu kỹ thuật. Hydraulic concrete - Technical requirements.

[27] TCVN 8826:2011: Phụ gia hóa học cho bê tông.

[28] TCVN 9139:2012, Công trình Thủy lợi - Kết cấu bê tông, bê tông cốt thép vùng ven biển - Yêu cầu kỹ thuật.

[29] Thomas, A., et al., 2009. Estimating carbon dioxide emissions for aggregate use. Eng. Sustain. 162 (ES2), 81-89.

[30] Thoneycroft J., Orr J., Savoikar P., Ball R. J., Performance of structural concrete with recycled plastic waste as a partial replacement for sand. Construction and Building Materials, Vol. 161, 2018, 63-69.

______________________________________________________________________

Chi tiết bài báo xem tại đây: Nghiên cứu tái chế rác thải nhựa làm cốt liệu sản xuất bê tông xanh

Nguyễn Quang Phú, Nguyễn Thanh Huyền
Trường Đại học Thủy lợi

TẠP CHÍ KH&CN THỦY LỢI