İnşaat endüstrisi uzun zamandır hammaddelerin büyük bir tüketicisi ve çevresel bozulmalara önemli bir katkıda bulunuyor. Buna karşılık, özellikle de inşaat malzemelerinin bina ürünlerine yönelik büyüyen bir değişim var. Bu alanda en umut verici gelişmelerden biri beton karışımlarına geri dönüştürülmüş betonlar.Bu yaklaşım adresleri iki baskı sorunu: plastik atıkların montajı ve aynı zamanda daha sürdürülebilir, yüksek performanslı inşaat malzemelerinin bir kısmını inşa ederek, inşaat malzemelerinin ve inşaat malzemelerinin bir kısmını, inşaat mühendisleri ve inşaatçılara karşı daha fazla baskı yapan betonlar oluşturabilir.
Çevresel Etki: Atık Azaltımı ve Kaynak Koruma
Geri dönüştürülmüş plastiklerin betona dahil edilmesi en acil fayda, plastik kirliliğin azaltılmasıdır. Birleşmiş Milletler Çevre Programı'ndan verilere göre, her yıl 400 milyon ton plastik üretimi küresel olarak üretilir ve her yıl yapılan plastiklerin yaklaşık% 79'u toprak dolumları veya doğal ortamda sona ermiştir.
Atık diversiyonun ötesinde, bu uygulama doğal kaynakları korur. Geleneksel beton madencilik kumuna, mezarlığa ve ezilen taşa bağlıdır - habitat yıkımına neden olan su kirliliğine ve karbon emisyonlarına neden olan atıkların geri dönüşüme ihtiyacı olduğunu göstermiştir. Ayrıca, plastik atıkların işlenmesi için gerekli olan enerjidir (sevcut, kırılır ve grading) genellikle deprem ve enerjiden daha düşük enerji miktarı ve taşımaya ihtiyaç duyduğundan daha düşük.
Örneğin, yaklaşık% 8 oranında yayınlanan bir çalışma, tam tasarruflar, plastik tip ve geri dönüşüm[Döntgenlik) ile değişirken, doğal kumun %10'unu geri dönüştürülmüş polietilen terephtalate (PET) ile yeniden tanıtılmasının gerekli olduğunu fark etti.
Dış kaynak:0)UNEP Plastik Kirlilik Raporu).
Beton Özelliklerinin Geliştirilmesi
Artan Durability ve Crack Direnişi
Geri dönüşüm plastikleri, örneğin, tedavinin erken aşamalarındaki çatlakları azaltmak için şaşırtıcı mekanik avantajları verebilir, mikro-reinforcement olarak hareket ederler ve büyük çatlakların oluşmasını engelleyebilir.Bu, sentetik elyafların geleneksel fiberler için de benzer, örneğin, drenaj betonda çatlakları kontrol etmek için kullanılır.
Birçok çalışma, 20 plastik agresyonuna kadar içeren betonun, kuru betonla kıyasla eşit veya daha yüksek esnek bir güç sergileyebileceğini göstermiştir, plastiklerin kaba bir yüzeye sahip olması veya hidrofobiye, blok kapiller ve polizenfekte, çoğunlukla paketlemede bulunulmuş, bu nedenle uzun süreli dirençin azaltılmasında özellikle etkili olmuştur.
Hafif Beton ve Yapısal Avantajları
Geri dönüştürülmüş plastiklerin kullanılmasının en önemli teknik avantajlarından biri ağırlık azaltımıdır. Çünkü plastik taş veya kumdan daha düşük özel bir ağırlık vardır, plastik agresyonlarla yapılan betonlar geleneksel betondan% 15-30 daha hafif olabilir. Bu, daha küçük temellere ve daha düşük taşıma maliyetlerine sahiptir.
İnşaat uygulamaları, hafif beton, uzun süreli ve ince bölümler için yük limitleri aşmadan izin verebilir. Özellikle deprem bölgelerinde, bina kütlenin azaltılması sırasında sabit kuvvetin faydalarını azaltıp gelişmiş çatlakların kontrolünün arttırılması için kullanılabilir.
Dış kaynak:0)ACI Materials Journal – Betonda Geri Dönüşümlü Plastik[Dönemli: 1)
Termal ve Acoustic Yalıtım Faydaları
Plastikler doğal olarak düşük ısı iletkenliği vardır.Toplam olarak kullanıldığında, beton matrisi ile ısı akışını azaltır ve kesebilir.Bu termal iyileşme, binalarda ek yalıtım ihtiyacını azaltabilir, ısıtma ve soğutma enerji tüketimine sahiptir. Araştırma, 10-20% plastik agresyonu ile betonun geleneksel betondan% 40 daha düşük bir ısı iletkenliği olduğunu göstermiştir.
Aklıt olarak, plastik algın doğası, yoğun, geleneksel betonla kıyaslanabilir. Bu, otoyollar, bölme duvarları ve zemin plakaları için uygun bir şekilde kullanılmasını sağlar.Özel akustik yalıtım için bir yedek olmasa da, her iki ısı ve ses iletimi azaltır.
Plastik varlığının, çimento matrixi içindeki plastik partikülleri biraz azaltabileceğine değerdir, birçok yargıda bulunan plastiklerin kullanımı için şimdi uyarılanmamış plastik içerik, uygun yangın testleriyle.
Ekonomik Faydaları ve Maliyet Tasarrufları
Geri dönüştürülmüş plastikler kullanarak, özellikle atık plastiklerinin işlemenin maliyetinin çok ve ucuz olduğu yerlerde, karışık plastikleri toplamak genellikle toprak doldurma ücretlerinin çöp doldurması için ücret ödemesi gerekir; beton fabrikaya bu malzemeyi kopyalamak, geri dönüşüm için gelir akışı yaratabilir ve beton üreticileri için ham malzeme maliyetlerini azaltır. tasarruflar işlemenin ek masrafını dengeleyebilir (sorting, temizlik, taşlama) ve büyük altyapı projeleri için gerekli olan ekstra çimentoları azaltır.
Doğrudan maddi tasarruflara ek olarak, plastikten yapılmış betonun hafif ağırlığı, ulaşım yakıt tüketimini azaltır ve betondaki geri dönüştürülmüş plastik agresyonun hayatını daha verimli bir şekilde ve daha düşük bir şekilde yerleştirmek için yerinde iş maliyetlerine sahiptir. Bakım maliyetleri de gelişmiş dayanıklılık ve çatlakları azaltılabilir. Banyo Üniversitesi'nden hayat boyu maliyet analizinin iyileştirilmesi betondaki toplam maliyetin% 10-15'i kullanarak, enerji tasarrufu ve daha uzun hizmet hayatındaki faktörün% 50'sini azaltabileceği tahmin edilmektedir.
Hükümetler ve yeşil bina sertifikasyon programları ( LEED ve BREEAM gibi) giderek geri dönüştürülmüş içeriğin kullanımını ödüllendirir. Rektör plastikler inşaatçılara maddi kaynak ve atık yönetimi için kredi kazanmalarına yardımcı olabilir, ekonomik teşvike ek olarak.
Uygulamada Zorluklar
İşleme ve Kalite Kontrol
Tüm plastikler beton için uygun değildir. Metaller, kağıt veya organik kalıntıları gibi maddeler çimento salımı veya kimyasal reaksiyonlara neden olabilir. Bu nedenle, kapsamlı temizlik ve türleme gerekli olan, koleksiyon sistemleri geliştirmek, posta-konsumer plastikleri daha fazla hale gelir.
Kalite kontrolü plastik polimer tipine genişletilebilir. Polizoftoftalate (PET), yüksek çözünürlükte polipi (HDPE), polipropilen (PP) ve polistyrene (PS) tüm işlenebilirliği ve son özellikleri üzerinde farklı etkiler test edilmiş, örneğin, daha fazla su veya süperplastik çalışma kabiliyetine sahip olma eğilimindedir.
Adhesion ve Bond Güçlü
Temel teknik engellerden biri, hidrofobik plastik yüzeyler ve hidrofilik çimento matrisi arasındaki zayıf bağdır. Yüzey tedavisi olmadan plastik parçacıklar, sertliği azaltan ve çekme gücünü artıran boşlukları ortaya çıkarabilir. Araştırmacılar bu tedaviyi araştırmışlardır: özellikle betonda kullanılan plastikleri, plazma tedavisini, kimyasal etchingleri, ince bir kum tabakası ile kaplamalar.Bu yöntemler yüzey kabalığını artırabilir ve bazı ticari ürünleri tanıtmak.
Bir başka yaklaşım, daha büyük parçacıklarla görülen iç içe dönük beton, plakalar ve precast ürünlerde kontrol için plastik form olarak kullanmaktır.Bu yüzden birçok başarılı uygulama, betonda kontrol için plastik fiberler kullanıyor, plakalar sınıfta ve precast ürünlerde daha etkili bir şekilde yer alıyor.
Yangın Direnişi ve Güvenliği Standartları
Plastikler zayıftır ve betondaki dahil edilmeleri geçerli yangın güvenliği endişelerini arttırır. Ancak beton doğal olarak yangına dayanıklıdır, çünkü bu, düşük termal iletkenlik değildir. Plastik parçacıklar tamamen çimento sallandığında, oksijen ve ısıtılabilir. Test, hacimle% 10'a kadar betonun standart yangın direnci testlerini (örneğin, ASTM Ecom119) geçer ve daha yüksek yedek seviyelerinde, spalling ve duman üretimi artırılabilir.
Polimer destekli beton üzerinde yapılan çalışmalar yangın-reterant katkılarla sonuçlandı (örneğin magnezyum Hidroxide veya alüminyum trihidrat gibi) sürdürülebilirliği ödün vermeden güvenliği arttırmaya söz veriyor. . . . . . . ticari standart olana kadar, plastik kullanımı yük taşımayan duvarlara sınırlandırmak, cladding, kaldırımlar ve mimari elementler.
Dış kaynak: 0:0)EPA - Betondaki Plastiklerin Geri Dönüşümü ve Kullanımı).
Devamlı Araştırma ve İnovasyonlar
Akademik ve endüstriyel araştırma betondaki geri dönüştürülmüş plastiklerin kullanımını incelemeye devam ediyor. odak alanları şunları içerir:
- [FONT:0)Nano-plastik modifikasyon: [Dönemli zemin plastik (mikro- veya nano-ölçek) küçük miktarlarda eklenerek, daha yüksek güce giden porosity'yi artırabilir.
- [FONT:0]Mixed atık işleme:[Dönemli plastik atıkları karıştıran otomatik sıralama ve temizlik hatları, manuel ayrılık ihtiyacını azaltır.
- [FONT:0)Bio bazlı plastik kompozitler: Doğal fiberlerle geri dönüştürülmüş plastikleri (hemp, jute) hem ışık hem de takviye sunan karma toplar üretmek.
- [FONT:0)Kendi kendine özgü beton:) Aşılar, çatlaklar şeklinde serbest bırakılan plastik kapsüllerde bakteri veya şifa ajanları, otomatik olarak betonu tamir eder.
İngiltere'deki üniversiteler, Hindistan, Avustralya ve ABD, geri dönüştürülmüş beton bloklar üreten pilot tesislere sahiptir ve kaldırıcılar. Teknoloji, laboratuvar ölçekli ticari dağıtıma hızla ilerliyor. Örneğin, Yeni Zelanda'daki bir şirket artık düşük binalarda yapısal kullanım için sertifikalı bir dizi bina bloğu üretmektedir.
Gerçek Dünya Uygulamaları ve Vaka Çalışmaları
Birkaç yüksek profilli proje, geri dönüştürülmüş betonun viability of reaktif betonu göstermiştir. 2021 yılında büyük bir Avustralya inşaat şirketi, büyük bir depo duvarı için betonda% 20 geri dönüştürülmüş plastik arsa kullandı ve toplam maliyetle tasarruf etti. İngiltere'de, bir Londra meclisi, geleneksel beton için kıyaslanmış plastikleri ve bol miktarda beton kullandı, toprak depolarından 2 ton fazla plastik çöpe ayırdı.
Precast beton özellikle uygun bir uygulama: üreticiler, fabrikada üretilen kalıp, kaliteli güvenceleri kontrol edebilir. Geri dönüşüme beton artık paving plakaları, çek taşları, drenaj kanalları ve ses bariyerleri için kullanılır. Avrupa'da, birkaç şirket, ısıtılmış plastik, sıcak bina standartlarını karşılamak için beton paneller üretebilir.
Future Outlook
Plastik atıkların sıkı ve karbon destekli mekanizmaların etrafında düzenlemeler daha yaygın hale gelirken, geri dönüştürülmüş beton için ekonomik denklem sadece gelişmiştir.Uluslararası standartlar geliştirilmesi (örneğin, ISO 14021, ASTM D7611) plastik içerik için inşaat malzemeleri spektral ve daha büyük güven sağlayacaktır. Bu arada, işleme teknolojisindeki yatırım maliyetleri azaltacaktır ve agresyon kalitesini artıracaktır.
Geri dönüştürülmüş betonun, önümüzdeki on yıl içinde yapısal elementlerde aşamalı olarak kabul edilen standart bir seçenek haline geldiğini görmeyi bekleyebiliriz; inşaat sektörünin net-zero emisyonlarına ve dairesel ekonomi ilkelerine olan bağlılığı, bu eğilimi hızlandıracaktır.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Beton karışımlarına geri dönüştürülmüş plastikler, iki baskılı zorlukla ilgili somut bir çözüm sunuyor: plastik kirliliği ve inşaatın çevresel etkilerini.Bu avantajların kaynağı, teknik ve ekonomik alanlarının kapsamını azaltmak için, daha hafif ve daha dayanıklı beton, daha düşük enerji tüketimi ve maliyet tasarrufu sağlamak için devam ediyor.