PORÓWNANIE WYBRANYCH WŁAŚCIWOŚCI ZAPRAW ŻYWICZNYCH ZAWIERAJĄCYCH ODPADOWE TWORZYWA SZTUCZNE

Racjonalna gospodarka odpadami stanowi jeden z priorytetowych kierunków szeroko rozumianej ochrony środowiska. Fakt umiejętnego zagospodarowania odpadów jest także ważny w kontekście zrównoważonego rozwoju społeczeństw. Do odpadów wyjątkowo uciążliwych dla środowiska zaliczyć należy tworzywa sztuczne. Wzrastające nieustannie ilości tego typu odpadów powodują występowanie problemów zarówno ekologicznych, jak i gospodarczych, co związane jest ze słabą biodegradacją tworzyw. Odpady te zaczęto wykorzystywać do produkcji materiałów budowlanych. Badania nad zagospodarowaniem odpadów z tworzyw sztucznych prowadzone są obecnie w różnych ośrodkach naukowych na świecie. W literaturze można znaleźć opisy wykorzystania odpadów m.in. polietylenu i polipropylenu, styropianu, poliuretanów, poliwęglanu, poliamidu, czy poli(chlorku winylu), jako modyfikatorów betonów i zapraw cementowych. W niniejszym artykule przedstawiono wyniki porównania wybranych właściwości czterech serii zapraw żywicznych zawierających różne odpady tworzyw sztucznych tj.: polipropylen (PP), polietylen (PE), piankę poliuretanową (PU) oraz ekspandowany polistyren (EPS). Odpady te pochodziły odpowiednio z kubków po jogurtach, pianki podkładowej pod panele, pianki montażowej oraz płyt styropianowych. Zostały one rozdrobnione i stanowiły częściowy zamiennik kruszywa w zaprawach epoksydowych. Zbadano takie właściwości zapraw, jak: wytrzymałość na zginanie i ściskanie, gęstość objętościowa oraz nasiąkliwość. Wskazano materiał odpadowy, umożliwiający otrzymanie zaprawy cechującej się najkorzystniejszymi wartościami oznaczonych parametrów. Na podstawie uzyskanych wyników badań stwierdzono, że nawet przy 20% substytucji piasku odpadami tworzyw sztucznych, można otrzymać kompozyt charakteryzujący się bardzo dobrymi parametrami wytrzymałościowymi oraz niską nasiąkliwością wodą.

Pełny tekst (pdf)

[1]   Panda A.K., Singh R.K., Mishra D.K.: Thermolysis of waste plastics to liquid fuel. A suitable method for plastic waste management and manufacture of value added products – A world prospective, Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 14, 2010, pp. 233-248.

[2]   Siddique R., Khatib J., Kaur I.: Use of recycled plastic in concrete: A review, Waste Management, vol. 28, 2008, pp. 1835-1852.

[3]   Kozłowski M. [red.], Podstawy recyklingu tworzyw sztucznych, Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, 1998.

[4]   Palos A., D’Souza N.A., Snively C.T., Reidy III R.F.: Modification of cement mortar with recycled ABS, Cement and Concrete Research, vol.31, 2001, pp. 1003-1007.

[5]   Corinaldesi V., Mazzoli A., Moriconi G.: Mechanical behaviour and thermal conductivity of mortars containing waste rubber particles, Materials and Design, vol. 32, 2011, pp. 1646-1650.

[6]   Fraj A.B., Kismi M., Mounanga P.: Valorization of coarse rigid polyurethane foam waste in lightweight aggregate concrete, Construction and Building Materials, vol. 24, 2010, pp. 1069-77.

[7]   Mounanga P., Gbongbon W., Poullain P., Turcry P.: Proportioning and characterization of lightweight concrete mixtures made with rigid polyurethane foam wastes, Cement and Concrete Composites, vol. 30, 2008, pp. 806-814.

[8]   Amianti M., Botaro V.R.: Recycling of EPS: A new methodology for production of concrete impregnated with polystyrene (CIP), Cement and Concrete Composites, vol. 30, 2008, pp. 806-814.

[9]   de Assunção R.M.N., Royer B., Oliveira J.S., Filho G.R., de Castro Motta L.A.: Synthesis, characterization and application of the sodium poly(styrenesulfonate) produced from waste polystyrene cups as an admixture in concrete, Journal of Applied Polymer Science, vol. 96, 2005, pp. 1534-1538.

[10]   Laukaitis A., Žurauskas R., Kerienė J.: The effect of foam polystyrene granules on cement composites properties, Cement and Concrete Composites, vol. 27, 2005, pp. 41-47.

[11]   Pešic´ N., Zˇ ivanovic´ S., Garcia R., Papastergiou P.: Mechanical properties of concrete reinforced with recycled HDPE plastic fibres, Construction and Building Materials, vol. 115, 2016, pp. 362-370.

[12]   Ruiz-Herrero J.L., Velasco Nieto D., López-Gil A., Arranz A., Fernández A., Lorenzana A., Merino S., De Saja J.A., Rodríguez-Pérez M.A.: Mechanical and thermal performance of concrete and mortar cellular materials containing plastic waste, Construction and Building Materials, vol. 104, 2016, pp. 298-310.

[13]   Galvão J.C.A., Portella K.F., Joukoski A., Mendes R., Ferreira E.S.: Use of waste polymers in concrete for repair of dam hydraulic surfaces, Constructions and Building Materials, vol. 25, 2011, pp. 1049-1055.

[14]   Kou S.C., Lee G., Poon C.S., Lai W.L.: Properties of lightweight aggregate concrete prepared with PVC granules derived from scraped PVC pipes, Waste Management, vol. 29, 2009, pp. 621-628.

[15]   Panyakapo P., Panyakapo M.: Reuse of thermosetting plastic waste for lightweight concrete, Waste Management, vol. 28, 2008, pp. 1581-1588.

[16]   Nikbin, I.M., Rahimi S., Allahyari A., Fallah F.: Feasibility study of waste Poly Ethylene Terephthalate (PET) particles as aggregate replacement for acid erosion of sustainable structural normal and lightweight concrete, Journal of Cleaner Production, 2016, http://dx.doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.02.143

[17]   Dębska B., Lichołai L.: The selected mechanical properties of epoxy mortar containing PET waste, Construction and Building Materials, vol. 94, 2015, pp.579-588.

[18]   Dębska B., Lichołai L.: A study of the effect of corrosive solutions on selected physical properties of modified epoxy mortars, Construction and Building Materials, vol.65, 2014, pp. 604-611.

[19]   Dębska B.: Modification of Polymer Composites by Polyethylene Terephthalate Waste, Poly(ethylene Terephthalate) Based Blends, Composites and Nanocomposites (Book), Visakh P.M., Liang M. red., Elsevier Inc., 2015, pp.195-212.

[20]   Dębska, B., Lichołai, L.: Resin Composites with High Chemical Resistance for Application in Civil Engineering, Periodica Polytechnica Civil Engineering, DOI:10.3311/PPci.7744.