ارزیابی تأثیر پلاستیک بازیافتی (PET) بر مشخصات مکانیکی و مقاومت سایشی روسازی بتنی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه راه و ترابری، دانشکده عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 استاد گروه راه و ترابری، دانشکده عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

چکیده

با توجه به افزایش روزافزون زباله‌های پلاستیکی، تجزیه ناپذیر بودن و همچنین مشکلات مربوط به دفن بهداشتی این مواد، مصرف دوباره زباله‌های پلاستیکی پس از فرآوری در راه‌ها می‌تواند مزایای اقتصادی و محیط زیستی فراوانی داشته باشد. طبق گزارشات سالانه مرکز اطلاعات صنعتی و تکنولوژیکی وزارت صنایع و معادن در سال 1396 برای ضایعات بطری‌های پلاستیکی حاصل از مصرف نوشیدنی‌ها و سایر انواع پلاستیک‌های از جنس PET ، مجموعاً به میزان قابل توجه 3/509 هزار تن می‌باشد. همچنین در روسازی‌های بتنی، مقاومت سایشی از جمله فاکتورهای مهم دوام است که همواره مشکل‌ساز بوده و موجب هزینه-های سنگین تعمیر و نگهداری می‌شود و اکثر روش‌های بهبود آن نیز پرهزینه می‌باشد. در این پژوهش PET بازیافتی در درصدهای جایگزینی 5، 10، 15، 20، 25 و 30 به صورت حجمی جایگزین ریزدانه طبیعی گردید و در مجموع 7 طرح کلی ساخته شد و مشخصات بتن تازه و بتن سخت شده از قبیل: مشخصت مکانیکی و مقاومت سایشی نمونه‌های ساخته شده با درصدهای جایگزینی ذکر شده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدین قرار است که: جایگزینی PET بازیافتی با مصالح سنگی طبیعی هم‌اندازه موجب کاهش اسلامپ و وزن مخصوص بتن تازه شد، افزایش درصد جایگزینی PET زوال بیشتر مشخصات مکانیکی را بهمراه داشت بطوریکه جایگزینی تا 30 درصد موجب کاهش مقاومت فشاری، کششی غیر مستقیم و خمشی به ترتیب تا 36، 42 و 22 درصد نسبت به نمونه شاهد شد، PET بازیافتی ریزدانه موجب بهبود مقاومت سایشی بتن شد که با افزایش درصد جایگزینی مقاومت سایشی بطور کلی افزایش یافت. با توجه به بررسی مشخصات مکانیکی و مقایسه با حداقل-های پیشنهادی آیین نامه‌های مختلف و همچنین نظر به مقاومت سایشی نمونه‌ها، لذا در این پژوهش جایگزینی 20 درصد PET بازیافتی با ریزدانه به عنوان محتمل‌ترین درصد جایگزینی بهینه معرفی شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Evaluation of Recycled Plastic (PET) Effects on Mechanical Properties and Abrasion Resistance of Concrete Pavements

نویسندگان [English]

  • Bashir Moradi 1
  • Abolfazl Hassani 2
  • Hamed Rooholamini 1
1 Highway and Transportation Engineering, Civil and Enviroment Engineering Faculty,Tarbiat Modares University,Tehran, Iran
2 Professor of Highway and Transportation Engineering, Civil and Enviroment Engineering Faculty, Tarbiat Modares University,Tehran, Iran
چکیده [English]

The vulnerability of non-biodegradable wastes and their exploiting to reduce contamination of environment has been abundantly attracted the engineers’ attention. In addition, the abrasion resistance of concrete pavement is one of the prominent factors of durability causing non-affordable maintenance and rehabilitation costs. Thus, utilizing plastic wastes either as aggregate replacement or fiber is considered as an eco-friendly idea. Recently, numerous studies have been carried out to investigate the effects of PET (with different shapes and sizes) on mechanical properties and durability characteristics of concrete. In the present research, 5%, 10%, 15%, 20%, 25% and 30% by volume fraction of natural river sand in concrete mixes were replaced with recycled PET and specifications of fresh and hardened concrete so as to evaluate mechanical properties and abrasion resistance of concrete specimens. The obtained results revealed that replacing recycled PET aggregates with natural sand decreases slump and fresh density of concrete. Nevertheless, the mechanical properties were degraded as PET content increased. Furthermore, the results that replacing up to 30 percent of PET resulted in reducing compressive, splitting tensile and flexural strength, respectively, 36, 42 and 22 percent compared to control sample. In addition, replacing fine recycled PET improved the abrasion resistance of concrete. According to criteria implied by standards, the experimental results admitted that replacing 20% of fine recycled PET resulted in the most possible mechanical behavior and abrasion resistance.

کلیدواژه‌ها [English]

  • concrete pavement
  • Waste Plastic
  • Polyethylene Terephthalate(PET)
  • Mechanical properties
  • Abrasion resistance