Wykorzystanie odpadów z tworzyw sztucznych do wytworzenia mieszanek związanych cementem

Bartłomiej Krawczyk; Piotr Mackiewicz; Dariusz Dobrucki

doi:10.7409/rabdim.023.012

Published: 2023-09-30

Vol. 22 No. 3 (2023)

Use of plastic waste in cement-bound layers

Bartłomiej Krawczyk

, Piotr Mackiewicz

, Dariusz Dobrucki

Section: Articles

https://doi.org/10.7409/rabdim.023.012

Abstract

The article presents research on the possible use of material obtained during recycling of plastic waste. The materials were used in production of cement-bound mixtures for road pavement layers or improved subgrade. The analyses were based on laboratory tests of plastic waste, aggregate and cement-bound mixtures. The tests encompassed particle size distribution, compaction, compressive strength (early – after 7 days; final – after 28 days), frost resistance and California Bearing Ratio (CBR). The obtained results were evaluated in the light of the current national technical requirements. It was shown that plastic waste may be used as an alternative to classic materials.

Keywords:

cement-stabilized layers, plastic waste, recycling.

Most read articles by the same author(s)

Bartłomiej Krawczyk, Piotr Mackiewicz, Impact of repetitive loading on subgrade parameters derived from light weight deflectometer test , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Vol. 14 No. 1 (2015)
Piotr Mackiewicz, Bartłomiej Krawczyk, Influence of loading time on subgrade parameters derived from VSS static plate test , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Vol. 14 No. 1 (2015)
Bartłomiej Krawczyk, Piotr Mackiewicz, Impact of reinforcement layer material and thickness on deflections measured in the static and dynamic plate load tests , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Vol. 15 No. 2 (2016)
Bartłomiej Krawczyk, Piotr Mackiewicz, Antoni Szydło, Influence analysis of counterweight type used in static plate test on identified parameters of pavement courses and subgrade , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Vol. 14 No. 2 (2015)
Piotr Mackiewicz, Antoni Szydło, Bartłomiej Krawczyk, Influence of the construction technology on the texture and roughness of concrete pavements , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Vol. 17 No. 2 (2018)
Bartłomiej Krawczyk, Antoni Szydło, Piotr Mackiewicz, Dariusz Dobrucki, Assessment criteria of the recycled aggregate cement bound bases , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Vol. 18 No. 2 (2019)
Bartłomiej Krawczyk, Antoni Szydło, Identification of homogeneous pavement sections , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Vol. 12 No. 3 (2013)
Bartłomiej Krawczyk, Antoni Szydło, Piotr Mackiewicz, Dariusz Dobrucki, Suitability of aggregate recycled from concrete pavements for layers made of unbound and cement bound mixtures , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Vol. 17 No. 1 (2018)
Antoni Szydło, Piotr Mackiewicz, Determination of deflections of an innovative pavement structure containing a three-component hydraulic binder , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Vol. 22 No. 1 (2023)
Bartłomiej Krawczyk, Piotr Mackiewicz, Dariusz Dobrucki, Use of plastic waste in materials for road pavement construction and improved subgrade , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Vol. 21 No. 3 (2022)

Download files

PDF

Citation rules

Krawczyk, B., Mackiewicz, P., & Dobrucki, D. (2023). Use of plastic waste in cement-bound layers. Roads and Bridges - Drogi I Mosty, 22(3), 243–257. https://doi.org/10.7409/rabdim.023.012

Cited by / Share

Licence

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

References

Alenowicz J., Dołżycki B., Jaskuła P.: Wytyczne projektów RID GDDKIA: Załącznik nr 9.2.1. Wytyczne pozyskania i oceny przydatności destruktu i granulatu asfaltowego do recyklingu na gorąco w otaczarkach, 2019
Google Scholar

Alenowicz J., Dołżycki B., Jaskuła P.: Wytyczne projektów RID GDDKIA: Załącznik nr 9.2.2. Zalecenia w zakresie produkcji mieszanek mineralno-asfaltowych z granulatem asfaltowym w otaczarkach o działaniu cyklicznym, 2019
Google Scholar

Alenowicz J., Dołżycki B., Jaskuła P.: Wytyczne projektów RID GDDKIA: Załącznik nr 9.2.3. Wytyczne cząstkowe w zakresie wymagań i projektowania mieszanek mineralno-asfaltowych z granulatem asfaltowym produkowanym na gorąco, 2019
Google Scholar

Dołżycki B.: Wytyczne projektów RID GDDKIA: Załącznik nr 9.4.1. Wytyczne stosowania technologii recyklingu głębokiego na zimno z wykorzystaniem emulsji i cementu wraz zasadami projektowania nawierzchni z wykorzystaniem warstw z mieszanki mineralno-cementowo-emulsyjnej (MCE), 2019
Google Scholar

Dołżycki B.: Wytyczne projektów RID GDDKIA: Załącznik nr 9.4.2. Instrukcja projektowania i wbudowania mieszanek mineralno-cementowo-emulsyjnych (MCE), 2019
Google Scholar

Mirski K., Bańkowski W., Horodecka R.: Wytyczne projektów RID GDDKIA: Załącznik nr 9.4.3. Zalecenia bezpiecznego stosowania destruktu asfaltowego ze smołą w warstwach wykonanych w technologii mieszanek mineralno-cementowo-emulsyjnych MCE, 2019
Google Scholar

Szydło A., Stilger-Szydło E., Krawczyk B., Mackiewicz P., Skotnicki Ł., Kuźniewski J., Dobruc D.: Wytyczne projektów RID GDDKIA: Załącznik nr 9.6. Wytyczne wykorzystania materiałów pochodzących z recyklingu nawierzchni betonowych, 2018
Google Scholar

Krawczyk B., Szydło A., Mackiewicz P., Dobrucki D.: Suitability of aggregate recycled from concrete pavements for layers made of unbound and cement bound mixtures. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 17, 1, 2018, 39-53, DOI: 10.7409/rabdim.018.003
Google Scholar

Krawczyk B., Szydło A., Mackiewicz P., Dobrucki D.: Assessment criteria of the recycled aggregate cement bound bases. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 18, 2, 2019, 109-126, DOI: 10.7409/rabdim.019.007
Google Scholar

Plastic – the Facts 2021. An analysis of European plastics production, demand and waste data. PlasticEurope Association of Plastics Manufacturers, 2021
Google Scholar

Krawczyk B., Szydło A., Mackiewicz P., Dobrucki D.: Use of plastic waste in materials for road pavement construction and improved subgrade. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 21, 3, 2022, 203-216, DOI: 10.7409/rabdim.022.012 DOI: https://doi.org/10.7409/rabdim.022.012
Google Scholar

Aneke F.I., Shabangu C.: Green-efficient masonry bricks produced from scrap plastic waste and foundry sand. Case Studies in Construction Materials, 14, 2021, ID article: e00515, DOI: 10.1016/j.cscm.2021.e00515 DOI: https://doi.org/10.1016/j.cscm.2021.e00515
Google Scholar

Limami H., Manssouri I., Cherkaoui K., Saadaoui M., Khaldoun A.: Thermal performance of unfired lightweight clay bricks with HDPE & PET waste plastics additives. Journal of Building Engineering, 30, 2020, ID article: 101251, DOI: 10.1016/j.jobe.2020.101251 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jobe.2020.101251
Google Scholar

Hemalatha D.: Reuse of waste plastics and demolition waste in the development of plastic paver block. Journal of Scientific & Industrial Research, 78, 2019, 248-250
Google Scholar

Seghiri M., Boutoutaou D., Kriker A., Hachani M.I.: The possibility of making a composite material from waste plastic. Energy Procedia, 119, 2017, 163-169, DOI: 10.1016/j.egypro.2017.07.065 DOI: https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.07.065
Google Scholar

Behera D.: Experimental investigation on recycling of plastic wastes and broken glass in to construction material. International Journal of Creative Research Thoughts, 6, 1, 2018, 1658-1667
Google Scholar

Hameed A.M., Fatah Ahmed B.A.: Employment the plastic waste to produce the light weight concrete. Energy Procedia, 157, 2019, 30-38, DOI: 10.1016/j.egypro.2018.11.160 DOI: https://doi.org/10.1016/j.egypro.2018.11.160
Google Scholar

Gavhane A., Sutar D., Soni S., Patil P.: Utilisation of E-plastic waste in concrete. International Journal of Engineering Research & Technology, 5, 2, 2016, 594-601 DOI: https://doi.org/10.17577/IJERTV5IS020538
Google Scholar

Yang S., Yue X., Liu X., Tong Y.: Properties of self-compacting lightweight concrete containing recycled plastic particles. Construction and Building Materials, 84, 2015, 444-453, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2015.03.038 DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.03.038
Google Scholar

Sadrmomtazi A., Dolati-Milehsara S., Lotfi-Omran O., Sadeghi-Nik A.: The Combined Effects of Waste Polyethylene Terephthalate (PET) Particles and Pozzolanic Materials on the Properties of Self-Compacting Concrete. Journal of Cleaner Production, 112, 4, 2016, 2363-2373, DOI: 10.1016/j.jclepro.2015.09.107 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.09.107
Google Scholar

Salim N.M., AL-Soudany K.Y., Ahmed A.A.: The Impact of Using Recycled Plastic Fibres on the Geotechnical Properties of Soft Iraqi Soils. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 433, 2018, ID article: 012017, DOI: 10.1088/1757-899X/433/1/012017 DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/433/1/012017
Google Scholar

Al-Neami M.A., Rahil F.H., Al-Ani Y.H.: Behavior of Cohesive Soil Reinforced by Polypropylene Fiber. Engineering and Technology Journal, 38, 6A, 2020, 801-812, DOI: 10.30684/etj.v38i6A.109 DOI: https://doi.org/10.30684/etj.v38i6A.109
Google Scholar

Fadhil S.H., Al-Soud M.S., Kudadad R.M.: Enhancing the Strength of Clay-Sand Mixture by Discrete Waste Plastic Strips. Journal of Applied Science and Engineering, 24, 2021, 381-391, DOI: 10.6180/jase.202106_24(3).0013
Google Scholar

Hameed A., Shaban A.M., Almuhanna R.R.: Performance of Lime-Treated Sandy Soils after Sustainable Reinforcement Using Waste Plastic Fibre. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 1067, 2021, ID article: 012047, DOI: 10.1088/1757-899X/1067/1/012047 DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/1067/1/012047
Google Scholar

Cavey J.K., Krizek R.J., Sobhan K., Baker W.H.: Waste Fibers in Cement-Stabilized Recycled Aggregate Base Course Material. Transportation Research Record, 1486, 1995, 97-106
Google Scholar

Kumar P., Shukla S.: Flexible pavement construction using different waste materials: A review. Materials Today: Proceedings, 65, 2, 2022, 1697-1702, DOI: 10.1016/j.matpr.2022.04.713 DOI: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2022.04.713
Google Scholar

Sobhan K., Mashnad M.: Fatigue Durability of Stabilized Recycled Aggregate Base Course Containing Fly Ash and Waste-Plastic Strip Reinforcement. Department of Civil and Geological Engineering, New Mexico State University, 2000, https://rmrc.wisc.edu/wp-content/uploads/2012/10/P18final.pdf (19.04.2023)
Google Scholar

Kumar A., Topdar P., Datta A.K.: Structural Performance of Cement-treated Base Layer by Incorporating Reclaimed Asphalt Material and Plastic Waste. Jordan Journal of Civil Engineering, 17, 2, 2023, 259-271, DOI: 10.14525/JJCE.v17i2.08 DOI: https://doi.org/10.14525/JJCE.v17i2.08
Google Scholar

Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 grudnia 2014 r. w sprawie katalogu odpadów. Dz.U. 2014, poz. 1923
Google Scholar

WT-5 Mieszanki związane spoiwem hydraulicznym do dróg krajowych. Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad, Warszawa, 2010
Google Scholar

Judycki J., Jaskuła P., Pszczoła M., Alenowicz J., Dołżycki B., Jaczewski M., Ryś D., Stienss M.: Katalog Typowych Konstrukcji Nawierzchni Podatnych i Półsztywnych. Załącznik do zarządzenia Nr 31 Generalnego Dyrektora Dróg Krajowych i Autostrad z dnia 16.06.2014 r.
Google Scholar

Szydło A., Mackiewicz P., Wardęga R., Krawczyk B.: Katalog Typowych Konstrukcji Nawierzchni Sztywnych. Załącznik do zarządzenia Nr 30 Generalnego Dyrektora Dróg Krajowych i Autostrad z dnia 16.06.2014 r.
Google Scholar

PN-EN 14227-1:2013-10 Mieszanki związane spoiwem hydraulicznym – Wymagania – Część 1: Mieszanki związane cementem
Google Scholar

PN-EN 14227-1:2007 Mieszanki związane spoiwem hydraulicznym – Wymagania – Część 1: Mieszanki zwią- zane cementem
Google Scholar

PN-EN 14227-15:2015-12 Mieszanki związane spoiwem hydraulicznym – Część 15: Grunty stabilizowane hydraulicznie
Google Scholar

PN-EN 14227-10:2006 Mieszanki związane spoiwem hydraulicznym – Część 10: Grunty stabilizowane cementem
Google Scholar

PN-S-96012:1997 Drogi samochodowe – podbudowa i ulepszone podłoże z gruntu stabilizowanego cementem
Google Scholar

Zgłoszenie patentowe nr P.438162 z 15.06.2021 r. Materiał wypełniający do mieszanek związanych z cementem, sposób wytwarzania materiału wypełniającego oraz mieszanka związana cementem z materiałem wypełniającym
Google Scholar

Bartłomiej Krawczyk

https://orcid.org/0000-0003-2595-9851

Affiliation:

Wrocław University of Technology, Faculty of Civil Engineering,Department of Roads, Bridges, Railways and Airports, 27 Wybrzeże Wyspiańskiego St., 50-370 Wrocław Poland

Piotr Mackiewicz

piotr.mackiewicz@pwr.edu.pl
https://orcid.org/0000-0002-3170-6415

Affiliation:

Wrocław University of Technology, Faculty of Civil Engineering,Department of Roads, Bridges, Railways and Airports, 27 Wybrzeże Wyspiańskiego St., 50-370 Wrocław Poland

Dariusz Dobrucki

Affiliation:

Wrocław University of Technology, Faculty of Civil Engineering,Department of Roads, Bridges, Railways and Airports, 27 Wybrzeże Wyspiańskiego St., 50-370 Wrocław Poland

Use of plastic waste in cement-bound layers

Abstract

Keywords:

Similar Articles

Most read articles by the same author(s)

Downloads

Bartłomiej Krawczyk

Piotr Mackiewicz

Dariusz Dobrucki