title: Επαναχρησιμοποίηση πλαστικών αποβλήτων στην παραγωγή ελαφρύ τσιμεντοκονιάματος
title: Employment of plastic waste to produce light weight concrete
Creators: name: Κοντοβα Βασιλικη
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2021

description: Tα πλαστικά είναι αναμφισβήτητα υλικά με πολλές πολύτιμες χρήσεις στην καθημερινότητα του ανθρώπου. Παρ’ όλα αυτά, οι ιδιότητες που κάνουν τα πλαστικά τόσο χρήσιμα, όπως η αντοχή τους και το γεγονός ότι δεν αποδομούνται, είναι αυτές που τα κάνουν τόσο επικίνδυνα για το περιβάλλον, αφού τα περισσότερα πλαστικά δεν εξαφανίζονται ποτέ πλήρως, καταλήγοντας στους ωκεανούς αλλά και στην τροφή των ανθρώπων ή των ζώων. Εκτιμάται ότι περισσότεροι από 8,3 δισεκατομμύρια τόνοι πλαστικών έχουν παραχθεί από τις αρχές της δεκαετίας του 1950 και περίπου το 60% έχει καταλήξει είτε σε χώρους υγειονομικής ταφής, είτε στο φυσικό περιβάλλον, προκαλώντας σοβαρές περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Κατά συνέπεια η παραγωγή και χρήση του πλαστικού είναι αναγκαίο να μειωθεί, αλλά πρέπει επίσης να βελτιωθεί και ο τρόπος διαχείρισης των πλαστικών απορριμμάτων. Eναλλακτικές μέθοδοι διαχείρισης του πλαστικού, όπως η μηχανική και η θερμική ανακύκλωση, η ενεργειακή αξιοποίησή του και η επαναχρησιμοποίησή του στον κατασκευαστικό τομέα, είναι όλες εξαιρετικά υποσχόμενες τεχνολογίες.Ο καταλληλότερος τρόπος, εξαρτάται κυρίως από τα χαρακτηριστικά των πλαστικών αποβλήτων, τις ανάγκες χρήσης των τελικών προϊόντων, όπως και από οικονομικούς παράγοντες.
Η παρούσα διπλωματική εργασία είχε ως στόχο την μελέτη των φυσικών και μηχανικών ιδιοτήτων του τσιμεντοκονιάματος με μερική αντικατάσταση των αδρανών με πλαστικό τύπου PET (Τερεφθαλικό Πολυαιθυλένιο), PP (Πολυπροπυλένιο), LDPE (Πολυαιθυλένιο χαμηλής πυκνότητας), καθώς και μια μίξη των παραπάνω ειδών. Τα ποσοστά αντικατάστασης των αδρανών ήταν 1, 2 και 4 % για το κάθε είδος, ενώ διατηρήθηκε σταθερός λόγος νερού προς τσιμέντο σε κάθε δοκιμή. Εξετάστηκαν βασικές ιδιότητες των κονιαμάτων, όπως η θλιπτική αντοχή, το μέτρο ελαστικότητας και το ειδικό βάρος, για πλαστικά σε μορφή νιφάδων, αλλά και σε μορφή ρητίνων.Τα αποτελέσματα των μετρήσεων έδειξαν ότι οι τιμές του ειδικού βάρους μειώνονται όσο αυξάνεται το ποσοστό αντικατάστασης της άμμου με τα πλαστικά. Η μείωση επίσης, έχει μικρές διακυμάνσεις μεταξύ των νιφάδων και των ρητίνων. Με βάση τα αποτελέσματα που διεξήχθησαν, τα πλαστικά που επιλέχθηκαν είναι μια κατάλληλη επιλογή για την κατασκευή ελαφρύ σκυροδέματος. Αντιθέτως, οι μετρήσεις των δοκιμίων για αντοχές σε θλίψη, έδειξαν κυρίως ότι η μείωση της  θλιπτικής αντοχής γίνεται πιο έντονη καθώς αυξάνεται το ποσοστό αντικατάστασης με πλαστικό. Αρκετά δοκίμια τσιμεντοκονιάματος, όπως της μορφής ρητίνης, έδειξαν αρκετά καλές αντοχές, αφού υπήρξε καλύτερη συσχέτιση μεταξύ του μείγματος των αδρανών και του τσιμεντοκονιάματος, με αποτέλεσμα μεγαλύτερη ανθεκτικότητα σε αυξημένα φορτία μετατόπισης. Η ελαστικότητα των κονιαμάτων παρουσίασε διαφορετικά αποτελέσματα, αναλόγως με την μορφή του πλαστικού. Στα ανακυκλωμένα πλαστικά τύπου ρητίνης, προκλήθηκε αύξηση της ελαστικότητας, ενώ οι νιφάδες δέχθηκαν μείωση όσο αυξανόταν το ποσοστό αντικατάστασης με πλαστικό. Το γεγονός αυτό, οφείλεται στην μείωση της πυκνότητας των τσιμεντοκονιαμάτων, καθώς και στην χαμηλή ελαστικότητα των πλαστικών νιφάδων.  Ως αποτέλεσμα, η χρήση των πλαστικών αποβλήτων ως αντικαταστάτες αδρανών στον κατασκευαστικό τομέα, μπορεί να αποτελέσει μια ικανοποιητική μέθοδο επαναχρησιμοποίησης  τους, συμβάλλοντας στην αειφορία και την προστασία του περιβάλλοντος.

description: Plastic is undoubtedly a material with many valuable uses in everyday life. Nevertheless, the properties that make plastics so useful, such as their durability and the fact that they do not degrade, are what make them so hazardous to the environment, as most plastics never completely disappear, ending up in the oceans and in human or animal food.It is estimated that more than 8.3 billion tonnes of plastic have been produced since the early 1950s and about 60% of this plastic has ended up in either landfills or the natural environment, causing serious environmental impact. It is therefore necessary to reduce the production and use of plastic, but it is also necessary to improve the management of plastic waste.Alternative methods of plastic management, such as mechanical and thermal recycling, energy recovery and reuse in the construction sector, are all promising technologies. The most appropriate method depends mainly on the characteristics of the plastic waste, the needs for the use of the final products, as well as the economic factors.
The aim of this dissertation was to study the physical and mechanical properties of cement mortar by partial replacement of aggregates with plastic type PET (Polyethylene Terephthalate), PP (Polypropylene), LDPE (Low Density Polyethylene) and a mixture of the above. Aggregate replacement rates were 1, 2 and 4% for each type, while a constant ratio of water to cement was maintained in each test. Basic properties of the mortars were examined, such as compressive strength, elasticity and bulk density,for plastics in the form of flakes, but also in the form of resins.The results showed that thebulk density decreases as the replacement percentage of plastics increases. The reduction also has small variations between the flakes and the resins. Based on the results, the plastics selected are a suitable choice for the manufacture of lightweight concrete. On the contrary, the measurements of the tests for resistance to compression, mainly showed that the reduction of the compressive strength becomes more intense as the percentage of plastic increases. Several cement mortars, such as the resin form, showed quite good strength, as there was a better correlation between the aggregate mixture and the cement mortar, resulting in greater resistance to increased displacement loads. The elasticity of the mortars presented different results, depending on the shape of the plastic. An increase of elasticity was appeared, in resin plastics, while the elasticity of flakes decreased as the plastic increased. This is probably due to the reduction of the density of the cement mortars, as well as the low elasticity of the plastic flakes.As a result, the use of plastic waste as a substitute for aggregates in the construction sector can be a satisfactory method of reusing them, contributing to the circularity and protection of the environment.