Αξιοποίηση ανακυκλωμένων πλαστικών σε κονιάματα βασισμένα στην άσβεστο
Creators: name: Βεδυνόγλου, Αγγελική Χριστίνα Γεωργίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2023
Subjects: Ασβεστοκονιάματα
Ανακύκλωση
Πλαστικά αδρανή
Πολυβινυλοχρωρίδιο
Πολυπροπυλένιο
Lime-based mortars
Recycling
Waste plastic
Plastic aggregates
PVC
PP

description: Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής αποτελεί η διερεύνηση της επίδρασης ανακυκλωμένων πλαστικών αδρανών στις ιδιότητες ασβεστο-ποζολανικών κονιαμάτων και η συμπεριφορά τους κατά την έκθεση τους σε περιβαλλοντικές συνθήκες. Στόχος είναι η διερεύνηση της δυνατότητας αξιοποίησης ανακυκλωμένων πλαστικών σε παραδοσιακές κατασκευές, λαμβάνοντας υπόψη τις αρχές της βιωσιμότητας και επιτελεστικότητας των υλικών δόμησης και επέμβασης. Το αυξημένο ενδιαφέρον της επιστημονικής κοινότητας αναφορικά με τα επισκευαστικά κονιάματα ιστορικών κτιρίων και μνημείων, έχει σαν αποτέλεσμα να έχουν τεθεί αυστηρά κριτήρια για τις παραμέτρους που πρέπει να πληρούν, καθώς η αποκατάσταση των ιστορικών κατασκευών απαιτεί συγκεκριμένες προσεγγίσεις, βάσει διεθνών αρχών και πρωτοκόλλων. Ωστόσο, ακόμη και στον τομέα της πολιτιστικής κληρονομιάς έχει δημιουργηθεί η ανάγκη υιοθέτησης πιο βιώσιμων μεθόδων εξαιτίας της υφιστάμενης περιβαλλοντικής κρίσης. Η ραγδαία αύξηση παραγωγής πλαστικού που σημειώνεται τα τελευταία χρόνια, έχει σαν αντίκτυπο τη δημιουργία τεράστιου όγκου πλαστικών απορριμμάτων, η οποία οδηγεί σε περιβαλλοντική υποβάθμιση. Παράλληλα, η υψηλή κατανάλωση φυσικών πόρων και ενέργειας που απαντώνται στον κατασκευαστικό κλάδο, επιβαρύνουν ακόμη περισσότερο το περιβάλλον. Έτσι, στην προσπάθεια αναζήτησης νέων μεθόδων για την επίλυση της διάθεσης των απορριμμάτων και στα πλαίσια βιώσιμης ανάπτυξης στον κατασκευαστικό τομέα, έχουν πραγματοποιηθεί πολυάριθμες μελέτες, στις οποίες γίνεται προσπάθεια ενσωμάτωσης ανακυκλωμένων πλαστικών στα κονιάματα, υπό τη μορφή αδρανών ή πρόσθετων. Οι μελέτες αυτές επικεντρώνονται στα τσιμεντοκονιάματα, ενώ ασβεστοκονιάματα με ανακυκλωμένα πλαστικά αδρανή έχουν μελετηθεί ελάχιστα μέχρι στιγμής. Στο θεωρητικό μέρος και μέσω βιβλιογραφικής επισκόπησης, εκτίθενται εκτενέστερα τα παραπάνω ζητήματα, όπως επίσης αναλύονται ζητήματα βιωσιμότητας (που προκύπτουν από τη βιομηχανική παραγωγή πλαστικών και τον κατασκευαστικό τομέα), η περιβαλλοντική επιβάρυνση και τα οφέλη της αξιοποίησης ανακυκλωμένων πλαστικών στη δόμηση. Το πειραματικό μέρος, περιλαμβάνει τον σχεδιασμό, παρασκευή και έλεγχο δοκιμαστικών συνθέσεων ασβεστο-ποζολανικών κονιαμάτων, όπου ένα ποσοστό των φυσικών αδρανών αντικαταστάθηκε με ανακυκλωμένα πλαστικά αδρανή (PVC και τρείς τύποι PP). Μέρος των δοκιμίων εκτέθηκε άμεσα στις περιβαλλοντικές συνθήκες, για ικανό χρονικό διάστημα, προκειμένου να διερευνηθεί η αντοχή τους σε αυτές. Ακολουθεί η διεξαγωγή των ελέγχων των φυσικο-μηχανικών χαρακτηριστικών τους, που πραγματοποιήθηκε βάση διεθνών προτύπων και της μεθοδολογίας που αναπτύχθηκε και εφαρμόζεται τα τελευταία χρόνια στο Εργαστήριο Δομικών Υλικών, του Τμ. Πολιτικών Μηχανικών ΑΠΘ. Στη συνέχεια, παρατίθενται τα αποτελέσματα, που έχοντας ως στόχο την καλύτερη αξιολόγηση τους, μελετήθηκαν και αναλύθηκαν σε σύγκριση με μια σύνθεση αναφοράς που παρασκευάστηκε ακριβώς για αυτόν τον σκοπό. Τέλος, παρουσιάζονται τα συμπεράσματα τα οποία εξήχθησαν από τη μεθοδολογική προσέγγιση που ακολουθήθηκε στο θεωρητικό και πειραματικό μέρος της παρούσας εργασίας.
description: The present MSc thesis, studies the effects of recycled plastic waste on lime-pozzolanic mortar properties and behavior. The aim is the utilization of recycled plastics in the field of traditional structures, taking into consideration the principles of compatibility and efficacy of intervention materials. The increased interest of the scientific community regarding the restoration materials of historic and traditional buildings has resulted in the development of specific criteria about their composition and properties, following the international charts and protocols. In recent years, a rapid increase in plastic production has occurred and its impact is the growth of huge amounts of plastic waste, which leads to environmental degradation. At the same time, the construction industry consumes large amounts of natural resources and energy, putting an even greater burden on the environment. Thus, numerous studies have been carried out, in which an attempt has been made to incorporate recycled plastics as aggregates or additives in mortars, in order to develop new methods of solving the problem of waste disposal and in the context of the sustainability of the construction sector. These studies mainly focus on cement mortars and concretes, while lime-based mortars containing recycled plastic aggregates have been limited studied. In the theoretical part of this thesis and through a literature review, the above issues are presented extensively, as well as sustainability issues (arising from the industrial production of plastics and the construction sector), the environmental burden and the benefits of using recycled plastics in construction. The experimental part examines the design, manufacture and testing of lime-pozzolanic mortar compositions, where an amount of natural aggregates has been replaced by recycled plastic aggregates (PVC and three types of PP). Parts of the specimens were directly exposed to environmental conditions, for a sufficient period of time, in order to study their resistance. The testing of their physical and mechanical characteristics followed international standards and the methodology that was developed and applied in the Laboratory of Building Materials, School of Civil Engineering AUTH. All results were comparatively evaluated and relevant conclusions arisen on the influence of plastics waste on lime-pozzolan mortars.