Effect of recycled glass aggregates on mechanical and physical properties of structural concrete

Abstract

Суттєве збільшення використання бетону у сучасному будівництві спричиняє зростання його шкідливого впливу на навколишнє середовище, що зумовлено значною потребою у цементі, природних заповнювачах та воді. У будівельній галузі необхідний швидкий перехід до сталого мислення, враховуючи надзвичайну ситуацію, спричинену впливом людини на клімат. Бетон, що містить заповнювачі на основі відходів та переробки, викликає інтерес завдяки своєму екологічному підходу. Досліджено заповнювачі рециклінгу скла, які використовуються для часткової заміни природних заповнювачів у бетонній суміші, для виробництва стійкого конструкційного бетону з підвищеними механічними властивостями. Встановлено, що заміна 20 % природних заповнювачів на заповнювачі рециклінгу скла мала позитивний вплив на властивості як бетонної суміші, так і затверділого бетону. Заміна природного заповнювача на заповнювачі рециклінгу скла у кількості понад 20 % спричиняла зменшення рухомості бетонних сумішей. Введення 75 % заповнювачів рециклінгу скла продемонструвало незначне зниження міцності на стиск унаслідок зниження середньої густини. Водопоглинання бетону з збільшенням частки заміни природного заповнювача на заповнювачі рециклінгу скла знижується. Введення скляного заповнювача зумовлює лужно-кремнеземну реакцію, що значно знижує довговічність бетону. Результати випробувань щодо лужно-кремнеземної реакції показали, що заміна 10–20 % заповнювачів рециклінгу скла не викликала небезпечного розширення внаслідок лужно-кремнеземної реакції. Однак зразки, що містили понад 20 % скла, розширювались вище мінімальної межі, встановленої BRE Digest 330.

The exponential expansion in concrete use has put the environment under immense pressure to supply cement, aggregates, and water. Natural resource consumption impacts the environment and undermines the concrete industry. A swift shift towards sustainable concrete is required considering the emergency triggered by human activity on the climate. Glass concrete (GC) has sparked the curiosity of the construction industry owing to its environmentally friendly approach. The study uses recycled glass aggregates (RGA) to partially replace natural aggregates (NA) to produce sustainable structural concrete with superior mechanical properties. 20 % glass concrete outperformed all others in fresh and hardened concrete. Only 75 % glass blend demonstrated a slight decrease in compressive strength due to drop in density. Glass concrete showed a lower water absorption capacity. However, glass has triggered an alkali-silica (ASR) reaction, reducing the durability of the concrete significantly.