Tận dụng bụi sản xuất granite trong phát triển vữa ximăng giàu và nghèo

Journal of Material Cycles and Waste Management - Tập 23 - Trang 686-698 - 2021
Yash Agrawal1, Salman Siddique2, Ravi K. Sharma1, Trilok Gupta1
1Department of Civil Engineering, College of Technology and Engineering, MPUAT, Udaipur, India
2Division of Architecture and Urban Design, Institute of Urban Science, Incheon National University, Incheon, Republic of Korea

Tóm tắt

Việc khai thác, cắt và chế biến granite tạo ra một lượng lớn chất thải, được thải bỏ trên các bãi rác mở. Mục tiêu của nghiên cứu này là chế tạo vữa sử dụng bụi sản xuất granite với tính bền vững và độ bền cao. Một kế hoạch thực nghiệm chi tiết đã được lập để chế tạo các phối trộn vữa ximăng với tỷ lệ 1:4 và 1:6 như những chất thay thế một phần/tổng thể cho ximăng và cát sông. Các điều tra về cơ học và độ bền như tính khả thi, mật độ tươi, cường độ chịu nén, khả năng chống mài mòn, vận tốc sóng siêu âm và khả năng chịu axit đã được tiến hành. Khi thay thế cát và ximăng bằng bụi sản xuất granite, nhận thấy tính khả thi của các phối trộn vữa giảm xuống trong khi mật độ tươi của vữa cũng được tìm thấy giảm với việc sử dụng tăng dần bụi sản xuất granite trong cả hai phối trộn vữa. Kết quả về cường độ chịu nén của các phối trộn vữa cho thấy sự cải thiện lên đến 50% thay thế cát. Khả năng chống mài mòn, vận tốc sóng siêu âm và khả năng chịu axit của vữa bằng bụi sản xuất granite cũng được cải thiện khi cho thêm tới 50% bụi sản xuất granite thay thế cho cát trong vữa. Tuy nhiên, khi thay thế ximăng bằng bụi sản xuất granite, tất cả các đặc tính được điều tra đều bị ảnh hưởng nặng nề do thiếu chất kết dính.

Từ khóa

#vữa ximăng #bụi sản xuất granite #khả năng chống mài mòn #cường độ chịu nén #tính khả thi

Tài liệu tham khảo

Giannetti BF, Agostinho F, Eras JJC, Yang Z, Almeida CMVB (2020) Cleaner production for achieving the sustainable development goals. J Clean Prod 271:122127 Gupta T, Sharma RK, Chaudhary S (2015) Influence of waste tyre fibers on strength, abrasion resistance and carbonation of concrete. Scientiairanica 22(4):1481–1489 Jain A, Siddique S, Gupta T, Jain S, Sharma RK, Chaudhary S (2019) Fresh, strength, durability and microstructural properties of shredded waste plastic concrete. Iran J Sci Technol Transac Civ Eng 43(1):455–465 Jain A, Siddique S, Gupta T, Jain S, Sharma RK, Chaudhary S (2020) Evaluation of concrete containing waste plastic shredded fibers: ductility properties. Struct Concr Jain A, Siddique S, Gupta T, Sharma RK, Chaudhary S (2020) Utilization of shredded waste plastic bags to improve impact and abrasion resistance of concrete. Environ Dev Sustain 22(1):337–362 Mendoza J-MF, Feced M, Feijoo G, Josa A, Gabarrell X, Rieradevall J (2014) Life cycle inventory analysis of granite production from cradle to gate. Int J Life Cycle Assess 19(1):153–165 Ramos T, Matos AM, Schmidt B, Rio J, Sousa-Coutinho J (2013) Granitic quarry sludge waste in mortar: effect on strength and durability. Constr Build Mater 47:1001–1009 Menezes RR, Ferreira HS, Neves GA, Lira HDL, Ferreira HC (2005) Use of granite sawing wastes in the production of ceramic bricks and tiles. J Eur Ceram Soc 25(7):1149–1158 Rego G, Martínez C, Quero A, Blancoy TP, Borque JMF (2001) Efectos del polvo inhalado en los trabajadores de la industria de pizarras. Med Clín 116(8):290–291 Hendry EAW (2001) Masonry walls: materials and construction. Constr Build Mater 15(8):323–330 Jayasinghe C, Mallawaarachchi RS (2009) Flexural strength of compressed stabilized earth masonry materials. Mater Des 30(9):3859–3868 Gupta T, Kothari S, Siddique S, Sharma RK, Chaudhary S (2019) Influence of stone processing dust on mechanical, durability and sustainability of concrete. Constr Build Mater 223:918–927 Siddique S, Chaudhary S, Shrivastava S, Gupta T (2019) Sustainable utilisation of ceramic waste in concrete: exposure to adverse conditions. J Clean Prod 210:246–255 Gupta T, Siddique S, Sharma RK, Chaudhary S (2020) Effect of aggressive environment on durability of concrete containing fibrous rubber shreds and silica fume. Struct Concr Gupta T, Chaudhary S, Sharma RK (2016) Mechanical and durability properties of waste rubber fiber concrete with and without silica fume. J Clean Prod 112:702–711 Siddique S, Jang JG (2020) Effect of CFBC ash as partial replacement of PCC ash in alkali-activated material. Constr Build Mater 244:118383 Xie J, Zhang H, Duan L, Yang Y, Yan J, Shan D, Liu X, Pang J, Chen Y, Li X, Zhang Y (2020) Effect of nano metakaolin on compressive strength of recycled concrete. Constr Build Mater 256:119393 Naqi A, Siddique S, Kim H-K, Jang JG (2020) Examining the potential of calcined oyster shell waste as additive in high volume slag cement. Constr Build Mater 230:116973 Nagrockienė D, Daugėla A (2018) Investigation into the properties of concrete modified with biomass combustion fly ash. Constr Build Mater 174:369–375 Alwaeli M, Gołaszewski J, Niesler M, Pizoń J, Gołaszewska M (2020) Recycle option for metallurgical sludge waste as a partial replacement for natural sand in mortars containing CSA cement to save the environment and natural resources. J Hazard Mater 398:123101 Lozano-Lunar A, Dubchenko I, Bashynskyi S, Rodero A, Fernández JM, Jiménez JR (2020) Performance of self-compacting mortars with granite sludge as aggregate. Constr Build Mater 251:118998 Chen JJ, Li BH, Ng PL, Kwan AKH (2020) Adding granite polishing waste as sand replacement to improve packing density, rheology, strength and impermeability of mortar. Powder Technol 364:404–415 Mashaly AO, Shalaby BN, Rashwan MA (2018) Performance of mortar and concrete incorporating granite sludge as cement replacement. Constr Build Mater 169:800–818 Li H, Huang F, Cheng G, Xie Y, Tan Y, Li L, Yi Z (2016) Effect of granite dust on mechanical and some durability properties of manufactured sand concrete. Constr Build Mater 109:41–46 Li LG, Wang YM, Tan YP, Kwan AKH (2019) Filler technology of adding granite dust to reduce cement content and increase strength of mortar. Powder Technol 342:388–396 BIS383 (2016) Coarse and fine aggregate for concrete—specification, Bureau of Indian Standards, New Delhi, India BIS8112 (2013) Ordinary portland cement, 43 grade—specification, Bureau of Indian Standards, New Delhi, India BIS4031-4 (1988) Methods of physical tests for hydraulic cement, Part 4: determination of consistency of standard cement paste Bureau of Indian Standards, New Delhi, India BIS1661 (1972) Code of practice for application of cement and cement-lime plaster finishes Bureau of Indian Standards, New Delhi, India BIS2250 (1981) Code of practice for preparation and use of masonry mortars Bureau of Indian Standards, New Delhi, India BIS1199 (1959) Methods of sampling and analysis of concrete, Bureau of Indian Standards, New Delhi, India BIS516 (1959) Methods of tests for strength of concrete, Bureau of Indian Standards, New Delhi, India BIS1237 (2012) Specification for cement concrete flooring tiles Bureau of Indian Standards, New Delhi, India BIS13311-1 (1992) Method of non-destructive testing of concrete, Part 1: ultrasonic pulse velocity, Bureau of Indian Standards, New Delhi, India Nascimento AS, dos Santos CP, de Melo FMC, Oliveira VGA, Betânio Oliveira RMP, Macedo ZS, de Oliveira HA (2020) Production of plaster mortar with incorporation of granite cutting wastes. J Clean Prod 265:121808 Haach VG, Vasconcelos G, Lourenço PB (2011) Influence of aggregates grading and water/cement ratio in workability and hardened properties of mortars. Constr Build Mater 25(6):2980–2987 Vijayalakshmi M, Sekar ASS, Ganesh Prabhu G (2013) Strength and durability properties of concrete made with granite industry waste. Constr Build Mater 46:1–7 Bacarji E, Toledo Filho RD, Koenders EAB, Figueiredo EP, Lopes JLMP (2013) Sustainability perspective of marble and granite residues as concrete fillers. Constr Build Mater 45:1–10 Nasr MS, Shubbar AA, Abed ZA-AR, Ibrahim MS (2020) Properties of eco-friendly cement mortar contained recycled materials from different sources. J Build Eng 31:101444 Zafar MS, Javed U, Khushnood RA, Nawaz A, Zafar T (2020) Sustainable incorporation of waste granite dust as partial replacement of sand in autoclave aerated concrete. Constr Build Mater 250:118878 Allahverdi A, Škvára F (2000) Acidic corrosion of hydrated cement based materials. Ceram Silik 44(4):152–160 Siddique S, Gupta T, Thakare AA, Gupta V, Chaudhary S (2019) Acid resistance of fine bone china ceramic aggregate concrete. Eur J Environ Civ Eng 1:1–14