Mechanical and microstructural characterization of recycled plastic waste in sustainable building applications
Автор: Hassan Muhammad Khizar, Siddiqui Aiman, Ahmed Rana Rabnawaz, Ahmed Anas, Tanoli Muhammad Ashraf, Ali Rashid
Журнал: Строительство уникальных зданий и сооружений @unistroy
Рубрика: Строительные материалы и изделия
Статья в выпуске: 1 (115), 2025 года.
Бесплатный доступ
The object of research is Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS) plastic waste, amalgamated with sand, as a viable alternative for constructing plastic-sand composite blocks. Method. The research employs a systematic approach to determine the optimal ratio of plastic to sand, ultimately establishing a 1:1 ratio that optimizes the compressive strength. Results. Experimental results revealed that the developed plastic-sand composite blocks achieved a maximum average compressive strength of 15 MPa, significantly surpassing the minimum requirement of 5 MPa outlined in the IS 2185-2005 (Part 1) code for solid concrete blocks. Comprehensive testing, including comparative analyses of compressive strength and water absorption, demonstrated the superior mechanical properties of the plastic-sand composite blocks compared to conventional concrete blocks. Additionally, thermal, hardness, soundness, and density assessments confirmed adherence to relevant standards. Microstructural examinations using Scanning Electron Microscopy (SEM) and X-ray Diffraction (XRD) tests revealed a compact microstructure with reduced porosity, indicating enhanced strength and durability. The XRD analysis further confirmed the presence of silica in the composite, supporting its structural integrity. These findings underscore the feasibility of utilizing plastic waste in environmentally friendly construction applications, promoting sustainable building practices.
Plastic Waste, Waste Management, Sustainable Construction, Material Characterization, Microscopic Analysis, Environmental Impact, Circular Economy
Короткий адрес: https://sciup.org/143184692
IDR: 143184692 | DOI: 10.4123/CUBS.115.6
Механическая и микроструктурная характеристика переработанных пластиковых отходов в устойчивом строительстве
Объектом исследования являются отходы пластика акрилонитрилбутадиенстирол (АБС), смешанные с песком, в качестве жизнеспособной альтернативы для строительства композитных блоков из пластика и песка. Метод. В исследовании используется систематический подход для определения оптимального соотношения пластика и песка, в конечном итоге устанавливая соотношение 1:1, которое оптимизирует прочность на сжатие. Результаты. Экспериментальные результаты показали, что разработанные композитные блоки из пластика и песка достигли максимальной средней прочности на сжатие 15 МПа, что значительно превышает минимальное требование в 5 МПа, изложенное в кодексе IS 2185-2005 (часть 1) для сплошных бетонных блоков. Всесторонние испытания, включая сравнительный анализ прочности на сжатие и водопоглощения, продемонстрировали превосходные механические свойства композитных блоков из пластика и песка по сравнению с обычными бетонными блоками. Кроме того, оценки теплопроводности, твердости, звукоизоляции и плотности подтвердили соблюдение соответствующих стандартов. Микроструктурные исследования с использованием сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) и рентгеновской дифракции (РД) выявили компактную микроструктуру с пониженной пористостью, что свидетельствует о повышенной прочности и долговечности. Рентгеноструктурный анализ также подтвердил наличие диоксида кремния в композите, что подтверждает его структурную целостность. Эти результаты подчёркивают возможность использования пластиковых отходов в экологически чистых строительных решениях, способствуя внедрению экологически устойчивых методов строительства.
