Published February 15, 2023 | Version v1
Publication Open

Life cycle impact of concrete incorporating nylon waste and demolition waste

Creators

  • 1. Henan University of Technology
  • 2. COMSATS University Islamabad
  • 3. King Khalid University

Description

The large consumption of natural resources by the construction industry and resultant pollution have inspired the necessity to investigate the potential of eco-friendly materials, such as recycled aggregates and recycled fibers. In this study, the effect of different percentages of recycled coarse aggregate (RCA) and nylon waste fibers (NWFs) was investigated on engineering performance and performance-related carbon emissions of high-performance concrete (HPC). Engineering performance indices include compressive strength (CS), splitting tensile strength (STS), water absorption (WA), and chloride ion penetration (CIP). The environmental impact of designed mixes was evaluated using a cradle-to-gate life cycle assessment approach on the HPC mixes. The results showed that the incorporation of 0.25-0.5% yielded maximum STS for all percentages of RCA. The use of NWF helped overcome the negative impact of RCA on the STS of HPC. The use of the 0.1-0.25% volume of NWF was beneficial to the permeability-related durability indicators of HPC. CS-related emissions were minimum for concrete mixes incorporating 0.1-0.25% NWF with 0% and 50% substitution levels of RCA. While STS-related emissions were lowest for HPC incorporating 0.5% NWF with 50% and 100% substitution levels of RCA.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

ألهم الاستهلاك الكبير للموارد الطبيعية من قبل صناعة البناء والتشييد والتلوث الناتج عنها ضرورة التحقيق في إمكانات المواد الصديقة للبيئة، مثل الركام المعاد تدويره والألياف المعاد تدويرها. في هذه الدراسة، تم التحقيق في تأثير النسب المئوية المختلفة للركام الخشن المعاد تدويره (RCA) وألياف نفايات النايلون (NWFs) على الأداء الهندسي وانبعاثات الكربون المرتبطة بالأداء للخرسانة عالية الأداء (HPC). تشمل مؤشرات الأداء الهندسي مقاومة الانضغاط (CS)، ومقاومة الشد الفاصل (STS)، وامتصاص الماء (WA)، واختراق أيون الكلوريد (CIP). تم تقييم التأثير البيئي للخلطات المصممة باستخدام نهج تقييم دورة الحياة من المهد إلى البوابة على خلطات HPC. أظهرت النتائج أن دمج 0.25-0.5 ٪ أدى إلى الحد الأقصى من STS لجميع النسب المئوية لـ RCA. ساعد استخدام NWF في التغلب على التأثير السلبي لـ RCA على STS لـ HPC. كان استخدام حجم 0.1-0.25 ٪ من NWF مفيدًا لمؤشرات المتانة المتعلقة بالنفاذية لـ HPC. كانت الانبعاثات المتعلقة بـ CS الحد الأدنى لخلطات الخرسانة التي تتضمن 0.1-0.25 ٪ NWF مع مستويات استبدال 0 ٪ و 50 ٪ من RCA. في حين كانت الانبعاثات المرتبطة بـ STS هي الأدنى بالنسبة لـ HPC التي تضم 0.5 ٪ NWF مع مستويات استبدال 50 ٪ و 100 ٪ من RCA.

Translated Description (French)

La consommation importante de ressources naturelles par l'industrie de la construction et la pollution qui en résulte ont inspiré la nécessité d'étudier le potentiel des matériaux respectueux de l'environnement, tels que les agrégats recyclés et les fibres recyclées. Dans cette étude, l'effet de différents pourcentages d'agrégats grossiers recyclés (RCA) et de déchets de fibres de nylon (NWF) a été étudié sur la performance technique et les émissions de carbone liées à la performance du béton haute performance (HPC). Les indices de performance d'ingénierie comprennent la résistance à la compression (CS), la résistance à la rupture par traction (STS), l'absorption d'eau (WA) et la pénétration des ions chlorure (CIP). L'impact environnemental des mélanges conçus a été évalué en utilisant une approche d'évaluation du cycle de vie du berceau à la porte sur les mélanges HPC. Les résultats ont montré que l'incorporation de 0,25-0,5 % donnait un STS maximum pour tous les pourcentages de RCA. L'utilisation de NWF a permis de surmonter l'impact négatif de la RCA sur le STS du HPC. L'utilisation du volume 0,1-0,25% de NWF a été bénéfique pour les indicateurs de durabilité liés à la perméabilité du HPC. Les émissions liées à la CS étaient minimales pour les mélanges de béton incorporant 0,1-0,25% de NWF avec des niveaux de substitution de 0% et 50% de RCA. Alors que les émissions liées aux STS étaient les plus faibles pour le HPC incorporant 0,5 % de NWF avec des niveaux de substitution de 50 % et 100 % de RCA.

Translated Description (Spanish)

El gran consumo de recursos naturales por parte de la industria de la construcción y la contaminación resultante han inspirado la necesidad de investigar el potencial de los materiales ecológicos, como los agregados reciclados y las fibras recicladas. En este estudio, se investigó el efecto de diferentes porcentajes de agregado grueso reciclado (RCA) y fibras de desecho de nylon (NWF) sobre el rendimiento de la ingeniería y las emisiones de carbono relacionadas con el rendimiento del hormigón de alto rendimiento (HPC). Los índices de rendimiento de ingeniería incluyen resistencia a la compresión (CS), resistencia a la tracción de división (STS), absorción de agua (WA) y penetración de iones de cloruro (CIP). El impacto ambiental de las mezclas diseñadas se evaluó utilizando un enfoque de evaluación del ciclo de vida de la cuna a la puerta en las mezclas de HPC. Los resultados mostraron que la incorporación de 0.25-0.5% produjo STS máximo para todos los porcentajes de RCA. El uso de NWF ayudó a superar el impacto negativo de RCA en el STS de HPC. El uso del volumen 0.1-0.25% de NWF fue beneficioso para los indicadores de durabilidad relacionados con la permeabilidad de HPC. Las emisiones relacionadas con el CS fueron mínimas para las mezclas de concreto que incorporan 0.1-0.25% de NWF con niveles de sustitución de 0% y 50% de RCA. Mientras que las emisiones relacionadas con STS fueron las más bajas para HPC que incorpora 0.5% de NWF con 50% y 100% de niveles de sustitución de RCA.

Files

latest.pdf.pdf

Files (934.6 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:87fbdfff8f5dace42391a42f157f498a
934.6 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تأثير دورة حياة الخرسانة التي تتضمن نفايات النايلون ونفايات الهدم
Translated title (French)
Impact sur le cycle de vie du béton incorporant des déchets de nylon et des déchets de démolition
Translated title (Spanish)
Impacto en el ciclo de vida del hormigón que incorpora residuos de nylon y residuos de demolición

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4320856167
DOI
10.1007/s11356-023-25905-w

Is supplement to
https://openalex.org/W4310838427 (Other)
https://openalex.org/W2980898901 (Other)
https://openalex.org/W241107814 (Other)
https://openalex.org/W2386194254 (Other)
https://openalex.org/W2385955449 (Other)
https://openalex.org/W2380892508 (Other)
https://openalex.org/W2352180411 (Other)
https://openalex.org/W2009667260 (Other)
https://openalex.org/W1977682919 (Other)
https://openalex.org/W1567463853 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W2061458604
  • https://openalex.org/W2189959254
  • https://openalex.org/W2353989927
  • https://openalex.org/W2562707701
  • https://openalex.org/W2606043914
  • https://openalex.org/W2611153881
  • https://openalex.org/W2751901597
  • https://openalex.org/W2755339341
  • https://openalex.org/W2802142701
  • https://openalex.org/W2805813204
  • https://openalex.org/W2875561180
  • https://openalex.org/W2891957364
  • https://openalex.org/W2892283406
  • https://openalex.org/W2892300992
  • https://openalex.org/W2897135056
  • https://openalex.org/W2910962000
  • https://openalex.org/W2911037262
  • https://openalex.org/W2970097058
  • https://openalex.org/W2972622052
  • https://openalex.org/W3034699281
  • https://openalex.org/W3036799325
  • https://openalex.org/W3083321824
  • https://openalex.org/W3087694352
  • https://openalex.org/W3105451062
  • https://openalex.org/W3110899808
  • https://openalex.org/W3117386905
  • https://openalex.org/W3195447049
  • https://openalex.org/W4206576139