Published June 1, 2023
| Version v1
Publication
Open
Experimental study on the eco-friendly plastic-sand paver blocks by utilising plastic waste and basalt fibers
Creators
- 1. COMSATS University Islamabad
- 2. University of Technology Malaysia
- 3. Silesian University of Technology
- 4. Luleå University of Technology
- 5. Monash University Malaysia
- 6. Amran University
- 7. Prince Sattam Bin Abdulaziz University
Description
Plastic waste poses a significant hazard to the environment as a result of its high production rates, which endanger both the environment and its inhabitants. Similarly, another concern is the production of cement, which accounts for roughly 8% of global CO2 emissions. Thus, recycling plastic waste as a replacement for cementitious materials may be a more effective strategy for waste minimisation and cement elimination. Therefore, in this study, plastic waste (low-density polyethylene) is utilised in the production of plastic sand paver blocks without the use of cement. In addition to this, basalt fibers which is a green industrial material is also added in the production of eco-friendly plastic sand paver blocks to satisfy the standard of ASTM C902-15 of 20 N/mm2 for the light traffic. In order to make the paver blocks, the LDPE waste plastic was melted outside in the open air and then combined with sand. Variations were made to the ratio of LDPE to sand, the proportion of basalt fibers, and sand particle size. Paver blocks were evaluated for their compressive strength, water absorption, and at different temperatures. Including 0.5% percent basalt fiber of length 4 mm gives us the best result by enhancing compressive strength by 20.5% and decreasing water absorption by 50.5%. The best results were obtained with a ratio of 30:70 LDPE to sand, while the finest sand provides the greatest compressive strength. Moreover, the temperature effect was also studied from 0 to 60 °C, and the basalt fibers incorporated in plastic paver blocks showed only a 20% decrease in compressive strength at 60 °C. This research has produced eco-friendly paver blocks by removing cement and replacing it with plastic waste, which will benefit the environment, save money, reduce carbon dioxide emissions, and be suitable for low-traffic areas, all of which contribute to sustainable development.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تشكل النفايات البلاستيكية خطرًا كبيرًا على البيئة نتيجة لارتفاع معدلات إنتاجها، مما يعرض البيئة وسكانها للخطر. وبالمثل، هناك مصدر قلق آخر هو إنتاج الأسمنت، الذي يمثل حوالي 8 ٪ من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية. وبالتالي، قد تكون إعادة تدوير النفايات البلاستيكية كبديل للمواد الأسمنتية استراتيجية أكثر فعالية لتقليل النفايات والتخلص من الأسمنت. لذلك، في هذه الدراسة، يتم استخدام النفايات البلاستيكية (البولي إيثيلين منخفض الكثافة) في إنتاج كتل الرمل البلاستيكية دون استخدام الأسمنت. بالإضافة إلى ذلك، تضاف ألياف البازلت وهي مادة صناعية خضراء أيضًا في إنتاج كتل الرمل البلاستيكية الصديقة للبيئة لتلبية معيار الجمعية الأمريكية لاختبار المواد C902 -15 من 20 نيوتن/مم 2 لحركة المرور الخفيفة. من أجل صنع كتل الرصف، تمت إذابة نفايات بلاستيك البولي إيثيلين المنخفض الكثافة في الخارج في الهواء الطلق ثم تم دمجها مع الرمال. تم إجراء تغييرات على نسبة البولي إيثيلين المنخفض الكثافة إلى الرمل، ونسبة ألياف البازلت، وحجم جسيمات الرمل. تم تقييم كتل الرصف من حيث قوتها الانضغاطية وامتصاص الماء ودرجات الحرارة المختلفة. يمنحنا تضمين 0.5 ٪ من ألياف البازلت بطول 4 مم أفضل نتيجة من خلال تعزيز مقاومة الانضغاط بنسبة 20.5 ٪ وتقليل امتصاص الماء بنسبة 50.5 ٪. تم الحصول على أفضل النتائج بنسبة 30:70 من البولي إيثيلين المنخفض الكثافة إلى الرمل، في حين أن أفضل الرمال توفر أكبر قوة انضغاط. علاوة على ذلك، تمت دراسة تأثير درجة الحرارة أيضًا من 0 إلى 60 درجة مئوية، وأظهرت الألياف البازلتية المدمجة في كتل الراصفة البلاستيكية انخفاضًا بنسبة 20 ٪ فقط في مقاومة الانضغاط عند 60 درجة مئوية. أنتج هذا البحث كتل رصف صديقة للبيئة عن طريق إزالة الأسمنت واستبداله بالنفايات البلاستيكية، مما سيفيد البيئة ويوفر المال ويقلل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون ويكون مناسبًا للمناطق منخفضة الحركة المرورية، وكلها تساهم في التنمية المستدامة.Translated Description (French)
Les déchets plastiques présentent un danger important pour l'environnement en raison de leurs taux de production élevés, qui mettent en danger à la fois l'environnement et ses habitants. De même, une autre préoccupation concerne la production de ciment, qui représente environ 8 % des émissions mondiales de CO2. Ainsi, le recyclage des déchets plastiques en remplacement des matériaux cimentaires peut être une stratégie plus efficace pour la minimisation des déchets et l'élimination du ciment. Par conséquent, dans cette étude, les déchets plastiques (polyéthylène basse densité) sont utilisés dans la production de blocs de pavés de sable en plastique sans l'utilisation de ciment. En plus de cela, des fibres de basalte qui est un matériau industriel vert sont également ajoutées dans la production de blocs de pavés de sable en plastique respectueux de l'environnement pour satisfaire à la norme ASTM C902-15 de 20 N/mm2 pour le trafic léger. Afin de fabriquer les blocs de finissage, les déchets plastiques en PEBD ont été fondus à l'extérieur à l'air libre, puis combinés avec du sable. Des variations ont été apportées au rapport du PEBD au sable, à la proportion de fibres de basalte et à la taille des particules de sable. Les blocs de finisseur ont été évalués pour leur résistance à la compression, leur absorption d'eau et à différentes températures. Inclure 0,5 % de fibre de basalte de longueur 4 mm nous donne le meilleur résultat en améliorant la résistance à la compression de 20,5 % et en diminuant l'absorption d'eau de 50,5 %. Les meilleurs résultats ont été obtenus avec un rapport LDPE/sable de 30:70, tandis que le sable le plus fin offre la plus grande résistance à la compression. De plus, l'effet de la température a également été étudié de 0 à 60 °C, et les fibres de basalte incorporées dans les blocs de finisseur en plastique n'ont montré qu'une diminution de 20% de la résistance à la compression à 60 °C. Cette recherche a produit des blocs de finissage respectueux de l'environnement en retirant le ciment et en le remplaçant par des déchets plastiques, ce qui profitera à l'environnement, économisera de l'argent, réduira les émissions de dioxyde de carbone et conviendra aux zones à faible trafic, ce qui contribue au développement durable.Translated Description (Spanish)
Los residuos plásticos suponen un importante peligro para el medio ambiente como consecuencia de sus altas tasas de producción, que ponen en peligro tanto al medio ambiente como a sus habitantes. Del mismo modo, otra preocupación es la producción de cemento, que representa aproximadamente el 8% de las emisiones globales de CO2. Por lo tanto, el reciclaje de residuos plásticos como reemplazo de materiales cementosos puede ser una estrategia más efectiva para la minimización de residuos y la eliminación de cemento. Por lo tanto, en este estudio, los residuos plásticos (polietileno de baja densidad) se utilizan en la producción de bloques de pavimentadoras de arena de plástico sin el uso de cemento. Además de esto, también se añaden fibras de basalto, que es un material industrial verde, en la producción de bloques de adoquines de arena de plástico ecológicos para satisfacer la norma ASTM C902-15 de 20 N/mm2 para el tráfico ligero. Para hacer los bloques de pavimentación, el plástico de desecho de LDPE se fundió al aire libre y luego se combinó con arena. Se hicieron variaciones en la relación de LDPE a arena, la proporción de fibras de basalto y el tamaño de partícula de arena. Los bloques de pavimentadora se evaluaron por su resistencia a la compresión, absorción de agua y a diferentes temperaturas. Incluir un 0,5% de fibra de basalto de 4 mm de longitud nos da el mejor resultado al mejorar la resistencia a la compresión en un 20,5% y disminuir la absorción de agua en un 50,5%. Los mejores resultados se obtuvieron con una relación de LDPE a arena de 30:70, mientras que la arena más fina proporciona la mayor resistencia a la compresión. Además, también se estudió el efecto de la temperatura de 0 a 60 °C, y las fibras de basalto incorporadas en bloques de pavimentación de plástico mostraron solo una disminución del 20% en la resistencia a la compresión a 60 °C. Esta investigación ha producido bloques de pavimentación ecológicos al eliminar el cemento y reemplazarlo con desechos plásticos, lo que beneficiará al medio ambiente, ahorrará dinero, reducirá las emisiones de dióxido de carbono y será adecuado para áreas de bajo tráfico, todo lo cual contribuye al desarrollo sostenible.Files
pdf.pdf
Files
(16.1 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:a4cdf0605eb0564518bbd5db0e7082ae
|
16.1 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- دراسة تجريبية على كتل الرمل البلاستيكي الصديقة للبيئة من خلال استخدام النفايات البلاستيكية والألياف البازلتية
- Translated title (French)
- Étude expérimentale sur les blocs de pavés de sable en plastique respectueux de l'environnement en utilisant des déchets plastiques et des fibres de basalte
- Translated title (Spanish)
- Estudio experimental sobre los bloques de adoquines de arena de plástico ecológicos mediante la utilización de residuos plásticos y fibras de basalto
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4379877700
- DOI
- 10.1016/j.heliyon.2023.e17107
References
- https://openalex.org/W1167340988
- https://openalex.org/W1834994828
- https://openalex.org/W1991007770
- https://openalex.org/W1994722209
- https://openalex.org/W2000472235
- https://openalex.org/W2048426615
- https://openalex.org/W2076052991
- https://openalex.org/W2084260892
- https://openalex.org/W2086874290
- https://openalex.org/W2120484638
- https://openalex.org/W2136346088
- https://openalex.org/W2164526292
- https://openalex.org/W2295254170
- https://openalex.org/W2556896272
- https://openalex.org/W2669626037
- https://openalex.org/W2751201293
- https://openalex.org/W2789642512
- https://openalex.org/W2799950198
- https://openalex.org/W2892034208
- https://openalex.org/W2898099202
- https://openalex.org/W2898354095
- https://openalex.org/W2901062302
- https://openalex.org/W2946148730
- https://openalex.org/W2999733028
- https://openalex.org/W3003657353
- https://openalex.org/W3005937685
- https://openalex.org/W3007775089
- https://openalex.org/W3007876497
- https://openalex.org/W3008436281
- https://openalex.org/W3081342661
- https://openalex.org/W3134274923
- https://openalex.org/W3139132275
- https://openalex.org/W3141400101
- https://openalex.org/W3145107647
- https://openalex.org/W3157041743
- https://openalex.org/W3171064919
- https://openalex.org/W3173216349
- https://openalex.org/W3175694510
- https://openalex.org/W3187658325
- https://openalex.org/W3216423465
- https://openalex.org/W348913293
- https://openalex.org/W4205615905
- https://openalex.org/W4321499153
- https://openalex.org/W4323816820