Utilization of recycled plastic in concrete production

Environmentální aspekty trvale udržitelného rozvoje ve stavebnictví spočívají v uplatnění druhotných surovin při návrhu a výstavbě nových konstrukcí. Recyklace plastového odpadu umožňuje určité snížení dopadů na životní prostředí z hlediska globálního oteplování a změny klimatu, spotřeby surovin a energie, produkce odpadů a celkového znečištění životního prostředí. Skutečnost, že Čína v roce 2017 výrazně omezila dovoz plastového odpadu, vyvolává otázku, jakým způsobem budou ostatní státy nakládat s nashromážděným odpadem. Složitý proces recyklace vytváří tlak na vědeckou komunitu hledat nové, efektivnější způsoby využití odpadu ve stavitelství. Dva hlavní způsoby uplatnění plastového odpadu v betonovém stavitelství spočívají v nahrazení přírodního kameniva kamenivem z odpadních polymerů a použití vláken z odpadních polymerů do vláknobetonu. Článek se zabývá chováním a mechanickými vlastnostmi zcela inovativního materiálu tzv. plastbetonu složeného z kameniva a plastového odpadu, který nahrazuje pojivo na cementové bázi. Zcela unikátní složení betonu vyžadovalo provést zkoušky výrobní technologie a standardní kvazi-statické experimentální zkoušky s cílem získat prvotní znalosti o chování a mechanických vlastnostech sledovaného kompozitu. Získané poznatky demonstrují, že vysoká pozornost se musí věnovat zejména výrobě materiálu, která probíhá za zvýšené teploty. Výsledný kompozit disponuje relativně vysokou tahovou pevností v porovnání s běžným betonem a křehkým lomovým chováním. V dalších etapách výzkumného projektu se provede optimalizace výrobní technologie a složení sledovaného kompozitu.The environmental aspects of sustainable development in the construction industry consist in the utilization of secondary raw materials in a design and construction of new structures. Recycling of waste plastics reduces environmental impacts such as global warming and climate change, raw material and energy consumption, waste production and total environmental pollution. The fact that China significantly reduced the import of plastic waste in 2017 raises the question of dealing with this waste in other states. A complicated recycling process of waste plastics puts pressure on scientific community to find new, more efficient ways of using this waste in the construction industry. There are two common applications of recycled plastic in the concrete industry: replacing natural aggregate with recycled plastic aggregate and using recycled plastic fibers for fiber reinforced concrete. The paper deals with the behavior and mechanical properties of a completely innovative material called recycled polymer concrete, which is composed of aggregate and plastic waste, which replaces cement as a binder. The completely unique composition of this concrete requires to conduct both a manufacturing technology test and standard quasi-static experimental tests with the aim to obtain basic findings about the behavior and mechanical properties of this composite. The obtained knowledge show that special attention must be paid to the production of the material, which takes place at elevated temperatures. The composite has a relatively high tensile strength compared to conventional concrete and brittle fracture behavior. In the next phases of the research project the optimization of both the production technology and the composition of the composite will be provided