Аналіз впливу використання відходів з медичних масок від Covid-19 з поліпропілену на міцність на стиск і міцність при розколюванні високоефективного бетону

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.272529

Ключові слова:

високоефективний бетон, відходи з медичних масок, поліпропіленове волокно, міцність на стиск, міцність при розколюванні

Анотація

З 2020 року ми стикаємося з коронавірусом, що спричиняє пандемію Covid-19, що призвело до збільшення використання одноразових медичних масок в Індонезії та у всьому світі. Поліпропілен є термопластичним полімером, що використовується в якості основного компонента медичних масок, на розкладання якого на звалищах йде понад 25 років. В даному дослідженні пропонується інноваційний спосіб використання відходів з медичних масок у виробництві високоефективного бетону. Отримані відходи з медичних масок піддають процесу стерилізації та розрізають на волокна для аналізу впливу їхнього додавання на міцність на стиск і міцність при розколюванні високоефективного бетону. Дослідження почалося з випробування фізико-механічних властивостей матеріалів, проектування складу бетонної суміші методом абсолютних об'ємів та відбору зразків для випробувань на стиск і розколювання. Різниця у співвідношенні води до цементу та пуцоланового матеріалу w/(c+p) становить 0,32. В результаті міцність бетону на стиск при розмірі волокон 5×0,5 см та 2×0,5 см збільшилася. За оптимального значення 72,37 МПа при розмірі волокон 2×0,5 см і вмісті 0,15 % збільшення становить до 7 %. Однак при розмірі волокон масок 5×1 см спостерігалося зниження міцності на стиск. Загальне значення міцності при розколюванні для всіх варіантів розміру та вмісту волокон відходів збільшилося до оптимального значення 7,29 МПа при вмісті волокон 0,20 % та розмірі 5×0,5 см. Це вказує на те, що поліпропіленові волокна відходів з медичних масок позитивно впливають на високоефективний бетон, а саме покращують властивості бетону з низькою міцністю на розрив, що, як очікується, перешкоджатиме поширенню та зменшить розмір тріщин у залізобетонних конструкціях

Спонсор дослідження

  • Thank you to LPPM Brawijaya University for providing financial support in the Doctoral Dissertation Research (PDD) DRTPM DIKTI TA Research Program. 2022, thus assisting the completion of this research.

Біографії авторів

Diana Ningrum, Brawijaya University

Student Civil Engineering Doctoral Program

Department of Civil Engineering

Agoes Soehardjono, Brawijaya University

Professor Civil Engineering Doctoral Program

Department of Civil Engineering

Hendro Suseno, Brawijaya University

Associate Professor Civil Engineering Doctoral Program

Department of Civil Engineering

Ari Wibowo, Brawijaya University

Asisstant Professor Civil Engineering Doctoral Program

Department of Civil Engineering

Посилання

  1. Saptoyo, R. D. A. (2021). Tiap Semenit Terdapat 2,8 Juta Limbah Masker Sekali Pakai di Bumi. Kompas.com. Available at: https://www.kompas.com/tren/read/2021/05/11/120500265/tiap-semenit-terdapat-2-8-juta-limbah-masker-sekali-pakai-di-bumi?page=all
  2. Henneberry, B. (2020). How Surgical Masks are Made. Available at: https://www.thomasnet.com/articles/other/how-surgical-masks-are-made/
  3. Prioleau, R. M. (1995). Recycling of Polypropylene. Plastics, Rubber, and Paper Recycling, 80–88. doi: https://doi.org/10.1021/bk-1995-0609.ch007
  4. Roberts, S. et al. (2020). Coronavirus face masks: an environmental disaster that might last generations. Available at: https://theconversation.com/coronavirus-face-masks-an-environmental-disaster-that-might-last-generations-144328
  5. Al-Hadithi, A. I., Hilal, N. N. (2016). The possibility of enhancing some properties of self-compacting concrete by adding waste plastic fibers. Journal of Building Engineering, 8, 20–28. doi: https://doi.org/10.1016/j.jobe.2016.06.011
  6. Maderuelo-Sanz, R., Acedo-Fuentes, P., García-Cobos, F. J., Sánchez-Delgado, F. J., Mota-López, M. I., Meneses-Rodríguez, J. M. (2021). The recycling of surgical face masks as sound porous absorbers: Preliminary evaluation. Science of The Total Environment, 786, 147461. doi: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.147461
  7. Kilmartin-Lynch, S., Saberian, M., Li, J., Roychand, R., Zhang, G. (2021). Preliminary evaluation of the feasibility of using polypropylene fibres from COVID-19 single-use face masks to improve the mechanical properties of concrete. Journal of Cleaner Production, 296, 126460. doi: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.126460
  8. Krisnamurti (2017). Perencanaan Campuran Beton Kinerja Tinggi dengan Semen Portland Pozzolan (PPC) menggunakan Metode Volume Absolut. Konferensi Nasional Teknik Sipil dan Infrastruktur – I. Available at: http://digilib.mercubuana.ac.id/manager/t!@file_artikel_abstrak/Isi_Artikel_375187197654.pdf
  9. Lloyd, N. A., Rangan, B. V. (1994). High-Performance Concrete Columns. “SP-149: High-Performance Concrete - Proceedings, International Conference Singapore, 1994.” doi: https://doi.org/10.14359/4167
  10. Al-Hadithi, A. I., Noaman, A. T., Mosleh, W. K. (2019). Mechanical properties and impact behavior of PET fiber reinforced self-compacting concrete (SCC). Composite Structures, 224, 111021. doi: https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2019.111021
  11. Saberian, M., Li, J., Kilmartin-Lynch, S., Boroujeni, M. (2021). Repurposing of COVID-19 single-use face masks for pavements base/subbase. Science of The Total Environment, 769, 145527. doi: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.145527
  12. Pešić, N., Živanović, S., Garcia, R., Papastergiou, P. (2016). Mechanical properties of concrete reinforced with recycled HDPE plastic fibres. Construction and Building Materials, 115, 362–370. doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.04.050
  13. Aulia, T. B., Rinaldi (2015). Bending Capacity Analysis of High-strength Reinforced Concrete Beams Using Environmentally Friendly Synthetic Fiber Composites. Procedia Engineering, 125, 1121–1128. doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2015.11.136
  14. Krisnamurti, Soehardjono, A., Zacoeb, A., Wibowo, A. (2018). Development of Mix Design Method in Efforts to Increase Concrete Performance Using Portland Pozzolana Cement (PPC). Journal of Physics: Conference Series, 953, 012016. doi: https://doi.org/10.1088/1742-6596/953/1/012016
  15. Sadiqul Islam, G. M., Gupta, S. D. (2016). Evaluating plastic shrinkage and permeability of polypropylene fiber reinforced concrete. International Journal of Sustainable Built Environment, 5 (2), 345–354. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijsbe.2016.05.007
  16. Xu, H., Shao, Z., Wang, Z., Cai, L., Li, Z., Jin, H., Chen, T. (2020). Experimental study on mechanical properties of fiber reinforced concrete: Effect of cellulose fiber, polyvinyl alcohol fiber and polyolefin fiber. Construction and Building Materials, 261, 120610. doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.120610
Аналіз впливу використання відходів з медичних масок від Covid-19 з поліпропілену на міцність на стиск і міцність при розколюванні високоефективного бетону

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-02-28

Як цитувати

Ningrum, D., Soehardjono, A., Suseno, H., & Wibowo, A. (2023). Аналіз впливу використання відходів з медичних масок від Covid-19 з поліпропілену на міцність на стиск і міцність при розколюванні високоефективного бетону. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(6 (121), 40–46. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.272529

Номер

Том 1 № 6 (121) (2023): Технології органічних та неорганічних речовин

Розділ

Технології органічних та неорганічних речовин

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Diana Ningrum, Agoes Soehardjono, Hendro Suseno, Ari Wibowo

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.