Characterization of Concrete Composites with Mixed Plastic Waste Aggregates

Plastic wastes generated from domestic waste are separated by mixed discharge with foreign substances, and the cost of the separation and screening process increases, so recycling is relatively low. In this study, as a fundamental study for recycling mixed plastic wastes generated from domestic waste into concrete aggregates, changes in concrete properties according to the plastic waste types and the substitution rate were evaluated experimentally. The mixed plastic waste aggregate(MPWA) was found to have a lower density and a higher absorption rate compared to the coarse aggregate with good particle size distribution. On the other hand, the single plastic waste aggregate(SPWA) was composed of particles of uniform size, and both the density and the absorption rate were lower than that of the fin e aggregate. It was found that the MPWA substitution concrete did not cause a material separation phenomenon due to a relatively good particle size distribution even with the largest amount of plastic waste substitution, and the amount of air flow increased little. The compressive strength and flexural strength of the PWA substitution concrete decreased as the amount of substitution of the PWA increased due to the low strength of the PWA, the suppression of the cement hydration reaction due to hydrophobicity, and the low adhesion between the PWA and the cement paste. It was found that the degree of deterioration in compressive strength and flexural strength of concrete substituted with MPWA having good particle size distribution was relatively small.

복합 폐플라스틱 골재 치환 콘크리트의 기초 물성 평가

플라스틱은 우수한 물성과 가공성 및 경제성으로 소비가 급증하고 있는 반면에, 분리, 선별이 제대로 이루어지고 있지 않아 재활용률이 저조한 실정이다. 특히, 생활폐기물 발생 폐플라스틱은 이물질과 혼합배출로 분리, 선별 공정 비용이 증가하여 재활용이 상대적으로 저조한 실정이다. 이에 본 연구는 생활폐기물 발생 복합 폐플라스틱을 콘크리트용 골재로 재활용하기 위한 기초 연구로 폐플라스틱 종류(복합재질 1종류 및 단일 재질 2종류) 및 치환율(잔골재 용적 대비 25%, 50% 및 75%)에 따른 콘크리트 특성 변화를 실험적으로 평가하였다. 복합재질의 폐플라스틱 굵은 골재는 양호한 입도 분포로 부순 굵은 골재 대비 밀도는 낮고 흡수율은 높은 것으로 나타났다. 반면에, 단일재질의 폐플라스틱 잔골재는 균일한 크기의 입자로 구성되었으며 부순 잔골재 대비 밀도와 흡수율 모두 낮은 것으로 나타났다. 복합재질 굵은 골재 치환 콘크리트는 가장 많은 폐플라스틱 치환량에도 양호한 입도 분포로 재료 분리 현상이 발생하지 않았으며, 공기랑도 증가량도 적은 것으로 나타났다. 한편, 폐플라스틱 골재의 낮은 강도, 소수성으로 인한 시멘트 수화반응 억제, 폐플라스틱 골재와 시멘트 페이스트 사이의 낮은 부착력 등으로 폐플라스틱 골재 치환량이 증가함에 따라 콘크리트의 압축강도 및 휨강도는 감소하였으며, 입도 분포가 양호한 복합재질의 폐플라스틱 굵은 골재를 치환한 콘크리트의 압축강도 및 휨강도의 저하 정도가 상대적으로 작은 것으로 나타났다.