Investigation of the Mechanical Properties of Concrete by Incorporating P.V.C and Marble Dust Wastes

Abstract

This research investigates incorporating locally produced wastes which are marble dust waste (MDW) and shredded fibrous plastic wastes (SFPW) on the physical and mechanical properties of normal strength concrete. For this particular reason, testing program that involves 20 different mixtures of concrete is developed. MDW is utilized as a cement’s replacement in concrete with the percentages of 0, 5, 10, 15, and 20. On the other hand, SFPW is used as an additive by means of the cement volumes with a proportion of 0, 2,3 and 5%. The influence of these mixtures on the fresh concrete slump, dry unit weight, compressive strength, splitting tensile strength, flexural strength and elastic modulus is examined. Results indicated that physical characteristics such as workability and dry unit weight are affected ever so slightly. On the other hand, the mechanical response does vary where it outperforms the control mixture at some replacement levels and underperform at high replacement levels. It is concluded that the optimal replacement levels of the MDW and SFPW is 5% and 2% respectively. Keywords: green concrete, marble dust, shredded fibrous plastic wastes, construction waste, PVC.

ÖZ: Bu araştırma, yerel olarak üretilen mermer tozu atığı (MTA) ve ufalanmış lifli plastik atık (ULPA) olan atıkların normal dayanımlı betonun fiziksel ve mekanik özelliklerine dahil edilmesini araştırmaktadır. Bu bağlamda, geliştirilen test programı 20 farklı beton karışım numunelerinden oluşmaktadır. Beton karışımları içeriğinde bulunan çimento oranına ilaveten yüzde 0, 5, 10, 15 ve 20 oranlarında MTA kullanılmaktadır. Buna ek olarak, karışımlardaki çimento hacmine ilaveten yüzde 0, 2.3, ve 5 oranlarında ULPA katkı maddesi kullanılmıştır. Bu çalışmada hazırlanan farklı oranlardaki numunelerin taze beton çökmesi, kuru birim hacim ağırlığı, basınç dayanımı, yarmada çekme dayanımı, eğilme dayanımı ve elastisite modülü üzerindeki etkisi incelenmektedir.. Deneme sonuçları, işlenebilirlik ve kuru birim ağırlık gibi fiziksel özelliklerin çok az etkilendiğini göstermiştir. Öte yandan, mekanik tepki, bazı değiştirme seviyelerinde kontrol karışımından daha iyi performans gösterdiğinde ve yüksek değiştirme seviyelerinde düşük performans gösterdiğinde değişiklik gösterir. MTA ve ULPA'nın en uygun değiştirme seviyelerinin sırasıyla %5 ve %2 olduğu sonucuna varılmıştır. Anahtar Kelimeler: yeşil beton, mermer tozu, ufalanmış lifli plastik atıklar, inşaat atıkları, PVC.