Gradbeni vestnik • letnik 70 • junij 2021120 Jernej Karničnik, univ. dipl. inž. grad. jernej.karnicnik@sgdstrdin.si SGD Strdin, d. o. o., Spodnji trg 53, 2344 Lovrenc na Pohorju izr. prof. dr. Samo Lubej, univ. dipl. inž. grad. samo.lubej@um.si izr. prof. dr. Andrej Ivanič, univ. dipl. inž. grad. andrej.ivanic@um.si asist. dr. Gregor Kravanja, mag. inž. kem. tehn. gregor.kravanja@um.si Univerza v Mariboru, Fakulteta za gradbeništvo, prometno inženirstvo in arhitekturo, Smatanova 17, 2000 Maribor Znanstveni članek UDK 539.411:691.32(047.31) Povzetek l Recikliranje plastike predstavlja v svetu zmeraj večji problem. Prav tako velik problem predstavlja odlaganje elektrofiltrskega pepela. V članku smo preiskali mož- nost uporabe polipropilenskih mlevcev kot zamenjavo deleža mineralnega agregata in možnost uporabe elektrofiltrskega pepela kot zamenjavo deleža cementa. Cilj je dobiti betonsko mešanico, ki bo primerna za uporabo v nekonstrukcijskih in enostavnih kon- strukcijskih elementih. Narejeni so bili preizkusi tlačne in upogibne natezne trdnosti. S pre- iskavami lastnosti betona v svežem stanju smo kontrolirali izvedene betonske mešanice. Mikrostrukturo in mikrokemijske analize smo proučevali z uporabo vrstične elektronske mikroskopije (SEM) in energijsko disperzivne spektrometrije (EDS). Dobljeni rezultati ka- žejo, da lahko z dodajanjem polipropilenskih delcev in elektrofiltrskega pepela proizvede- mo beton, ki ustreza trdnostnemu razredu C 25/30. Ključne besede: beton, polipropilen, elektrofiltrski pepel, mehanske preiskave, SEM – SEI, EDS Summary l Recycling of plastic is a growing problem in the world. Another major problem is the disposal of fly ash. In this paper we investigated the possibility of using polypropylene grinders as a substitute for part of mineral aggregate and the possibility of using fly ash as a substitute for part of cement. The goal is to get a concrete mixture that will be suitable for the use in non-structural and simple construction elements. Compressive and flexural tensile strength were investigated. By examining the fresh state properties, we controlled the executed concrete mixtures. Finally, the microchemical structure of concrete was investigated in detail using scanning electron microscopy (SEM) and electron dispersi- ve spectrometry (EDS). The results show that with the addition of polypropylene grinders and fly ash we can obtain concrete corresponding to strength class C 25/30. Key words: concrete, polypropylene, fly ash, mechanical tests, SEM – SEI, EDS EKSPERIMENTALNA ANALIZA BETONSKE MEŠANICE Z DODATKOM ODPADNE PLASTIKE IN ELEKTROFILTRSKEGA PEPELA EXPERIMENTAL ANALYSIS OF CONCRETE WITH WASTE PLASTIC AND FLY ASH ADDMIXTURES Jernej Karničnik, izr. prof. dr. Samo Lubej, izr. prof. dr. Andrej Ivanič, asist. dr. Gregor Kravanja• EKSPERIMENTALNA ANALIZA BETONSKE MEŠANICE Z DODATKOM ODPADNE PLASTIKE IN ELEKTROFILTRSKEGA PEPELA Gradbeni vestnik • letnik 70 • junij 2021 121 EKSPERIMENTALNA ANALIZA BETONSKE MEŠANICE Z DODATKOM ODPADNE•Jernej Karničnik, izr. prof. dr. Samo Lubej, izr. prof. dr. Andrej Ivanič, asist. dr. Gregor Kravanja PLASTIKE IN ELEKTROFILTRSKEGA PEPELA 1•UVOD V zadnjih letih po vsem svetu opažamo znatno rast porabe plastike, kar je povzročilo velike količine odpadkov, povezanih s plastiko. Recikliranje plastičnih odpadkov za pridobiva- nje novih materialov, kot sta beton ali malta, je zaradi ekonomskih in ekoloških prednosti ena izmed najboljših rešitev za odstranjevanje pla- stičnih odpadkov [Saikia, 2012]. Vsakodnevna poraba plastike je ogromna. Polimera, ki se kot surovini pri produkciji plastike v Evropi največ uporabljata, sta polietilen (PE) in poli- propilen (PP). Prvi v različnih oblikah (PE nizke gostote, PE srednje gostote, PE visoke gostote) predstavlja 29,7-% delež, drugi pa 19,3-% de- lež v proizvodnji [Plastics – the facts, 2019]. Skoraj 91 % proizvedene plastike do sedaj ni bilo reciklirane [Meys, 2020]. Če se bo sedanji trend proizvodnje in odlaganja plastike nada- ljeval, bo leta 2050 kumulativno proizvedenih več kot 25.000 milijonov ton plastike, od tega bo v naravo odvržene kumulativno cca 12.000 milijonov ton plastike [Geyer, 2017]. Poleg nujne razbremenitve okolja z odpadnim materialom raste tudi potreba po zamenjavi kamenega mineralnega agregata, saj je na- hajališč, predvsem tistih s kvalitetnim agre- gatom, vse manj. Potreba po materialih, ki bi lahko delno nadomestili kameni mineralni agregat v betonu, je zelo velika. V članku smo proučevali možnost uporabe odpadnih pla- stičnih mlevcev za zamenjavo deleža finega agregata. Cement je najdražja in ključna kom- ponenta betona ter najpogosteje uporabljen gradbeni material na svetu, ki pomembno pri- speva k podnebnim spremembam. Proizvod- ni proces pridobivanja cementa predstavlja zelo velik vir emisij ogljikovega dioksida (CO2). Vsako leto se proizvede več kot 4 milijarde ton cementa, kar predstavlja približno 8 % celotne svetovne emisije CO2 [Lehne, 2018]. Delež cementa v betonu smo zamenjali z elektro- filtrskim pepelom (EFP). V zadnjih desetletjih se pri proizvodnji betonov povečuje uporaba EFP kot delno nadomestilo za cement. Raz- logi za to so številne ekonomske, okoljske in tehnične prednosti. EFP je bistveno cenejši od cementa in v proizvodnji betonov predstavlja vsaj dve okoljski prednosti, ki sta: več EFP, kot se porabi pri proizvodnji betonov, manj EFP je na odlagališčih, kar predstavlja polu- cijo, hkrati pa še manjšo porabo cementa, kar pomeni manjšo proizvodnjo cementa in manj emisij CO2 [Case, 2012]. EFP se lahko v betonski mešanici uporabi kot delna za- menjava cementa, ki znaša od 15 % do 25 % na maso veziva [Herath, 2020]. Tehnične prednosti dodajanja EFP v betonske mešanice so predvsem to, da dodajanje ugodno vpliva na povečanje trajnosti betona in izboljšuje trdnostne lastnosti [Jelušič, 2013]. Timu in Barbuta [Timu, 2018] sta preučevala možnost uporabe sekancev iz PE v betonih, ki je bil pridobljen pri recikliranju plastenk (PET) kot zamenjava deleža kamenega mineralnega agregata frakcije 0–4 mm. Ugotovljeno je bilo, da 10 % zamenjava mineralnega agregata s plastičnimi delci betonu zmanjša tlačno trdnost. Avtorja sta takšen beton uvrstila med konstrukcijske betone. V znanstvenem članku avtorja Ersana in sodelavcev [Ersan, 2020] je prikazana raziskava možnosti uporabe delcev PE kot zamenjavo deleža mineralnega agrega- ta in EFP razreda F po ASTM C 618, ki izvira iz atrancita kot zamenjava deleža cementa. Uporabili so delce PE velikosti 4–8 mm, s katerimi so nadomestili 30 % mineralnega agregata iste frakcije. Delež cementa, ki je bil zamenjan z EFP, je znašal 20 %. V svetovni literaturi najdemo kar nekaj razi- skav o uporabi odpadne plastike v betonu ([Zhang, 2012], [Karahan, 2010], [Wang, 2020]). V njih so raziskane lastnosti betona z dodanimi delci plastike v svežem in strjenem stanju. Raziskav, ki bi obravnavale hkratno zamenjavo deleža mineralnega agregata s plastičnimi delci in zamenjavo deleža cemen- ta z EFP, je v svetovnem merilu zelo malo. V Sloveniji pa takšne raziskave ne najdemo. V sklopu raziskav betonske mešanice z dodatki odpadne plastike (PP) in EFP so predstavljene meritve betonskih mešanic v svežem stanju, 28-dnevne vrednosti tlačne in upogibne natezne trdnosti ter podrobna mikrokemijska analiza stičnega območja med cementno matrico in PP-delci. Uporabljeni PP-delci so pridobljeni s postopkom reciklaže v obliki mlevcev. Delež mineralnega agregata frakcije 4–8 mm je nadomeščen z 2 vol. % PP-mlevcev. V obravnavani betonski mešani- ci, kjer smo s PP-mlevci nadomestili kameni mineralni agregat, smo zamenjali tudi delež veziva iz čistega cementa s 30 vol. % deležem dveh različnih tipov EFP, ki sta bila pridobljena iz lignita in antracita. Namen tega dela je raziskati možnosti upo- rabe odpadne plastike ob souporabi EFP pri proizvodnji betonov, s čimer želimo zmanjšati obremenitev okolja z odpadki in zmanjšati od- tis ogljika zaradi proizvodnje cementa. Cilj razi- skave je, da se pripravi optimalna betonska receptura, ki bo zadostila pogojem uporabe betona za vgradnjo v nekonstrukcijske in enostavne konstrukcijske elemente. 2•EKSPERIMENTALNI DEL 2.1 Uporabljeni materiali 2.1.1 Agregat Pri izdelavi vzorcev betonskih mešanic smo uporabili naravni mineralni agregat rečnega izvora iz reke Drave, ki ga pridobivajo v separaciji Podlesnik v Mariboru. Gre za mi- neralno najbolj raznolik rečni prod v Sloveniji, prevladujoča je silikatna sestava (do 75 % ), manj je karbonatov (do 30 %) in klastitov (do 20 %) [Kavčič, 2018]. Skupna sejalna krivulja agregata, ki je bila uporabljena v preizkusnih mešanicah, je v največji možni meri sledila krivulji B16 standarda SIST 1026:2016 [SIST, 2016]. 2.1.2 Cement in EPF Za pripravo mešanic betona smo uporabili cement CEM I 42,5 R proizvajalca Lafarge. Z oznako CEM I označimo čisti portlandski cement. Takšen cement vsebuje minimalno 95 % portlandskega klinkerja in maksimalno 5 % dodatkov – polnil in sadre. 30 vol. % delež cementa smo nadomestili z EFP. Uporabljena sta bila dva po sestavi različna tipa EPF, prvi, pridobljen iz lignita (EFP 1), in drugi, pridobljen iz antracita (EFP 2). Preiskave komponent obeh vrst EFP so poznane iz predhodnih razi- skav in so podane v preglednici 1 [Ivanovski, 2016]. 2.1.3 Voda in kemijski dodatki Za pripravo betonskih mešanic smo uporabili pitno vodo iz mariborskega vodovoda. Za izboljšanje vgradljivosti smo dodali hiperpla- stifikator proizvajalca Ha-Be z oznako Pantarhit RC277 v količini 3,60 kg/m3. V mešanico smo dodali tudi aerant z oznako Pantapor 66 v količini 0,36 kg/m3. Ta dodatek smo dodali z namenom, da zmanjšamo možnost čezmer- nega krvavenja in segregacije svežega betona. Gradbeni vestnik • letnik 70 • junij 2021122 2.1.4 PP-mlevci Za nadomestilo dela drobnega kamenega mineralnega agregata v betonski mešanici smo uporabili mlevce iz PP, ki jih z reciklažo odpadne embalaže proizvaja družba Interse- roh Slovenija. Granulometrijska sestava PP- -mlevcev je podana v preglednici 2 [Červan, 2019]. Gostota PP-mlevcev znaša 1,00 g/cm3. 2.2 Priprava betonskih mešanic Pripravili smo štiri različne mešanice betona: – etalonska mešanica z EFP tipa 1, ki smo jo označili kot (ETM-EFP-1), – etalonska mešanica z EFP tipa 2, ki smo jo označili kot (ETM-EFP-2), – mešanica s PP mlevci z EFP tipa 1, ki smo jo označili kot (PPM-EFP-1), – mešanica s PP mlevci z EFP tipa 2, ki smo jo označili kot (PPM-EFP-2). Sestavine smo mešali v laboratorijskem mešalcu z oznako UTEST UTC-0750 z močjo 3800 W. Notranjost bobna mešalca smo navlažili in tako minimalizirali absorpcijo vode, ki smo jo dodali mešanici. Najprej smo v mešalec dodali grobi agregat, nato cement, EFP in PP-mlevce. Vse skupaj smo pokrili z drobnim agregatom. Suho meša- nico smo pri 36 obratih na minuto mešali 60 sekund. Suhi mešanici smo nato dodali vodo, aerant in hiperplastifikator. Vse sesta- vine smo pri 36 obratih na minuto mešali še nadaljnjih 90 sekund. Sestava svežega betona posameznih mešanic je podana v preglednici 3. Sveži beton smo nato vgradili v standardne kalupe dimenzij 150 x 150 x 150 mm (za merjenje tlačnih trdnosti) in kalupe dimenzij 100 x 100 x 400 mm (za merjenje upogibne natezne trdnosti). Pri vgradnji v kalupe smo beton zgostili na vibracijski mizi s frekvenco 50 Hz. Beton smo vgradili v dveh slojih, pri čemer smo vsak sloj posebej zgoščevali 10 sekund. 24 ur po vgradnji smo vzorce betona vzeli iz kalupov in jih 28 dni negovali v kadi z vodo pri temperaturi 20 °C ± 1 °C. Po 28 dneh smo betonske vzorce vzeli iz vode in na njih opravili standardni tlačni in upogibni test. Vzorce smo pripravili v skladu s standardi SIST EN 12390-1 in SIST EN 12390-2 ([SIST, 2001], [SIST, 2009d]). 2.3 Karakterizacijske metode 2.3.1 Karakterizacija sveže betonske mešanice Konsistenco betona smo izmerili z metodo poseda v skladu s standardom SIST EN 12350-2 [SIST, 2009a]. Rezultat te meritve je konsistenčni razred. Vsebnost zračnih por smo izmerili v skladu s standardom SIST EN 12350-7 [SIST, 2009c]. Za meritev smo uporabili 8-litrski porozimeter z oznako Testing 5900. Beton smo v porozimeter vgradili v treh slojih, da smo dosegli dovolj dobro zgošče- nost. Meritev gostote svežega betona smo izvajali v skladu s standardom SIST EN 12350- 6 [SIST, 2009b]. Izmerili smo maso vzorca EFP tip 1 % [m/m] EFP tip 2 % [m/m] Žarilna izguba pri 950 °C 2,59 1,79 CaO, reaktivni 11,73 4,38 SiO2, reaktivni 34,68 40,93 CaO, prosti 1,46 0,34 SiO2 44,34 49,50 Al2O3 19,82 26,99 Fe2O3 8,61 9,51 CaO 13,80 5,22 MgO 2,81 2,22 SO3 2,96 1,20 Preglednica 1• Rezultati laboratorijskih analiz EFP v masnih deležih (m/m). Odprtina sita [m/m] 0 2 4 8 16 Prvo sejanje [g] 6,00 81,00 778,00 135,00 0,00 % frakcije 0,60 8,10 77,80 13,50 0,00 Drugo sejanje [g] 3,00 68,00 760,00 167,00 0,00 % frakcije 0,30 6,80 76,00 16,70 0,00 Povprečje (%) 0,45 7,45 76,90 15,10 0,00 Preglednica 2• Rezultati sejalnih analiz PP-mlevcev. Slika 1• Normirana uklonska in tlačna nosilnost prečnega prereza lesenega stebra pri t = 0, 5, 15, 30 in 60 minut za različne vitkosti lesenega stebra in različne začetne vlažnosti lesa, to je W0 = 0, 12 in 20°M. Jernej Karničnik, izr. prof. dr. Samo Lubej, izr. prof. dr. Andrej Ivanič, asist. dr. Gregor Kravanja• EKSPERIMENTALNA ANALIZA BETONSKE MEŠANICE Z DODATKOM ODPADNE PLASTIKE IN ELEKTROFILTRSKEGA PEPELA Gradbeni vestnik • letnik 70 • junij 2021 123 svežega betona, ki smo jo delili z znanim volumnom vzorca: (1) pri čemer je ρbs gostota svežega betona [kg/m3]; Mbs masa vzorca svežega betona [kg]; Vbs volumen vzorca svežega betona [m3]. Meritev vodocementnega razmerja (v/c) smo opravili v skladu s standardom SIST 1026:2016, dodatek NC [SIST, 2016]. Vodoce- mentno razmerje svežega betona se določi kot količnik mase celotne količine vode in mase celotne količine veziva v 1 m3 svežega betona. Z meritvijo izgube mase med sušenjem sveže- ga betona v mikrovalovni pečici smo določili količino vode v vzorcu svežega betona. Masni delež celotne količine vode v svežem betonu smo izračunali po naslednji enačbi: (2) pri čemer je: v masni delež celotne vode v svežem betonu [m/m %]; Mbs masa vzorca svežega betona [kg]; Mbp masa vzorca posušenega betona [kg]. Celotna količina vode v 1 m3 svežega betona V se izračuna po naslednji enačbi: (3) pri čemer je: V celotna količina vode v 1 m3 svežega betona [kg/m3]; ρbs gostota svežega betona [kg/m3]; v masni delež celotne vode v svežem betonu [m/m %]. 2.3.2 Karakterizacija otrdele betonske mešanice Tlačno trdnost betona smo izmerili v skladu s standardom SIST EN 12390-3 [SIST, 2009e]. Vzorce smo obremenjevali do porušitve s konstantno obremenitvijo 0,6 MPa/s. Preskus tlačne trdnosti smo izvedli s stiskalnico UTEST UTC-4331. Tlačna trdnost betona se izračuna z izrazom [SIST, 2009e]: (4) pri čemer je: fc tlačna trdnost betona [MPa]; F maksimalna sila pri lomu materiala [N]; Ac del prereza vzorca, na katerem deluje tlačna sila [mm2]. Upogibno natezno trdnost betona smo izme- rili v skladu s standardom SIST EN 12390- 5 [SIST, 2009f]. Vzorce smo obremenjevali do porušitve s konstantno obremenitvijo 0,5 MPa/s. Upogibno natezno trdnost smo izra- čunali z izrazom [SIST, 2009f]: (5) pri čemer je: fct,fl upogibna natezna trdnost betona [MPa]; F maksimalna sila pri lomu materiala [N]; l razdalja med valjastima podporama [mm]; d1, d2 bočne dimenzije vzorca [mm]. 2.3.3 Določitev mikrostrukture in mikrokemijske analize betona Za določitev mikrostrukture stične površine med cementnim kamnom in PP-mlevcem v otrdelem betonu je bil uporabljen elektronski Mešanica Material [kg/m3] Voda Cement EFP1 EFP2 H A A/0-4 A/4-8 A/8-16 PPM ETM-EFP-1 180,00 252,00 108,00 0,00 3,60 0,36 858,58 171,08 681,78 0,00 ETM-EFP-2 180,00 252,00 0,00 108,00 3,60 0,36 858,58 171,08 681,78 0,00 PPM-EFP-1 180,00 252,00 108,00 0,00 3,60 0,36 858,58 167,66 681,78 1,27 PPM-EFP-2 180,00 252,00 0,00 108,00 3,60 0,36 858,58 167,66 681,78 1,27 Preglednica 3• Sestava posameznih betonskih mešanic. Legenda: H – hiperplastifikator, A – aerant, A/0-4, A/4-8, A/8-16 – frakcije kamenega mineralnega agregata, PPM – polipropilenski mlevci. vrstični mikroskop FEI QUANTA 200 3D, ki je okoljski vrstični mikroskop z volframovo katodo kot izvorom elektronov. Oznaka »okolj- ski« pomeni ESEM (Environmental Scanning Electron Microscope), kar omogoča delo pri različnih tlakih in vlažnosti. Rezultati dela s tem mikroskopom so SEM – SEI (Scanning Electron Microscope – Secondary Electron Image) fotografije. Fotografije SEM – SEI so bile izdelane pri visokem vakuumu, ki omo- goča opazovanje prevodnih ali neprevodnih vzorcev, ki so prevlečeni s prevodno plastjo, ki je iz zlata. FEI SIRION NC je visokoločljivi vrstični elektron- ski mikroskop s poljsko emisijo elektronov, ki omogoča izredno velike povečave (do milijonkrat) in visoko ločljivost (1 nm). Opre- mljen je z analizatorjem za mikrokemične analize EDS (Energy Dispersive Spectros- copy), Oxford Instruments. ima Schottkyjev izvor elektronov, kjer s poljsko emisijo dobi- mo curek elektronov z majhnim premerom in veliko gostoto. Rezultat je visoka ločljivost tudi pri majhnih napetostih: 1,0 nm pri 15 kV ali 2,0 nm pri 1 kV. Mikroskop je opremljen za mikrokemično analizo z energijsko disperzijskim spektro- metrom EDS Oxford INCA 350. Omogoča kvalitativno in kvantitativno mikrokemično analizo v točki in na ploskvi ter kvalitativno linijsko analizo in ploskovno porazdelitev elementov (analiza XRM mapping). Ločljivost EDS-detektorja je 129 pri Mn Kα. Vzorčenje smo opravili iz vsake gredice za upogibni preizkus po tri vzorce, ki so vsebovali vpete delce PP-mlevcev. 3•REZULTATI IN DISKUSIJA 3.1 Meritve svežega betona Konsistenco smo fiksirali v konsistenčni raz- red S3 s posedom med 100 in 150 mm. S tem konsistenčnim razredom smo zagoto- vili dobro vgradnjo betona v kalupe, dobro zgoščenost, simulirali pa smo tudi najbolj uporabljen konsistenčni razred na slovenskih betonarnah. Vsebnost zračnih por smo fiksi- rali na 5 %. S takšnim deležem zračnih por že lahko dosegamo zmrzlinsko odporne betone. Seveda moramo v skladu s standardom SIST EN 206:2013 [SIST, 2013] za zagotavljanje zmrzlinske odpornosti zagotoviti tudi dovolj nizko vodocementno razmerje in dovolj veliko tlačno trdnost betona. Tako kot konsistenco smo pri vsaki mešanici preverili tudi vsebnost EKSPERIMENTALNA ANALIZA BETONSKE MEŠANICE Z DODATKOM ODPADNE•Jernej Karničnik, izr. prof. dr. Samo Lubej, izr. prof. dr. Andrej Ivanič, asist. dr. Gregor Kravanja PLASTIKE IN ELEKTROFILTRSKEGA PEPELA Gradbeni vestnik • letnik 70 • junij 2021124 zračnih por. Z izbranim aerantom lahko zelo dobro kontroliramo delež in tako smo dobili rezultate med 4,9 % in 5,2 % zračnih por. Ob upoštevanju koncepta k-vrednosti za mine- ralne dodatke v skladu z standardom SIST EN 206:2013 [SIST, 2013] je bila določena vred- nost računskega vodocementnega razmerja 0,61. Če upoštevamo deklarirano vpojnost agregata, je vrednost računskega efektivne- ga vodocementnega razmerja 0,58. Določili smo tudi gostoto v svežem stanju. Vrednosti vodocementnega razmerja in gostote, ki smo jih dobili z našimi meritvami, so predstavljene v preglednici 4. Pri vsaki vrsti mešanice smo za preiskavo last- nosti betona v svežem stanju naredili po en preizkušanec. S preiskavami svežega betona smo želeli kontrolirati, da je beton res zame- šan tako, kot je bilo določeno z recepturami. Podobne raziskave kažejo, da se konsistenca betona oz. njegov posed, s čimer določimo obdelavnost betona, z dodajanjem plastičnih delcev navadno zmanjša. To je posledica nepravilne oblike in večje specifične površine plastičnih delcev ([Sharma, 2016], [Mah- mood, 2020]). V primeru uporabe okroglih delcev plastike pa se obdelavnost lahko tudi izboljša ([Saikia, 2012], [Gu, 2016], [Gholampour, 2019]). Padec konsistence je manjši ob uporabi gladkih delcev plastike [Bahij, 2020]. Gostota betona se z večanjem vsebnosti plastičnih delcev manjša. To je pos- ledica manjše gostote plastike v primerjavi z gostoto ostalih komponent betona ([Alme- shal, 2020], [Li, 2020]). Poroznost betona se zaradi nepravilne oblike plastičnih delcev, ki vodijo v slabo zgoščenost, šibko prehodno območje in pojav mikrorazpok, zelo pove- ča [Babafemi, 2018]. Z dodajanjem EFP betonu izboljšamo obdelovalnost [Thomas, 2007]. Za to obstaja več razlogov. Zaradi nižje gostote EFP v primerjavi s cementom se poveča prostornina razpoložljive paste. EFP prav tako zmanjša flokulacijo cementnih delcev. Ker EFP počasneje reagira z vodo, je stopnja hidratacije v začetnem obdobju nižja, s tem pa beton dlje drži začetno konsistenco. Največ pa k dobri obdelovalnosti betona z EFP pripomore njihova sferična oblika [He- malatha, 2017]. 3.2 Meritve betonske mešanice v trdnem stanju 3.2.1 Tlačne trdnosti Rezultati 28-dnevne tlačne trdnosti so zbrani v preglednici 5, povprečne vrednosti pa so prikazane na sliki 2. Po pregledu rezultatov opazimo 16-% znižanje tlačne trdnosti z doda- janjem PP-mlevcev v primerjavi z etalonskima mešanicama. Do dodatnega znižanja tlačne trdnosti pride z uporabo EFP 2, pridobljenega iz antracita, ki ima nižjo specifično površino (3288 cm2/g) v primerjavi z EFP1 iz lignita (5.025 cm2/g). To pomeni, da so delci EFP tipa 1 manjši, da jih je več in da imajo večjo kapaciteto za potrebno reakcijo s stranskimi produkti hidratacije cementa. Gre za reakcijo, pri kateri se tvori dodatni kalcijev-silikat-hidrat (C-S-H), ki je primaren produkt hidratacije cementa in glavna sestavina, ki vpliva na trdnost betona. Napravljene betonske mešanice smo v skladu s standardom SIST EN 206:2013, dodatek B, [SIST, 2013] razvrstili v trdnostne razrede. Postopek je podan v nadaljevanju in pregled- nici 6. S pomočjo preglednice B.1, standarda SIST EN 206:2013 [SIST, 2013], določimo merilo istovetnosti za tlačno trdnost z naslednjimi enačbami: – prvo merilo: (6) – drugo merilo: (7) Prvo in drugo merilo določata potrebno mi- nimalno povprečno vrednost tlačne trdnosti in minimalno vrednost posamezne tlačne trdnosti. Mešanica v/c v/ceff Gostota [kg/m3] ETM-EFP-1 0,62 0,59 2.261,23 ETM-EFP-2 0,61 0,58 2.258,41 PPM-EFP-1 0,60 0,57 2.251,58 PPM-EFP-2 0,61 0,58 2.250,13 Preglednica 4• Vrednosti izmerjenega vodocementnega razmerja in pripadajoče gostote. Tlačna trdnost [MPa] ETM-EFP-1 ETM-EFP-2 PPM-EFP-1 PPM-EFP-2 Preizkušanec 1 40,97 40,32 34,34 33,52 Preizkušanec 2 41,37 40,03 34,52 33,42 Povprečna vrednost 41,17 40,18 34,43 33,47 Standardni odklon 0,20 0,15 0,09 0,05 Preglednica 5• Rezultati tlačne trdnosti posamezne mešanice s povprečno vrednostjo in standar- dnim odklonom. Slika 2• Povprečne tlačne trdnosti betonskih mešanic. Jernej Karničnik, izr. prof. dr. Samo Lubej, izr. prof. dr. Andrej Ivanič, asist. dr. Gregor Kravanja• EKSPERIMENTALNA ANALIZA BETONSKE MEŠANICE Z DODATKOM ODPADNE PLASTIKE IN ELEKTROFILTRSKEGA PEPELA Gradbeni vestnik • letnik 70 • junij 2021 125 Na podlagi vrednotenja rezultatov tlačne trd- nosti vidimo, da etalonski mešanici spadata v trdnostni razred C 30/37, mešanice s PP-mlevci pa v trdnostni razred C 25/30. To pomeni, da bi lahko, če pogledamo samo tlačno trdnost, etalonski mešanici ter me- šanice s PP-mlevci uporabili tudi v primeru konstrukcijskih betonskih elementov. Seveda bi bilo za takšne zaključke treba narediti še preizkus trajnosti in reoloških lastnosti. Traj- nost betona določajo lastnosti, kot so prodor vode, prepustnost zraka in vode, migracija kloridov, karbonizacija, krčenje ter odpornost proti zmrzovanju in tajanju. Z dodajanjem plastičnih delcev kot zame- njava za mineralni agregat se poveča pro- dor vode v betonski element, saj mešanica mineralnega agregata in plastike vodi do bolj poroznega betona [Coppola, 2018]. Z dodajanjem odpadne plastike v beton se povečata tudi prepustnost zraka in vode. Večje število praznin v betonski matrici vodi do večje penetracije ionov klorida in višje karbonizacije [Silva, 2013]. Med procesom karbonizacije kalcijev hidroksid (Ca(OH)2) reagira z ogljikovim dioksidom (CO2) iz ozra- čja, kar ima negativen vpliv na mehanske lastnosti betona. Pri betonu, ki vsebuje odpadno plastiko, opa- zimo večje krčenje zaradi sušenja kot pri običajnih betonih. V splošnem se napetost za- radi krčenja v cementnih pastah, ki vsebujejo plastične delce, zmanjša [Bendimerad, 2016]. Odpornost proti zmrzovanju in tajanju betona, ki vsebuje odpadno plastiko, ustreza vsem standardom za varno uporabo. V določenih primerih s povečanjem deleža odpadne pla- stike v betonu opazimo celo boljšo odpornost proti zmrzovanju in daljši trajnosti betonskega elementa [Kan, 2009]. Razlogov za padec tlačne trdnosti je več: hidratacija cementa na površini plastičnih delcev se zaustavi zaradi pomanjkanja vode zaradi hidrofobne narave plastičnih delcev; vzpostavi se zelo slaba vez med cementno pasto in plastičnimi delci; velika poroznost in vsebnost zraka v betonu; nizki modul elastičnosti plastičnih delcev; možen razpad plastičnih delcev zaradi izpostavljenosti al- kaličnemu okolju ([Almeshal, 2020], [Shar- ma, 2016], [Gholampour, 2019], [Babafemi, 2018]). V primeru nepravilne oblike pla- stičnih delcev je padec tlačne trdnosti večji kot v primeru pravilne oblike plastičnih del- cev ([Gu, 2016], [Bahij, 2020], [Mahmood, 2020]). Z zmanjšanjem velikosti plastičnih delcev za zamenjavo mineralnega agregata se lahko doseže višjo tlačno trdnost, kot jo dosežemo z uporabo večjih plastičnih delcev [Li, 2020]. Nižja hidratacija betona z EFP vodi do počasnejšega pridobivanja trdnosti oz. nižjih začetnih trdnosti [Garcia, 2015]. To je lahko v določenih primerih prednost, lahko pa tudi velika slabost. Kljub temu da so začetne tlačne trdnosti betona z EFP nižje od tlačnih trdnosti navadnega betona, so lahko končne tlačne trdnosti betona z EFP tudi višje. Zaradi ponavljajoče se pucolanske reakcije EFP s stranskimi produkti hidratacije se vez med pasto in mineralnim agregatom izboljšuje, kar dolgoročno izboljša trdnost betona [Thomas, 2007]. 3.2.2 Upogibne natezne trdnosti Rezultati 28-dnevne upogibne natezne trdnosti so zbrani v preglednici 7, povprečne vrednosti pa so prikazane na sliki 3. Tako kot pri tlačni trdnosti, tudi pri upogibni natezni trdnosti, opazimo znižanje vrednosti z dodajanjem PP- Mešanica Povprečna vred- nost [MPa] Minimalna vred- nost [MPa] Prvo merilo [MPa] Drugo merilo [MPa] ETM-EFP-1 41,17 40,97 38,00 33,00 ETM-EFP-2 40,18 40,03 38,00 33,00 PPM-EFP-1 34,43 34,34 31,00 26,00 PPM-EFP-2 33,47 33,42 31,00 26,00 Preglednica 6• Vrednotenje rezultatov tlačne trdnosti. Upogibna natezna trdnost [MPa] ETM-EFP-1 ETM-EFP-2 PPM-EFP-1 PPM-EFP-2 Preizkušanec 1 4,82 4,34 3,93 3,17 Preizkušanec 2 4,61 4,43 3,60 3,19 Povprečna vrednost 4,72 4,39 3,77 3,18 Standardni odklon 0,11 0,04 0,17 0,01 Preglednica 7• Rezultati upogibne natezne trdnosti posamezne mešanice s povprečno vrednostjo in standardnim odklonom. Slika 3• Povprečne upogibne natezne trdnosti betonskih mešanic. EKSPERIMENTALNA ANALIZA BETONSKE MEŠANICE Z DODATKOM ODPADNE•Jernej Karničnik, izr. prof. dr. Samo Lubej, izr. prof. dr. Andrej Ivanič, asist. dr. Gregor Kravanja PLASTIKE IN ELEKTROFILTRSKEGA PEPELA Gradbeni vestnik • letnik 70 • junij 2021126 -mlevcev. V primerjavi z etalonskimi mešanica- mi se je najmanj znižala upogibna natezna trdnost mešanice z EFP tipa 1. Opazimo 20-% znižanje upogibne natezne trdnosti. Znižanje trdnosti z EFP tipa 2 in dodanimi PP-mlevci v primerjavi z etalonsko mešanico z EFP tipa 2 je 28 %. Takoj opazimo razlike v dobljenih rezultatih med različnima tipoma EFP. Večja specifična površina EFP tipa 1 pride tukaj še do večjega izraza kot pri tlačni trdnosti. Upogibna natezna trdnost je namreč še bolj odvisna od prehodnega območja med PP-del- ci in cementnim kamnom. Razlogi za znižanje upogibne natezne trd- nosti so enaki kot pri padcu tlačne trdnosti. Medtem ko smo v naši raziskavi opazili večje znižanje upogibne natezne trdnosti v primer- javi tlačni trdnosti, sta Saika in de Brito [Sai- kia, 2012] opazila, da je zmanjšanje upogib- ne trdnosti z dodajanjem plastičnih delcev manjše kot zmanjšanje tlačne trdnosti. To sta pojasnjevala s spremembo obnašanja pri porušitvi betonskega elementa, ki je bolj duktilen kot element iz navadnega betona, kar ima večji vpliv pri upogibni trdnosti. V raziskavi, ki sta jo predstavila avtorja, so bili uporabljeni delci plastike oglate oblike. Glede na to da so bili v naši raziskavi uporabljeni delci luskaste oblike, lahko sklenemo, da delci oglate oblike bolj ugodno vplivajo na upogibno trdnost kot delci luskaste oblike. Delci luskaste oblike imajo površino veliko večjo od prostornine. To neugodno vpliva na vez z betonsko matrico, kar seveda neugod- no vpliva tudi na mehanske lastnosti. Dolo- čene raziskave so pokazale tudi izboljšanje upogibne trdnosti pri uporabi manjšega deleža zamenjave agregata s plastičnimi delci [Babafemi, 2018]. 3.3 Mikrokemijska analiza betona 3.3.1 Analiza SEM – SEI Tako na tlačno trdnost kot tudi na upogibno natezno trdnost vpliva mikrostruktura betona. Na sliki 4 je prikazana mikrostruktura be- tonskih mešanic PPM-EFP-1 in PPM-EFP-2. S slike je jasno razvidna lega PP-delca in okoliškega betona. Dobro lahko vidimo pre- hodno območje med betonom in PP-delcem. Lastnosti prehodnega območja najbolj vpliva- jo na trdnost betonskega elementa. Vidimo, da je vez med betonom in PP-delcem šibka in porozna. Pravzaprav lahko rečemo, da je prišlo do ločitve med plastičnim delcem in be- tonsko matrico. To je posledica luskaste oblike in gladke površine PP-delca. Sama betonska matrica je veliko bolj zgoščena in kompaktna. Iz prehodnega območja se v beton vidno širijo mikrorazpoke. Te se pri obremenjeva- nju elementa med seboj združijo in tvorijo razpoke večjega velikostnega razreda. Večje razpoke pa vodijo do porušitve elementa. Iz tega lahko hitro sklepamo, zakaj je tlačna in upogibna natezna trdnost betona manjša, ko mu dodamo PP-delce. Belmokaddem s sodelavci [Belmokaddem, 2020] je odkril šibko vez med plastičnimi delci in cementno pasto. Odkrili so, da je prehodno območje širše od tistega med cementno pasto in mineralnim agregatom. Opazili so slabšo adhezijo med cementno matrico in PP-delci. Prav tako so opazili pojav večjih zračnih mehurčkov v betonu z dodanimi PP-delci. Zaradi teh pojav je bila izmerjena manjša tlačna trdnost pri betonu z dodanimi PP-delci. Raziskava Zaleska in sodelavcev [Zaleska, 2018] pravi, da pri nižji volumenski zamenja- vi PP-delcev z agregatom ni opaziti slabše formacije trdne strukture cementne matrice. Pri večji volumenski zamenjavi pa je prišlo do bolj porozne strukture. Opaziti je ostro mejo med PP-delci in hidratizirano cementno matrico. Raziskave na ostalih tipih plastičnih delcev kažejo enake rezultate ([Basha, 2020], [Safi, 2013]). 3.3.2 EDS-analiza Preglednica 8 prikazuje rezultate EDS-anali- ze betonske mešanice PPM-EFP-1. Lokacije odvzetih spektrov so razvidne na sliki 5. Vidimo, da prisotnost elementov variira od- visno od tega, kje je bil posnet spekter. Na PP-delcu imamo prisotnega največ ogljika (C), povprečno 53 %. Dobrih 29 % je kisika (O). V betonu najbolj zastopana elementa sta O in kalcij (Ca), povprečno okrog 61 % ter 31 %. Na prehodnem območju (spekter 5) je najbolj zastopan element O. V preglednici 9 so podatki EDS-analize be- tonske mešanice PPM-EFP-2. Vidimo, da je zastopanost kemijskih elementov na PP-delcu podobna kot v primeru betonske mešanice PPM-EFP-1. V betonu pa so opazne večje razlike predvsem v zastopanosti elementov Ca in silicija (Si). Opazimo, da je v primeru uporabe EFP tipa 1 prisotnega več Ca in Si. Na prehodnem območju mešanice PPM-EFP-2 (spekter 3) je največ C. S pomočjo EDS-analize smo želeli tudi ugoto- viti, kakšno je razmerje Ca/Si. Glavni produkt Slika 4• Analiza SEM - SEI betonske mešanice PPM-EFP-1 in PPM-EFP-2. Jernej Karničnik, izr. prof. dr. Samo Lubej, izr. prof. dr. Andrej Ivanič, asist. dr. Gregor Kravanja• EKSPERIMENTALNA ANALIZA BETONSKE MEŠANICE Z DODATKOM ODPADNE PLASTIKE IN ELEKTROFILTRSKEGA PEPELA Gradbeni vestnik • letnik 70 • junij 2021 127 hidratacije cementa in glavna sestavina, ki prispeva k trdnosti betonskega elementa, je kalcijev-silikat-hidrat (C-S-H). Sestavljena je iz različnih komponent, večkrat pa se izrazi kot povprečno razmerje Ca/Si. Trdnost betona je tako odvisna od tega razmerja. Nižje ko je to razmerje, višja bo trdnost betona [Kunther, 2017]. Višja vrednost razmerja pove, da je na določenem mestu višja prisotnost krhkih kristalov kalcijevega hidroksida (Ca(OH)2), ki seveda neugodno vplivajo na trdnost [Ivanič, 2011]. Z dodajanjem EFP vrednost razmerja Ca/Si pada. To je posledica reakcije EFP s stranskimi produkti hidratacije, npr. Ca(OH)2 [Shehata, 1999]. Tako lahko EFP dolgoročno pozitivno vpliva na trdnost betona. V preglednici 10 so prikazane vrednosti Ca/ Si razmerja različnih mešanic. Zgoraj smo omenili, da je prehodno območje tisto, ki najbolj vpliva na trdnost betona. Zato je smiselno primerjati med seboj Ca/Si-raz- merja spektrov, ki so posneti na prehodnem območju. V preglednici sta ta dva rezultata označena z zvezdo. Vidimo, da je razmerje Ca/Si v mešanici PPM-EFP-1 (spekter 5) manjše od tistega v mešanici PPM-EFP-2 (spekter 3). Tako se naši rezultati, pridobljeni s preizkusom tlačne trdnosti, povsem sklada- jo tudi z vrednostmi Ca/Si-razmerja. Če se osredotočimo na Ca/Si-razmerje posamezne mešanice opazimo, da je pri mešanici PPM- -EFP-1 to razmerje nižje v betonu. Zanimivo je, da smo pri mešanici PPM-EFP-2 dobili drugačen rezultat, in sicer je razmerje Ca/Si v betonu višje od tistega na PP-delcu, razen na mestu spektra 5. To je lahko posledica uporabljenega drugega tipa EFP. Kemijski element C O Al Si Ca Fe Spectrum 1 30,84 39,80 1,49 8,20 17,74 0,94 Spectrum 2 44,37 34,23 0,77 4,12 16,50 Spectrum 3 1,96 48,55 2,54 13,29 30,39 Spectrum 4 4,69 33,73 1,62 8,25 43,56 5,39 Spectrum 5 2,12 43,92 6,30 17,61 27,66 Spectrum 6 62,46 25,12 0,60 2,50 8,99 Preglednica 8• EDS-analiza betonske mešanice PPM-EFP-1. Slika 5• EDS-analiza betonske mešanice PPM-EFP-1. Kemijski element C O Al Si Ca Fe Spectrum 1 75,19 18,79 1,83 4,19 Spectrum 2 77,66 17,24 1,64 3,45 Spectrum 3 86,97 10,65 0,53 2,38 Spectrum 4 14,71 45,43 2,90 8,39 28,57 Spectrum 5 33,29 44,56 18,53 3,62 Spectrum 6 14,31 57,00 1,32 5,52 21,85 Spectrum 7 70,62 29,38 Preglednica 9• EDS-analiza betonske mešanice PPM-EFP-2. Mešanica/spekter PPM- EFP-1 PPM- EFP-2 Ca/Si Ca/Si Spectrum 1 2,16 2,29 Spectrum 2 4,00 2,10 Spectrum 3 2,29 4,49* Spectrum 4 5,28 3,41 Spectrum 5 1,57* 0,20 Spectrum 6 3,60 3,96 Preglednica 10• Vrednosti Ca/Si-razmerja različnih mešanic. EKSPERIMENTALNA ANALIZA BETONSKE MEŠANICE Z DODATKOM ODPADNE•Jernej Karničnik, izr. prof. dr. Samo Lubej, izr. prof. dr. Andrej Ivanič, asist. dr. Gregor Kravanja PLASTIKE IN ELEKTROFILTRSKEGA PEPELA Gradbeni vestnik • letnik 70 • junij 2021128 Slika 5• EDS-analiza betonske mešanice PPM-EFP-1. 4•SKLEP Na osnovi opravljenih raziskav možnosti za- menjave mineralnega agregata z odpadno plastiko, pri čemer so bili kot odpadna plastika uporabljeni PP-mlevci, lahko pridemo do nas- lednjih sklepov: 1. Tlačna in upogibna natezna trdnost betona se z dodajanjem PP-mlevcev znižata. 2. Z dodajanjem PP-mlevcev je možno pri- praviti beton trdnostnega razreda C 25/30. Tak beton se lahko uporabi v enostavnih betonskih konstrukcijskih elementih. 3. Vez med betonom in PP-delci je šibka, saj luskasta in gladka površina plastičnega delca ne omogoča dobre adhezije med PP-delci in cementno matrico. 4. Na podlagi analize SEM-SEI je na pre- hodnem območju med PP-delci in cement- no matrico opaziti številne mikrorazpoke. Te mikrorazpoke se širijo v cementno matri- co, kjer se med seboj združujejo v razpoke večjega velikostnega razreda. Večje razpo- ke vodijo do hitrejše porušitve betonskega elementa in s tem do nižjih tlačnih ter upo- gibnih nateznih trdnosti. 5. S pomočjo analize SEM-EDS smo pridobili Ca/Si-razmerja. Razvidno je, da vrsta EFP vpliva na vrednosti Ca/Si-razmerja in posle- dično na mehanske lastnosti. V mešanici PPM-EFP-1 je Ca/Si-razmerje manjše od tistega v mešanici PPM-EFP-2. V primeru zamenjave deleža cementa z EFP je po- membno izbrati tak pepel, ki ima dovolj veliko specifično površino in reaktivnost s stranskimi produkti hidratacije cementa. Največja prednost uporabe odpadne plastike in EPF v betonski mešanici je zmanjševanje odpada v naravi. Proizvodnja plastike in EFP se vsako leto veča, s tem pa je vedno več odlagališč. Zato je zelo pomembno, da se vsaj del plastike in EFP reciklira. Videli smo, da lah- ko delež mineralnega agregata v betonski me- šanici nadomestimo s plastičnimi delci, s tem pa dobimo beton, katerega tlačna trdnost je še vedno dovolj dobra za uporabo v enostavnih betonskih konstrukcijskih elementih. Prednost uporabe plastike proti drugim recikliranim materialom, na primer z recikliranim naravnim agregatom, pa je tudi, da v primeru plastike v beton ne dodajamo različnih primesi, ki bi lahko dodatno negativno vplivale na lastnosti betona. Postopek recikliranja plastike je nam- reč veliko bolj kontroliran. Da bo gradbena industrija širše sprejela uporabo recikliranih plastičnih odpadkov v betonu, bo potrebnih še precej preiskav z vidika ekonomije, družbene sprejemljivosti, reologije in trajnosti. 5•LITERATURA Almeshal I., Tayeh B., Alyousef R., Alabduljabbar H., Mohamed A. M., Alaskar A., Use of recycled plastic as fine aggregate in cementitious compo- sites: A review, Construction and Building Materials, 253, 2020. Babafemi A. J., Šavija B., Paul S. C., Anggraini V., Engineering Properties of Concrete with Waste Recycled Plastic: A review, Sustainability, 10, 2018. Bahij S., Omary S., Feugeas F., Faqiri A., Fresh and hardened properties of concrete containing different forms of plastic waste – A review, Waste Management, 113, 157-175, 2020. Basha S. I., Ali M. R., Al-Dulaijan S. U., Maslehuddin M., Mechanical and thermal properties of lightweight recycled plastic aggregate concrete, Journal of Building Engineering, 32, 2020. Jernej Karničnik, izr. prof. dr. Samo Lubej, izr. prof. dr. Andrej Ivanič, asist. dr. Gregor Kravanja• EKSPERIMENTALNA ANALIZA BETONSKE MEŠANICE Z DODATKOM ODPADNE PLASTIKE IN ELEKTROFILTRSKEGA PEPELA Gradbeni vestnik • letnik 70 • junij 2021 129 Belmokaddem M., Mahi A., Senhadji Y., Pekmezci B. Y., Mechanical and physical properties and morphology of concrete containing plastic waste as aggregate, Construction and Building materials, 257, 2020. Bendimerad, A.Z., Rozière, E., Loukili, A., Plastic shrinkage and cracking risk of recycled aggregates concrete, Construction and Building Materials 121, 733-745, 2016. Case R. J., Duan K., Suntharavadivel T. G., On Effects of Fly Ash as a Partial Replacement of Cement on Concrete Strenght, Applied Mechanics and Materials, 2012. Coppola, B., Courard, L., Michel, F., Incarnato, L., Scarfato, P., Di Maio, L., Hygro-thermal and durability properties of a lightweight mortar made with foamed plastic waste aggregates, Construction and Building Materials 170, 200-206, 2018. Červan U., Določitev optimalne mešanice betona z uporabo PP mlevcev kot nadomestilo mineralnega agregata, 2019. Ersan Y. C., Gulcimen S., Imis T. N., Saygin O., Uzal N., Life cycle assessment of lightweight concrete containing recycled plastics and fly ash, European Journal of Environmental and Civil Engineering, 2020. Garcia N. M., Zapata L. E., Suarez O. M., Cabrera-Rios M., Effect of fly ash and nanosilica on compressive strenght of concrete at early age, Advances in Applied Ceramics, 114 (2), 99-106, 2015. Geyer R., Jambeck J. R., Law K. L., Production, use and fate of all plastics ever made, Science advances, 3, 2017. Gholampour A., Ozbakkaloglu T., Recycled plastic, New Trends in Eco-efficient and Recycled Concrete, 59-85, 2019. Gu L., Ozbakkaloglu T., Use of recycled plastics in conrete: A critical review, Waste Management, 51, 19-42, 2016. Hemalatha T., Ramaswamy A., A review on fly ash characteristics- Towards promoting high volume utilization in developing sustainable concrete, Journal of Cleaner Production, 147, 546-559, 2017. Herath C., Gunasekara C., Law D. W., Setunge S., Performance of high volume fly ash concrete incorporating additives: A systematic literature review, Construction and Building Materials, 258, 2020. Ivanič A., Lubej S., Rudolf R., Anžel I., Bond behaviour of carbon-fiber yarn embedded in cement mortar, Science and Engineering of Composite Materials, 18, 181-186, 2011. Ivanovski M., Kontrola elastičnih lastnosti betona z dodatkom gumenih sekancev, 2016. Jelušič P., Lubej S., Ivanič A., Odpornost betona z dodatkom reciklirane gume proti zmrzovanju in tajanju, Gradbeni vestnik, 62, 124-130, 2013. Kan, A., Demirboğa, R., A new technique of processing for waste-expanded polystyrene foams as aggregates, Journal of materials processing technology 209(6), 2994-3000, 2009. Karahan O., Atis C. D., The durability properties of polypropylene fiber reinforced fly ash concrete, Materials and Design, 32, 1044-1049, 2010. Kavčič F., Cotič Z., Prebil D., Ipavec A., Jereb V., Bokan Boksiljkov V., Priročnik za beton, Načrtovanje in proizvodnja betona, Združenje za beton Slovenije, 2018. Kunther W., Ferreiro S., Skibsted J., Influence of the Ca/Si ratio on the compressive strength of cementitious calcium-silicate-hydrate binders, Journal of Materials Chemistry A, 5, 17401-17412, 2017. Li X., Ling T-C., Mo K. H., Functions and impacts of plastic/rubber wastes as eco-friendly aggregate in concrete – A review, Construcion and Building Materials, 240, 2020. Lehne J., Presto F., Making Concrete Change: Innovation in Low-carbon Cemen and Concrete, Chatahn House Report, Energy, Environment and Resources Department, London, 2018. Mahmood R. A., Kockal N. U., Cementitious materials incorporating waste plastics: a review, SN Applied Sciences, 2:2072, 2020. Meys R. , Frick F., Westhues S., Sternberg A., Klankermayer J., Bardow A., Towards a circular economy for plastic packaging wastes – the envi- ronmental potential of chemical recycling, Resources, Conservation & Recycling, 162, 2020. Plastics – the Facts, spletna stran združenja proizvajalcev plastike, https://www.plasticseurope.org/application/files/9715/7129/9584/ FINAL _web_version_Plastics_the_facts2019_14102019.pdf, Plastics Europe, Association of Plastics Manufacturers, datum vpogleda 8.9.2020, 2019. Safi B., Saidi M., Aboutaleb D., Maallem M., The use of plastic waste as fine aggregate in the self-compacting mortars: Effect on physical and mechanical properties, Construction and Building Materials, 43, 436-442, 2013. Saikia N., de Brito J., Use of plastic waste as aggregate in cement mortar and concrete preparation: A review, Construction and Building Materials, 34, 2012. Sharma R., Bansal P. P., Use of different forms of waste plastic in conrete – a review, Journal of Cleaner Production, 112, 2016. Shehata M. H., Thomas M. D. A., Bleszynski R. F., The effects of fly ash composition on the chemistry of pore solution in hydrated cement pastes, Cement and Concrete Research, 29, 1915-1920, 1999. Silva, R.V., de Brito, J., Saikia, N., Influence of curing conditions on the durability-related performance of concrete made with selected plastic waste aggregates, Cement and Concrete Composites 35(1), 23-31, 2013. EKSPERIMENTALNA ANALIZA BETONSKE MEŠANICE Z DODATKOM ODPADNE•Jernej Karničnik, izr. prof. dr. Samo Lubej, izr. prof. dr. Andrej Ivanič, asist. dr. Gregor Kravanja PLASTIKE IN ELEKTROFILTRSKEGA PEPELA Gradbeni vestnik • letnik 70 • junij 2021130 SIST, SIST EN 12390-1:2001, Preskušanje strjenega betona – 1. del: Oblika, mere in druge zahteve za vzorce in kalupe, Ljubljana, Slovenski inštitut za standardizacijo, 2001. SIST, SIST EN 12350-2:2009, Preskušanje svežega betona - 2. del: Preskus s posedom stožca – Preskušanje svežega betona, Ljubljana, Slovenski inštitut za standardizacijo, 2009a. SIST, SIST EN 12350-6:2009, Preskušanje svežega betona – 6. del: Gostota, Ljubljana, Slovenski inštitut za standardizacijo, 2009b. SIST, SIST EN 12350-7:2009, Preskušanje svežega betona – 7. del: Vsebnost zraka – Metode s pritiskom, 2009c. SIST, SIST EN 12390-2:2009, Preskušanje strjenega betona – 2. del: Izdelava in nega vzorcev za preskus trdnosti, Ljubljana, Slovenski inštitut za standardizacijo, 2009d. SIST, SIST EN 12390-3:2009, Preskušanje strjenega betona – 3. del: Tlačna trdnost preskušancev, Ljubljana, Slovenski inštitut za standardizacijo, 2009e. SIST, SIST EN 12390-5:2009, Preskušanje strjenega betona – 5. del: Upogibna trdnost preskušancev, Ljubljana, Slovenski inštitut za standardizacijo, 2009f. SIST, SIST EN 206:2013, Beton – Specifikacija, lastnosti, proizvodnja in skladnost – Pravila za uporabo SIST EN 206, Ljubljana, Slovenski inštitut za standardizacijo, 2013. SIST, SIST 1026:2016, Beton-Specifikacija, lastnosti, proizvodnja in skladnost – Pravila za uporabo SIST EN 206, Slovenski inštitut za standardi- zacijo, Ljubljana, 2016. Thomas M., Optimizing the Use of Fly Ash in Concrete, Portland Cement Association, 2007. Timu A., Barbuta M., Green concrete with fly ash and plastic waste, Buletinul Institutului Politehnic Din Iasi, 64 (3), 2018. Wang Y., Zheng T., Zheng X., Liu Y., Darkwa J., Zhou G., Thermo-mechanical and moisture absorption properties of fly ash-based lightweight ge- opolymer concrete reinforced by polypropylene fibers, Construction and Building Materials, 251, 2020. Zaleska M., Pavlikova M., Pokorny J., Jankovsky O., Pavlik Z., Černy R., Structural, mechanical and hygrothermal properties of lgihtweight concrete based on the application of waste plastics, Construction and Building Materials, 180, 1-11, 2018. Zhang P., Li Q., Effect of polypropylene fiber on durability of concrete composte containing fly ash and silica fume, Composites: Part B, 45, 1587- 1594, 2012. Jernej Karničnik, izr. prof. dr. Samo Lubej, izr. prof. dr. Andrej Ivanič, asist. dr. Gregor Kravanja• EKSPERIMENTALNA ANALIZA BETONSKE MEŠANICE Z DODATKOM ODPADNE PLASTIKE IN ELEKTROFILTRSKEGA PEPELA