Impact on concrete properties using e-plastic waste fine aggregates and silica fume
More details
Hide details
Department of Civil Engineering, International Islamic University, Islamabad.
Department of Civil Engineering, International Islamic University, Islamabad, Pakistan
Submission date: 2018-11-04
Final revision date: 2019-02-01
Acceptance date: 2019-06-28
Publication date: 2019-06-28
Corresponding author
Muneeb Abid Malik   

Department of Civil Engineering, International Islamic University, Islamabad, Pakistan
Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 2019;35(2):103–118
Plastic obtained from the discarded computers, televisions, refrigerators, and other electronic devices is termed as e-plastic waste. E-plastic waste is non-biodegradable waste. This paper focuses to investigate the replacement of fine aggregate with plastic aggregate obtained from e-plastic. The paper presents a detailed comparison of concrete properties (i.e.: compressive strength, tensile strength, flexural strength, density and workability) for normal concrete and concrete containing e-plastic fine aggregates. The testing was conducted according to the ASTM standards. 28-day Compressive, Flexural and Split tensile strengths were determined. In addition to the effect of e-plastic fine aggregate, silica fume is added as an admixture to find the effect on strengths. Authors have performed a compressive, flexural and tensile test of concrete mix with various percentages of e-plastic aggregates (i.e., 0, 5, 10, 15 and 20%) and silica fume (i.e.: 0, 5 and 10%) and concrete densities are also considered. It has been concluded that an increase in the e-plastic fine aggregate results in reduction in densities, compressive, flexural and tensile strength values. However, when we add silica fume to the concrete mixture it leads to strength values similar to the control mixture. The optimum obtained concrete blend contained 5% e-plastic fine aggregates and 10% silica fume. The addition of silica fume in concrete mixtures increases the 28-day compressive, flexural and tensile strengths. Moreover, the density of concrete decreases with the increase in the e-plastic aggregates.
Wpływ drobnego kruszywa z tworzyw sztucznych pochodzącego z odpadów elektronicznych oraz pyłów krzemionkowych na właściwości betonu
tworzywa sztuczne pochodzące z odpadów elektronicznych, kruszywa drobne, zamienniki, wytrzymałość na ściskanie, wytrzymałość na rozciąganie
Tworzywa sztuczne uzyskane ze zużytych komputerów, telewizorów, lodówek i innych urządzeń elektronicznych są określane jako tworzywa sztuczne z odpadów elektronicznych. Tworzywa sztuczne z odpadów elektronicznych to odpady nieulegające biodegradacji. Niniejszy artykuł koncentruje się na kwestii zastąpienia drobnego kruszywa kruszywem z tworzyw sztucznych z odpadów elektronicznych. W pracy przedstawiono szczegółowe porównanie właściwości betonu (tj. wytrzymałość na ściskanie, rozciąganie i zginanie, gęstość oraz urabialność) dla normalnego betonu i betonu zawierającego drobne kruszywa z tworzyw sztucznych z odpadów elektronicznych. Testy przeprowadzono zgodnie ze standardami ASTM. Określono 28-dniową wytrzymałość na ściskanie, zginanie i rozciąganie przy rozłupywaniu. Zbadano wpływ drobnego kruszywa z tworzyw sztucznych pochodzącego z odpadów elektronicznych oraz pyłów krzemionkowych na wspomniane właściwości betonu. Autorzy przeprowadzili test ściskania, zginania i rozciągania mieszanki betonowej dla różnych wartości procentowych kruszywa z tworzyw sztucznych z odpadów elektronicznych (tj. 0, 5, 10, 15 i 20%), pyłów krzemionkowych (tj. 0, 5 i 10%) oraz gęstości betonu. Stwierdzono, że zwiększony udział procentowy drobnego kruszywa z tworzyw sztucznych pochodzącego z odpadów elektronicznych prowadzi do zmniejszenia gęstości, wytrzymałości na ściskanie, zginanie i rozciąganie. Jednakże dodanie pyłów krzemionkowych do mieszaniny betonowej pozwala uzyskać parametry wytrzymałościowe podobne do mieszaniny kontrolnej. Otrzymana optymalna mieszanka betonu zawiera 0,5% drobnych kruszyw z tworzyw sztucznych pochodzących z odpadów elektronicznych i 10% pyłów krzemionkowych. Dodatek pyłów krzemionkowych w mieszankach betonowych zwiększa 28-dniową wytrzymałość na ściskanie, zginanie i rozciąganie. Ponadto gęstość betonu zmniejsza się wraz ze wzrostem udziału kruszyw z tworzyw sztucznych z odpadów elektronicznych.
Ahirwar et al.2016 – Ahirwar, S., Malviya, P., Patidar, V. and Singh, V.K. 2016). An Experimental Study on Concrete by using E-Waste as Partial Replacement for Course Aggregate. IJSTE-International Journal of Science Technology & Engineering 3(04), pp. 7–13.
Alagusankareswari et al. 2016 – Alagusankareswari, K., Kumar, S.S., Vignesh, K.B. and Niyas, A.H. 2016. An Experimental Study on E-Waste Concrete. Indian Journal of Science and Technology 9(2), pp. 1–5.
Arora, A. and Dave, U.V. 2013. Utilization of e-waste and plastic bottle waste in concrete. International Journal of Students’ Research in Technology & Management 1(4), pp. 398–406.
Batayneh et al. 2007 – Batayneh, M., Marie, I. and Asi, I. 2007. Use of selected waste materials in concrete mixes. Waste management 27(12), pp. 1870–1876.
Chen et al. 2006 – Chen, C.H., Huang, R., Wu, J.K. and Yang, C.C. 2006. Waste E-glass particles used in cementitious mixtures. Cement and Concrete Research 36(3), pp. 449–456.
Choi et al. 2005 – Choi, Y.W., Moon, D.J., Chung, J.S. and Cho, S.K. 2005. Effects of waste PET bottles aggregate on properties of concrete. Cement and Concrete Research 35(4), pp. 776–781.
FCCCL 2018. Retrieved from. [Online] <http://fccl.com.pk/products/> [Accessed: 2019-01-03].
Gautamet al. 2012 – Gautam, S.P., Srivastava, V. and Agarwal, V.C. 2012. Use of glass wastes as fine aggregate in Concrete. J. Acad. Indus. Res 1(6), pp. 320–322.
Gawatre et al. 2015 – Gawatre, D., Damal, V., Londhe, S., Mane, A. and Ghawate, H. 2015. Environmental issues of plastic waste use in concrete. International Journal of Innovative Research in Advanced Engineering 2(5), pp. 114–118.
Kumar, N. 2014. A study of Metakaolin and Silica Fume used in various Cement Concrete Designs. International Journal of Enhanced Research in Science Technology & Engineering 3(6), pp. 176–182.
Lakshmi, R. and Nagan, S. 2010. Studies on concrete containing Eplastic waste. Internal Journal of Environmental Sciences 1(3), pp. 270–282.
Marzouk et al. 2007 – Marzouk, O.Y., Dheilly R.M. and Queneudec, M. 2007. Valorization of post-consumer waste plastic in cementitious concrete composites. Waste Management 27, pp. 310–318.
Meena et al. 2018 – Meena, L., Bansal, B.K., Sankhla, R. and Sharma, A. 2018. Behavior of Concrete Utilizing Silica Fume as a Partial Replacement of Cement and Plastic Waste as a Partial Replacement of Fine Aggregates. International Journal of Engineering Science 8(3), pp. 16188–16191.
Nagajothi, P.G. and Felixkala, T. 2014. Compressive strength of concrete incorporated with E-fiber waste. International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering 4(4), pp. 23–27.
Sadiq, M.M. and Khattak, M.R. 2015. Literature review on different plastic waste materials use in concrete. Journal of Emerging Technologies and Innovative Research 2(6), pp. 1–4.
Sambhaji, P.P. 2016. The use of waste plastic in concrete mixture as aggregate replacement. Int. J. Adv. Eng. Res. Sci. 3, 12, pp. 115–118.
Suchithra et al. 2015 – Suchithra, S., Manoj Kumar and Indu V.S. 2015. Study on Replacement of Coarse Aggregate by E-Waste in concrete. International Journal of Technical Research and Applications 3(4), pp. 266–270.
Suganthy, P. and Chandrasekar, D. 2013. Utilization of pulverized plastic in cement concrete as fine aggregate.
Williams, E.A. and Williams, P.T. 1997. Analysis of products derived from the fast pyrolysis of plastic waste. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis 40, pp. 347–363.