Kierrätysmateriaalien käyttö betonissa

Abstract

Tämän kandityön tavoitteena on selvittää, millaisia jätemateriaaleja betonissa voidaan käyttää korvamaan neitseellisiä raaka-aineita, ja millaisia vaikutuksia niillä on betonin ympäristövaikutuksiin ja ominaisuuksiin. Työssä tarkastellaan betonin koostumusta ja kierrätysmateriaalien, kuten kierrätetyn betonikiviaineksen, lasin, muovin, lentotuhkan sekä masuuni- ja kuparikuonan, mahdollisuuksia betonin osa-aineiden osittaisina korvaajina. Betonielementtien raudoituksen korvaamista käsitellään kuitujen avulla.

Tutkimuksen tulosten perusteella kierrätysmateriaaleilla voidaan vähentää betonin tuotannosta aiheutuvia päästöjä erityisesti sementin osalta. Kiviaineksen korvaaminen kierrätysmateriaaleilla vähentää betonin luonnonvarojen kulutusta ja kaatopaikalle joutuvan jätteen määrää. Kierrätysmateriaalit voivat vaikuttaa betonin ominaisuuksiin positiivisesti ja negatiivisesti, minkä takia niiden käyttöä pitää suunnitella huolellisesti.

Kierrätysmateriaalien hyödyntämiseen liittyy haasteita. Näitä ovat esimerkiksi kierrätysmateriaalien laadun vaihtelut. Lisäksi joidenkin materiaalien käyttö aiheuttaa uusia ympäristö- tai terveyshaittoja. Näiden haasteiden ratkaiseminen on tärkeää, jotta kierrätysmateriaalien käyttö betonissa voisi yleistyä. Kierrätysmateriaalin käytöllä voidaan merkittävästi vähentää rakentamisen ympäristövaikutuksia ja edistää siirtymää kohti kiertotaloutta.

The aim of this bachelor’s thesis is to find out what kind of waste materials can be used in concrete to replace virgin materials and what kind of effects they have on the environmental impacts and properties of concrete. The study examines the composition of concrete and the potential of recycled materials, for example, recycled concrete aggregate, glass, plastic, fly ash, blast furnace slag, and copper slag, as partial substitutes for concrete components. The replacement of steel reinforcement in concrete elements is addressed using fibers.

The results of this study suggest that recycled materials can reduce emissions from concrete production, especially when replacing part of the cement. Replacing aggregate with recycled material reduces the use of natural resources in concrete production and the amount of waste going to landfill. Recycled materials can have both positive and negative effects on the properties of concrete, which is why their use must be carefully planned.

There are challenges regarding the use of recycled materials in concrete. These include, for example, variations in the quality of recycled materials. In addition, the use of some materials causes new environmental or health issues. Solving these problems is important to enable the wider use of recycled materials in concrete. The use of recycled materials in concrete is important way to reduce the environmental impact of construction and to advance the transition towards a circular economy.