inż. Daniel Kozłowski, MC-Bauchemie Polska
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
Prefabrykacja betonowa (fotografia 1) jest jednym z najbardziej wymagających segmentów budownictwa. Proces cechuje się powtarzalnością, precyzją i krótkimi cyklami produkcyjnymi, które muszą być realizowane bez pogorszenia jakości. W ostatnich latach dodatkowym wyzwaniem stały się czynniki środowiskowe, a więc ograniczanie emisji CO2, stosowanie cementów wieloskładnikowych i kruszyw z recyklingu. W tym kontekście domieszki MC-EcoFlow – innowacyjna gama superplastyfikatorów – odgrywają kluczową rolę, łącząc wymagania technologiczne, materiałowe i ekonomiczne.
Zobacz więcej / Read more >>
Materiały Budowlane 10/2025, strona 256-257 (spis treści >>)
Redakcja miesięcznika „Materiały Budowlane”, planując w październikowym wydaniu bloki tematyczne poświęcone chemii budowlanej i zrównoważonemu rozwojowi, niemogła stworzyć lepszych warunków do prezentacji najnowszych technologii oferowanych przez war-REMEDIUM. Wierzymy, że atrybuty rodzimego przedsiębiorstwa oraz najstarszego w Polsce producenta domieszek do betonu, w rękach zgranego i zdeterminowanego zespołu krajowych fachowców stanowią solidną bazę do podjęcia wyzwań współczesnego budownictwa betonowego.
war-remedium.pl
Zobacz więcej / Read more >>
Materiały Budowlane 10/2025, strona 255 (spis treści >>)
dr inż. Maciej Batog, Centrum Technologiczne Betotech sp. z o.o.
ORCID 0000-0001-9908-0642
prof. dr hab. inż. Zbigniew Giergiczny, Politechnika Śląska, Wydział Budownictwa
ORCID 0000-0003-2994-2010
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
Cement portlandzki znany ze swojej doskonałej wytrzymałości, trwałości, przystępności cenowej i wszechstronności jest powszechnie stosowany jako materiał budowlany od czasu jego wynalezienia 200 lat temu. Proces produkcji cementu, a uściślając produkcji klinkieru portlandzkiego, wiąże się jednak z dużym zużyciem surowców, energii i emisją gazów cieplarnianych, głównie w postaci emisji CO2 (produkcja 1 tony cementu powoduje emisję 0,5–0,6 tony CO2) [1].
Literatura
[1] Giergiczny Z, Batog M. Betony o obniżonym śladzie węglowym. Stowarzyszenie Producentów Cementu, Kraków 2025.
[2] Schneider M. The cement industry on the way to a low-carbon future, Cem. Concr. Res. 124 (2019) 105792. DOI: 10.1016/j.cemconres. 2019.105792.
[3] Lin Z, Lyu G, Fang K. Carbon emissions assessment of concrete and quantitative calculation of CO2 reduction benefits of SCMs: A case study of C30-C80 ready-mixed concrete in China, Case Stud. Constr. Mater. 22 (2025) e04287. DOI: 10.1016/j.cscm.2025.e04287.
[4] Davidovits J. Geopolymer chemistry and applications, Institut Géopolymère, Saint-Quentin, 2008.
[5] Krivenko PV, Runova RF, Sanicki MA, Rudenko II. Cementy alkaliczne, Wydawnictwo OOO <Osnowa>, Kijów, 2015 (w języku rosyjskim).
[6] Deja J. Trwałość zapraw i betonów żużlowo- -alkalicznych, Prace Komisji Nauk Ceramicznych PAN, Ceramika, vol. 83, Kraków, 2004.
[7] Giergiczny Z. Nowe cementy i technologie wytwarzania spoiw alternatywnych, Konferencja Dni Betonu, Stowarzyszenie Producentów Cementu, Wisła, 2012: pp. 513–525.
[8] Elahi MMA, Hossain MdM, Karim MR, Zain MFM, Shearer C. A review on alkali-activated binders: Materials composition and fresh properties of concrete, Constr. Build. Mater. 260 (2020) 119788. DOI: 10.1016/j.conbuildmat. 2020.119788.
[9] Alsalman A, Assi LN, Kareem RS, Carter K, Ziehl P. Energy and CO2 emission assessments of alkali-activated concrete and Ordinary Portland Cement concrete: A comparative analysis of different grades of concrete, Clean. Environ. Syst. 3 (2021) 100047. DOI: 10.1016/j. cesys.2021.100047.
[10] Turner LK, Collins FG. Carbon dioxide equivalent (CO2-e) emissions: A comparison between geopolymer and OPC cement concrete, Constr. Build. Mater. 43 (2013) 125–130. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2013.01.023.
[11] Gartner E, Sui T. Alternative cement clinkers, Cem. Concr. Res. 114 (2018) 27–39. DOI: 10.1016/j.cemconres.2017.02.002.
[12] Antunes M, Santos RL, Pereira J, Rocha P, Horta RB, Colaço R. Alternative Clinker Technologies for Reducing Carbon Emissions in Cement Industry: A Critical Review, Materials 15 (2021) 209. DOI: 10.3390/ ma15010209.
[13] Cuesta A, Ayuela A, Aranda MAG. Belite cements and their activation, Cem. Concr. Res. 140 (2021) 106319. DOI: 10.1016/j.cemconres. 2020.106319.
[14] Popescu CD, Muntean M, Sharp JH. Industrial trial production of low energy belite cement, Cem. Concr. Compos. 25 (2003) 689–693. DOI: 10.1016/S0958-9465(02)00097-5.
[15] Deklaracja środowiskowa dla cementu glinowego Cimsa ISIDAC 40, nr rej. EPD-CIS- 20150242-CAA1-EN z 3.11.2015.
[16] Deklaracja środowiskowa dla produktów i.tech ALI PRE GREEN i i.tech ALI CEM GREEN, nr rej. MR-ENV-EPD-ICG- 20160002-EN z 23.12.2015.
[17] Deklaracja środowiskowa dla cementu CEM I 52,5R, nr rej. EPD-HCG-20160145-CAD- 1-EN z 10.11.2016.
[18] Pan S-Y, Chen Y-H, Fan L-S, Kim H, Gao X, Ling T-C, Chiang P-C, Pei S-L, Gu G. CO2 mineralization and utilization by alkaline solid wastes for potential carbon reduction, Nat. Sustain. 3 (2020) 399–405. DOI: 10.1038/s41893- 020-0486-9.
[19] Liu Z, Lv C, Wang F, Hu S. Recent advances in carbonatable binders, Cem. Concr. Res. 173 (2023) 107286. DOI: 10.1016/j.cemconres. 2023.107286.
[20] Stemmermann P. Beuchle, Garbev, Schweike, Celitement® – A new sustainable hydraulic binder based on calcium hydrosilicates, Madrid, 2011. https://api.semanticscholar.org/ CorpusID:209494760.
Materiały Budowlane 10/2025, strona 249-254 (spis treści >>)
info.master-builders-solutions.com/pl-pl/mastermatrix-lf
Materiały Budowlane 10/2025, strona 248 (spis treści >>)
www.immerbau.pl
sklep.immerbau.pl
Materiały Budowlane 10/2025, strona 247 (spis treści >>)
Możliwości wykorzystania odpadowych dachówek ceramicznych i cegieł klinkierowych do produkcji cementu
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
citation/cytuj: Halbiniak J., Jończyk D. Possibilities of using waste ceramic roof tiles and clinker bricks for cement production. Materiały Budowlane. 2025. Volume 638. Issue 10. Pages 239-246. DOI: 10.15199/33.2025.10.28
dr inż. Jacek Halbiniak, Politechnika Częstochowska, Wydział Budownictwa
ORCID: 0000-0002-2299-5913
mgr inż. Damian Jończyk, Politechnika Częstochowska, Wydział Budownictwa
ORCID: 0000-0003-2161-4768
Correspondence address: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2025.10.28
Original research paper / Oryginalny artykuł naukowy
Abstract. The paper presents the results of research on the possibilities of using waste materials from ceramic roof tiles and clinker bricks for cement production. The waste was crushed in a mill and ground with Portland clinker. Six series of modified cements were obtained in this way. The following tests were performed: compressive and bending strength, beginning of setting time and degree of grinding. The most favorable results were obtained for cements in which ceramic roof tiles were used, but the use of clinker bricks is also possible. In both cases, higher values of compressive strength were obtained after 28 days (with clinker replacement in the amounts of 6 and 12%) in relation to the reference cement.
Keywords: cement; ceramic roof tiles; clinker bricks; waste utilization; ceramic waste.
Streszczenie. W artykule przedstawiono wyniki badania możliwości wykorzystania materiałów odpadowych z dachówek ceramicznych oraz cegieł klinkierowych do produkcji cementu. Odpady zostały rozdrobnione w młynie i zmielone z klinkierem portlandzkim. Uzyskano w ten sposób sześć serii cementów modyfikowanych. Wykonano badania: wytrzymałości na ściskanie i zginanie, początku czasu wiązania oraz stopnia zmielenia. Najkorzystniejsze wyniki uzyskano w przypadku cementów, w których zastosowano dachówki ceramiczne, ale można wykorzystać również cegłę klinkierową. W obu przypadkach uzyskano większą wytrzymałość na ściskanie po 28 dniach (przy zastąpieniu klinkieru w ilościach 6 i 12%) w stosunku do cementu referencyjnego.
Słowa kluczowe: cement; dachówki ceramiczne; cegły klinkierowe; wykorzystanie odpadów; odpady ceramiczne.
Literature
[1] Williams F, Yang A. Potential od Reducing CO2 Emissions in Cement Production throughAltering Clinker Compositions. Industrial&Engineering Chemistry Research. 2024. DOI: 10.1021/acs.iecr.4c01885.
[2] Od ambicji do wdrożenia. The European CementAssociation; Stowarzyszenie Producentów Cementu; Polish Cement Association; 2020.
[3] Pitre V, La H, Bergerson JA. Impacts of alternative fuel combustion in cement manufacturing: Life cycle greenhouse gas, biogenic carbon, and criteria air contaminant emissions. Journal of Cleaner Production. 2024. DOI: 10.1016/j.jclepro. 2024.143717.
[4] Kahawalage AC, Melaaen MC, Tokheim LA. Opportunities and challenges of using SRF as an alternative fuel in the cement industry. CleanerWaste Systems. 2023. DOI: 10.1016/j. clwas.2022.100072.
[5] Her S, Park J, Li P, Bae S. Feasibility study on utilization of pulverized eggshell waste as an alternative to limestone in raw materials for Portland cement clinker production. Construct. Build. Mater. 2022. DOI: 10.1016/j.conbuildmat. 2022.126589.
[6] Fakhri RS, Dawood ET. Limestone powder, calcined clay and slag as quaternary blended cement used for green conrete production. Journal of Building Engineering. 2023. DOI: 10.1016/j.jobe.2023.107644.
[7] Baran T. Wykorzystanie odpadów i ubocznych produktów przemysłowych a możliwości zmniejszenia emisji CO2 w przemyśle cementowym – badania przemysłowe. Cement Wapno Beton. 2021.DOI: 10.32047/CWB. 2021.26.3.1.
[8] Wieczorek M, Pichniarczyk P. Właściwości cementu o małej zawartości klinkieru portlandzkiego, o różnej zawartości popiołu lotnego krzemionkowego i granulowanego żużla wielkopiecowego. Cement Wapno Beton. 2022. DOI:10.32047/CWB. 2022.27.4.5.
[9] Medina C, Frı´as M, De Rojas MS. Microstructure and properties of recycled concretes using ceramic sanitary ware industry waste as coarse aggregate. Constr. Build. Mater. 2012. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2011.12.075.
[10] Torkittikul P, ChaipanichA. Utilization of ceramic waste as fine aggregate within Portland cement and fly ash concretes. Cement & Concrete Composites. 2010. DOI: 10.1016/j. cemconcomp. 2010.02.004.
[11] Zegardło B, Szeląg M, Ogrodnik P. Ultra-high strength concrete made with recycled aggregate from sanitary ceramic wastes – The method of production and the interfacial transition zone. Construct. Build. Mater. 2016. DOI: 10.1016/j. conbuildmat. 2016.06.112.
[12] Zegardło B, Halicka A. Właściwości betonu z kruszywem uzyskanym z odpadów ceramiki sanitarnej. Przegląd Budowlany. 2012; 11: 24 – 25.
[13] Ogrodnik P, Zegardło B, Radzikowska M. Wykorzystanie poprodukcyjnych odpadów ceramiki sanitarnej jako napełniacza do kompozytów cementowych o wysokiej odporności chemicznej. Przemysł Chemiczny. 2017. DOI: 10.15199/62.2017.5.25.
[14] Keshavarz Z, Mostofinejad D. Porcelain and red ceramic wastes used as replacements for coarse aggregate in concrete. Construct. Build. Mater. 2019. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2018.11.033.
[15] Kapeluszna E, Kotwica Ł, Pichór W, Nocuń-Wczelik W. Cementy powszechnego użytku z dodatkiem mielonego odpadu perlitu ekspandowanego. Materiały konferencyjne Dni Betonu Wisła. 13-15 października 2025.
[16] Pichniarczyk P. Cementy z dodatkiem wapienia. Budownictwo, technologie, architektura. 2010; 4 (52): 62 – 63.
[17] Taher MJ, Abed EH, Hashim MS. Using ceramic waste tile powder as a sustainable and eco – friendl cement replacement in concrete production. Mater. Today: Proc. 2023. DOI: 10.1016/j. matpr. 2023.04.060.
[18] Tanash AO, Muthusamy K, Mokhtar A, Budiea A, Fauzi MA, Jokhio G, Jose R. A review on the utilization of ceramic tile waste as cement and aggregates replacement in cement based composite and a bibliometric assessment. Cleaner Engineering and Technology. 2023. DOI: 10.1016/j. clet. 2023.100699.
[19] Joudah ZH, Khalid NHA, Baghban MH, Faridmehr I, TalipARA, Huseien GF. Development sustainable concrete with high-volume wastes tile ceramic: Role of silica nanoparticles amalgamation. Case Studies in Construction Materials. 2024. DOI: 10.1016/j. cscm. 2024. e03733.
[20] Kannan DM. High performance concrete incorporating ceramic waste powder as large partial replacement of Portland cement. Constr. Build. Mater. 2017. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2017.03.115.
[21] Pang L, Liang H, Zhang D, Fang K. Combining thermodynamic modeling and experiments to characterize the effect of ceramic polishing powder in cement-based materials. Construct. Build. Mater. 2024. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2024.137215.
[22] Patel H, Arora N, Vaniya SR. Use of ceramic waste powder in cement concrete. International Journal for Innovative Research in Science Technology. 2015; 2 (1): 91-97.
[23] Parashar AK, Sharma P, Sharma N.An investigation on properties of concrete with the adding of waste of ceramic and micro silica. Mater. Today: Proc. 2022. DOI: 10.1016/j.matpr.2022.04.603.
[24] PN-EN 196-1. Metody badań cementu. Oznaczenie wytrzymałości.
[25] PN-EN 196-6. Metody badań cementu. Oznaczenie stopnia zmielenia.
[26] PN-EN 196-3. Metody badań cementu. Oznaczenie czasów wiązania i stałościobjętości.
Received: 02.06.2025 / Artykuł wpłynął do redakcji: 02.06.2025 r.
Revised: 14.07.2025 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 14.07.2025 r.
Published: 23.10.2025 / Opublikowano: 23.10.2025 r.
Materiały Budowlane 10/2025, strona 239-246 (spis treści >>)
Wpływ dodatku biowęgla na właściwości mechaniczne i plastyczność zapraw cementowych
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
citation/cytuj: Helbrych P., Zarzycki R., Kobyłecki R. Influence of biochar addition on the mechanical properties and workability of cement mortars. Materiały Budowlane. 2025. Volume 638. Issue 10. Pages 232-238. DOI: 10.15199/33.2025.10.27
dr inż. Paweł Helbrych, Politechnika Częstochowska, Wydział Budownictwa
ORCID: 0000-0001-6907-0363
dr inż. Robert Zarzycki, Politechnika Częstochowska, Wydział Infrastruktury i Środowiska
ORCID: 0000-0001-5735-4385
dr hab. inż. Rafał Kobyłecki, prof. PCz, Politechnika Częstochowska, Wydział Infrastruktury i Środowiska
ORCID: 0000-0002-5367-408X
Correspondence address: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2025.10.27
Original research paper / Oryginalny artykuł naukowy
Abstract. The aim of the study was to assess the influence of biochar addition on the workability and mechanical properties of cement mortars. A 2.5% addition improved the consistency, while higher contents reduced both flow and strength. Compressive and flexural strength decreased with increasing biochar content. It was found that a safe biochar amount is up to 5% of the cement mass.
Keywords: biochar; cement mortar; rheological properties; mechanical properties; modification of cement mortars.
Streszczenie. Celem pracy była ocena wpływu dodatku biowęgla na właściwości plastyczne i mechaniczne zapraw cementowych. Dodatek ten w ilości 2,5% masy cementu poprawiał konsystencję zaprawy, natomiast większa zawartość prowadziła do zmniejszenia płynności i wytrzymałości. Wytrzymałość na ściskanie i zginanie zmniejszała się wraz ze wzrostem ilości biowęgla. Ustalono, że bezpieczny udział dodatku wynosi do 5% masy cementu.
Słowa kluczowe: biowęgiel; zaprawa cementowa; właściwości reologiczne; właściwości mechaniczne; modyfikacja zapraw cementowych.
Literature
[1] P. Cely, G. Gascó, Paz-Ferreiro J, Méndez A. Agronomic properties of biochars from different manure wastes. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. 2015; https://doi.org/10.1016/j.jaap.2014.11.014.
[2] Choudhary TK, Khan KS, Hussain Q, Ahmad M, Ashfaq M. Feedstock- induced changes in composition and stability of biochar derived from different agricultural wastes.Arabian Journal of Geosciences. 2019; https://doi.org/10.1007/s12517-019-4735-z.
[3] IslamT, LiY, Cheng H. Biochars and Engineered Biochars forWater and Soil Remediation:AReview,Sustainability. 2021; https://doi.org/10.3390/su13179932.
[4] ChenW.-H,Wang C-W, Ong HC, Show PL, Hsieh T-H. Torrefaction, pyrolysis and two-stage thermodegradation of hemicellulose, cellulose and lignin. Fuel. 2019; https://doi.org/10.1016/j.fuel. 2019.116168.
[5] Tomczyk A, Sokołowska Z, Boguta P. Biochar physicochemical properties: pyrolysis temperature and feedstock kind effects. Reviews in Environmental Science and Bio/Technology. 2020; https://doi.org/10.1007/s11157-020-09523-3.
[6] Marcińczyk M, Oleszczuk P. Biochar and engineered biochar as slowand controlled-release fertilizers, Journal of Cleaner Production. 2022; https://doi.org/10.1016/j.jclepro. 2022.130685.
[7] Jafri N,WongWY, Doshi V, oon LW, Cheah KH. A review on production and characterization of biochars for application in direct carbon fuel cells, Process Safety and Environmental Protection. 2018; https://doi. org/10.1016/j.psep.2018.06.036.
[8] Pietrzak A. Wpływ popiołów powstałych ze spalania osadów ściekowych na podstawowe właściwości mechaniczne betonu, Budownictwo o Zoptymalizowanym Potencjale Energetycznym. 2019; https://doi. org/10.17512/bozpe.2019.1.03.
[9] Langier B, Pietrzak A. Innowacyjne cementy stosowane w technologii betonu, Budownictwo o Zoptymalizowanym Potencjale Energetycznym. 2016; https://doi.org/10.17512/bozpe.2016.1.06.
[10] Gupta S, Kua HW, Koh HJ. Application of biochar from food and wood waste as green admixture for cement mortar, Science of the Total Environment. 2018; https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.11.044.
[11] Gupta S, Kua HW, Pang SD. Effect of biochar on mechanical and permeability properties of concrete exposed to elevated temperature, Construction and BuildingMaterials. 2020; https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat. 2019.117338.
[12] Suarez-Riera D, Restuccia L, Ferro GA. The use of Biochar to reduce the carbon footprint of cement-based materials. Procedia Structural Integrity. 2020; https://doi.org/10.1016/j. prostr.2020.06.023.
[13] PN-EN 1097-6:2013 Badania mechanicznych i fizycznych właściwości kruszyw – Część 6: Oznaczanie gęstości ziarn i nasiąkliwości.
[14] PN-EN 933-1:2012 Badania geometrycznych właściwości kruszyw – Część 1: Oznaczanie składu ziarnowego –Metoda przesiewania z użyciem sit o otworach kwadratowych.
[15] PN-EN 196-1:2016-07Metody badania cementu – Część 1: Oznaczanie wytrzymałości.
[16] PN-EN 197-1:2012 Cement – Część 1: Skład, wymagania i kryteria zgodności dotyczące cementów powszechnego użytku.
[17] PN-EN 13139:2003 Kruszywa do zaprawy.
[18] PN-EN 1008:2004 Woda zarobowa do betonu – Specyfikacja pobierania próbek, badania i ocena przydatności wody zarobowej do betonu, w tym wody odzyskanej z procesów produkcji betonu.
[19] PN-EN 1015-3:2000 Metody badań zapraw do murów – Część 3: Oznaczanie konsystencji metodą opadu stożka.
[20] PN-EN 1015-11:2001 Metody badań zapraw do murów – Część 11: Oznaczanie wytrzymałości na zginanie i ściskanie zapraw stwardniałych.
Received: 23.06.2025 / Artykuł wpłynął do redakcji: 23.06.2025 r.
Revised: 08.08.2025 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 08.08.2025 r.
Published: 23.10.2025 / Opublikowano: 23.10.2025 r.
Materiały Budowlane 10/2025, strona 232-238 (spis treści >>)
Badanie wytrzymałości betonu z dodatkiem włókien odpadowych
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
citation/cytuj: Sanok A., Lehmann M., Domski J. Test of the strength of concrete with the addition of waste fibers. Materiały Budowlane. 2025. Volume 638. Issue 10. Pages 224-231. DOI: 10.15199/33.2025.10.26
mgr inż. Artur Sanok, Politechnika Koszalińska, Wydział Inżynierii Lądowej, Środowiska i Geodezji
ORCID: 0000-0001-5651-7007
dr inż. Marek Lehmann, Politechnika Koszalińska, Wydział Inżynierii Lądowej, Środowiska i Geodezji
ORCID: 0000-0002-1314-3014
dr hab. inż. Jacek Domski, Politechnika Koszalińska, Wydział Inżynierii Lądowej, Środowiska i Geodezji
ORCID: 0000-0002-5112-1035
Correspondence address: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2025.10.26
Original research paper / Oryginalny artykuł naukowy
Abstract. The aim of this article is to determine selected properties of concrete fiber composite containing fibers derived from recycled tires (so-called steel cord). The tests were conducted on five mixtures with varying volumetric additions of fibers (0.50, 0.75, 1.00, 1.25, 1.50%) as well as a control mixture without fibers. Experiments were carried out to verify compressive strength, splitting tensile strength, residual flexural strength, and to determine the proportional limit and secant modulus of elasticity. An increase in the mechanical and deformation properties of the analyzed composites was noted along with an increase in the volumetric proportion of fibers. The compressive strength increased by 1.32% to 13.63%, the secant modulus of elasticity increased by 1.79% to 3.67%, the splitting tensile strength grew by 5.11% to 28.98%, and the proportional limit increased by 3.89% to 20.59%. The results indicate an improvement in the strength properties and a change in the deformation characteristics of the composite with steel cord additive compared to the reference concrete.
Keywords: concrete; steel cord; waste fibers; recycling.
Streszczenie. W artykule przedstawiono wybrane właściwości fibrokompozytu betonowego z włóknami pochodzącymi z recyklingu opon (tzw. kordu stalowego). Badania dotyczyły pięciu mieszanek z dodatkiem włókien o różnej gęstości (0,50, 0,75, 1,00, 1,25, 1,50%) oraz mieszanki kontrolnej bez włókien. Wykonano badania mające na celu weryfikację wytrzymałości na ściskanie, wytrzymałości na rozciąganie przy rozłupywaniu, wytrzymałości resztkowej przy zginaniu i określenie granicy proporcjonalności oraz siecznego moduł sprężystości. Odnotowano poprawę cech wytrzymałościowo-odkształceniowych analizowanych kompozytów wraz ze zwiększeniem udziału objętościowego włókien. Wytrzymałość na ściskanie zwiększyła się o 1,32 – 13,63%, sieczny moduł sprężystości o 1,79 – 3,67%, wytrzymałość na rozciąganie przy rozłupywaniu o 5,11 – 28,98%, a granica proporcjonalności o 3,89 – 20,59%.Wyniki wskazują na poprawę cech wytrzymałościowych oraz zmianę właściwości odkształceniowych kompozytu z dodatkiem kordu stalowego w porównaniu z betonem wzorcowym.
Słowa kluczowe: beton; kord stalowy; włókna odpadowe; recykling.
Literature
[1] Liew KM, Akbar A. The recent progress of recycled steel fiber reinforced concrete.ConstrBuildMater. 2020.DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2019.117232.
[2] Abdolpour H, Niewiadomski P, Sadowski Ł. Recycling of steel fibres and spent equilibrium catalyst in ultra-high performance concrete: Literature review, research gaps, and future development. Constr Build Mater. 2021. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2021.125147.
[3] Awolusi TF, Oke OL,Atoyebi OD,Akinkurolere OO, SojobiAO.Waste tires steel fiber in concrete: a review. Innovative Infrastructure Solutions. 2021. DOI: 10.1007/s41062-020-00393-w.
[4] ZiaA, Pu Z, Holly I, Umar T, Tariq MAUR, SufianM. A Comprehensive Review of Incorporating Steel Fibers of Waste Tires in Cement Composites and Its Applications, Materials. 2022. DOI: 10.3390/ma15217420.
[5] Zhang P,Wang C,Wu C, Guo Y, Li Y, Guo J.Areview on the properties of concrete reinforced with recycled steel fiber from waste tires. Reviews on advanced materials science. 2022. DOI: 10.1515/rams-2022-0029.
[6] Moasas AM,Amin MN, Khan K, Ahmad W, Al-Hashem MNA, Deifalla AF, Ahmad A. A worldwide development in the accumulation of waste tires and its utilization in concrete as a sustainable construction material: A review, Case Studies in Construction Materials. 2022. DOI: 10.1016/j.cscm.2022.e01677.
[7] Neocleous K, Tlemat H, Pilakoutas K. Design Issues for Concrete Reinforced with Steel Fibers, Including Fibers Recovered from Used Tires, Journal of Materials in Civil Engineering. 2006. DOI: 10.1061/(ASCE)0899-1561(2006)18:5(677).
[8] Samarakoon SMSMK, Ruben P, Wie Pedersen J, Evangelista L. Mechanical performance of concrete made of steel fibers from tire waste. Case Studies in Construction Materials. 2019. DOI: 10.1016/j.cscm.2019. e00259.
[9] Leone M, Centonze G, Colonna D, Micelli F, Aiello MA. Fiber-reinforced concrete with low content of recycled steel fiber: Shear behaviour, Constr Build Mater. 2018. DOI: 10.1016/j. conbuildmat. 2017.11.101.
[10] Fauzan F, Experimental study on the effect of steel fiber waste tyre on high strength concrete, International Journal of GEOMATE. 2019. DOI: 10.21660/2019.58.4772.
[11] Revuelta D, Carballosa P, García Calvo JL, Pedrosa F. Residual Strength and Drying Behavior of Concrete Reinforced with Recycled Steel Fiber from Tires, Materials. 2021. DOI: 10.3390/ma14206111.
[12] Tlemat H, Pilakoutas K, Neocleous K. Stress-strain characteristic of SFRC using recycled fibres,Materials and Structures/Materiaux et Constructions. 2006. DOI: 10.1617/s11527-005-9009-4.
[13] AielloMA, Leuzzi F, Centonze G,MaffezzoliA. Use of steel fibres recovered from waste tyres as reinforcement in concrete: Pull-out behaviour, compressive and flexural strength. Waste Management. 2009. DOI: 10.1016/j.wasman.2008.12.002.
[14] Centonze G, LeoneM,AielloMA. Steel fibers fromwaste tires as reinforcement in concrete: Amechanical characterization. Constr Build Mater. 2012. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2012.04.088.
[15] Martinelli E, Caggiano A, Xargay H. An experimental study on the post-cracking behaviour of Hybrid Industrial/Recycled Steel Fibre-Reinforced Concrete, Constr Build Mater. 2015. DOI: 10.1016/j.conbuildmat. 2015.07.007.
[16] Pająk M, Application of Fibers from End-of-Life Tires as a Self-Compacting Concrete Reinforcement – An Experimental Study, Architecture, Civil Engineering, Environment. 2018. DOI: 10.21307/acee-2018-011.
[17] HuH, Papastergiou P,AngelakopoulosH,GuadagniniM, PilakoutasK.Mechanical properties of SFRC using blendedmanufactured and recycled tyre steel fibres, Constr BuildMater. 2018. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2017.12.116.
[18] Hu H, Papastergiou P, Angelakopoulos H, Guadagnini M, Pilakoutas K.Mechanical properties of SFRC using blended Recycled Tyre Steel Cords (RTSC) and Recycled Tyre Steel Fibres (RTSF). Constr Build Mater. 2018. DOI: 10.1016/j. conbuildmat. 2018.07.206.
[19] Pająk M. Badania betonu zbrojonego włóknami ze zużytych opon samochodowych. Inżynieria i Budownictwo. 2018; vol. 5: 267 – 270.
[20] Pająk M. Concrete reinforced with various amounts of steel fibers reclaimed from end-of-life tires, MATEC Web of Conferences. 2019. DOI: 10.1051/matecconf/201926206008.
[21] Pająk M. Krystek M, Zakrzewski M, Domski J. Laboratory Investigation and Numerical Modelling of Concrete Reinforced with Recycled Steel Fibers, Materials. 2021. DOI: 10.3390/ma14081828.
[22] Pająk M, Wandzik G. Laboratory Tests of Concrete Beams Reinforced with Recycled Steel Fibres and Steel Bars, Materials. 2021. DOI: 10.3390/ma14226752.
[23] Pawelska-MazurM, KaszynskaM.Mechanical Performance and Environmental Assessment of Sustainable Concrete Reinforced with Recycled End-of-Life Tyre Fibres, Materials. 2021. DOI: 10.3390/ma14020256.
[24] Fantilli AP, Orfeo B, Pérez Caldentey A. The deflection of reinforced concrete beams containing recycled steel fibers. Structural Concrete. 2021. DOI: 10.1002/suco. 202000729.
[25] Zeybek Ö, Özkılıç YO, ÇelikAİ, Deifalla AF, Ahmad M, Sabri Sabri MM. Performance evaluation of fiber-reinforced concrete produced with steel fibers extracted from waste tire. Front Mater. 2022. DOI: 10.3389/fmats.2022.1057128.
[26] EN 1008:2002, Mixing water for concrete. Specification for sampling, testing and assessing the suitability of water, including water recovered from processes in the concrete industry, as mixing water for concrete.
[27] PN-EN 1766:2001Wyroby i systemy do ochrony i napraw konstrukcji betonowych. Metody badań – Betony wzorcowe do badań.
[28] PN-EN 12390-1:2021 Badania betonu – Część 1: Kształt, wymiary i inne wymagania dotyczące próbek i form.
[29] PN-EN 14651+A1:2007 Metoda badania betonu zbrojonego włóknem stalowym – Pomiary wytrzymałości na rozciąganie przy zginaniu (granica proporcjonalności LOP).
[30] PN-EN 12390-2:2019 Badania betonu – Część 2:Wykonywanie i pielęgnacja próbek do badań wytrzymałościowych.
[31] PN-EN 12350-3:2019 Badania mieszanki betonowej – Część 3: Badanie konsystencji metodą Vebe.
[32] PN-EN 12390-7:2019 Badania betonu – Część 7: Gęstość betonu.
[33] PN-EN 12390-3:2019 Badania betonu – Część 3:Wytrzymałość na ściskanie próbek do badań.
[34] PN-EN 12390-13:2021 Badania betonu – Część 13:Wyznaczanie siecznego modułu sprężystości przy ściskaniu.
[35] PN-EN 12390-6:2011 Badania betonu – Część 6:Wytrzymałość na rozciąganie przy rozłupywaniu próbek do badań.
[36] FIB Model Code 2010: Comité euro-international du béton – Fédération internationale de la précontrainte.
[37] Kelpša Š,Augonis M, Daukšys M, Augonis A. Analysis of Crack Width Calculation of Steel Fibre and Ordinary Reinforced Concrete FlexuralMembers. Journal of Sustainable Architecture and Civil Engineering. 2014. DOI: 10.5755/j01.sace.6.1.6336.
[38] Gouveia ND, Fernandes NAG, Faria DMV, Ramos AMP, Lúcio VJG. SFRC flat slabs punching behaviour – Experimental research. Compos B Eng. 2014. DOI: 10.1016/j.compositesb.2014.04.005.
[39] Parmentier B, Vandewalle L, Leuven KU. Evaluation of the scatter of the post peak behaviour of fibre reinforced concrete in bending: A step toward reliability, Proceedings of 7th International RILEMSymposium on Fibre Reinforced Concrete: Design and Applications. 2008; pp. 133–143.
[40] PN-EN 1992-1-1:2008 Eurokod 2 – Projektowanie konstrukcji z betonu – Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków.
Received: 09.06.2025 / Artykuł wpłynął do redakcji: 09.06.2025 r.
Revised: 31.07.2025 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 31.07.2025 r.
Published: 23.10.2025 / Opublikowano: 23.10.2025 r.
Materiały Budowlane 10/2025, strona 224-231 (spis treści >>)
Start 
