Environmental performance of miscanthus-lime lightweight concrete using life cycle assessment:Application in external wall assemblies

This is the final version. Available from Elsevier via the DOI in this record. In the UK context, miscanthus is a potential alternative perennial crop for the development of bio-based building materials. This paper presents the environmental benefits of using miscanthus shives in lightweight blocks and their potential application in wall assemblies. A systemic life cycle assessment (LCA) is carried out for miscanthus-lime blocks, and the effects of binder type and binder content are discussed. The environmental performance-based analysis reveals that miscanthus blocks can capture 135 kg CO eq/m for an assumed 100-years life period. The impact analysis using the University of Leiden, institute of environmental science (CML) baseline (v4.4) method shows that 75% of the greenhouse gas emissions are attributable to the production of mineral binders. A reduction of binder to aggregate ratio from 2.0 to 1.5 reduces greenhouse gas emissions by 32.9%. The use of 10 wt% mineral additions can potentially stabilise blocks while having little effect on their overall environmental impacts. The environmental profiles of wall systems incorporating miscanthus-lime blocks have been evaluated in this this study. Combining miscanthus blocks with fired clay bricks enables a potential low carbon retrofitting technique for the current stock of residential buildings in the UK. Timber-framed system filled with miscanthus blocks enables a carbon storage of ~97.3 kg CO eq/m , which presents a potential carbon offsetting strategy in new-build dwellings. Consideration should be given to the potential negative impacts related to agricultural activities for the production of miscanthus shives. The largest negative environmental impact was ozone layer depletion, where a relative difference of 12.8% was recorded between miscanthus timber-framed wall and a typical solid wall insulated with mineral wool. It appears that miscanthus-lime composites can substantially improve the environmental profile of wall assemblies and sustainability be applied in existing uninsulated masonry walls or incorporated in timber- framed new-build houses.Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC)Natural Environment Research Council (NERC)NERC GW4+ Doctoral Training Partnership studentshi

Tendencje wypłukiwania Co oraz Mn ze spoiw żużlowych

Various corrosive agents affect and deteriorate the concrete whereas a release of major components as well as trace elements including heavy metals occurs. Microorganisms tend to colonize solid surfaces in natural environment by forming biofilm as a protective layer, and reducing that the exposure of the solid surface to the external environment. However, biofilm formation could also result in localized corrosion and deterioration of the substratum materials, such as mortars and concrete. Bio corrosion contributes significantly to a deterioration of the concrete structure. The paper aims at investigation of leaching the selected trace metals (cobalt and manganese), from cement mortars of different compositions, during a 180-day bacterial exposure.Różne czynniki korozyjne wpływają i pogarszają beton, podczas gdy występuje uwalnianie różnych składników, w tym metali ciężkich, występuje. Mikroorganizmy mają tendencję do kolonizacji stałych powierzchni w środowisku naturalnym, tworząc biofilm jako warstwę ochronną. Jednakże, tworzenie biofilm może również powodować miejscowe występowanie korozji oraz zniszczenie materiałów podłoża, takich jak zaprawy i betonu. Korozja biologiczna w znacznym stopniu przyczynia się do pogorszenia struktury betonu. Celem pracy jest zbadanie procesu wypłukiwania wybranych metali śladowych (kobaltu i manganu) z zapraw murarskich różnych kompozycji podczas 180-dniowego narażenia na działanie bakterii

TRENDS OF Co AND Mn LEACHING FROM SLAG MORTARS

Various corrosive agents affect and deteriorate the concrete whereas a release of major components as well as trace elements including heavy metals occurs. Microorganisms tend to colonize solid surfaces in natural environment by forming biofilm as a protective layer, and reducing that the exposure of the solid surface to the external environment. However, biofilm formation could also result in localized corrosion and deterioration of the substratum materials, such as mortars and concrete. Bio corrosion contributes significantly to a deterioration of the concrete structure. The paper aims at investigation of leaching the selected trace metals (cobalt and manganese), from cement mortars of different compositions, during a 180-day bacterial exposure.Różne czynniki korozyjne wpływają i pogarszają beton, podczas gdy występuje uwalnianie różnych składników, w tym metali ciężkich, występuje. Mikroorganizmy mają tendencję do kolonizacji stałych powierzchni w środowisku naturalnym, tworząc biofilm jako warstwę ochronną. Jednakże, tworzenie biofilm może również powodować miejscowe występowanie korozji oraz zniszczenie materiałów podłoża, takich jak zaprawy i betonu. Korozja biologiczna w znacznym stopniu przyczynia się do pogorszenia struktury betonu. Celem pracy jest zbadanie procesu wypłukiwania wybranych metali śladowych (kobaltu i manganu) z zapraw murarskich różnych kompozycji podczas 180-dniowego narażenia na działanie bakterii