Recycling of melamine formaldehyde waste as fine aggregate in lightweight concrete

Lightweight concrete production using melamine formaldehyde (MF) waste as fine aggregate by partially replacing river sand was investigated. Two forms of MF waste, granules and waste powder, were employed to produce the concrete of 1,000 and 1,300 kg/m3 . The replacements were 0%, 15%, 25% and 35% by weight with constant water-to-cement and cement-tofine aggregate ratios of 0.5 and 1.0, respectively. The concrete containing 25% waste powder was found to achieve the highest compressive strength and comply with the ASTM standard for non-load-bearing lightweight concrete. The results revealed the potential of MF waste recycling as fine aggregate in lightweight concrete

อิทธิพลของเศษเมลามีนฟอร์มาลดีไฮด์ต่อการหน่วงปฏิกิริยารีไฮเดรชันของยิปซัมInfluence of Melamine Formaldehyde Waste on Retardation of Gypsum Rehydration Reaction

เศษเมลามีนฟอร์มาลดีไฮด์เป็นขยะพลาสติกประเภทเทอร์โมเซ็ตติงที่ไม่สามารถนำกลับมารีไซเคิลด้วยความร้อน ปัจจุบันขยะพลาสติกประเภทเทอร์โมเซ็ตติงมีการกำจัดโดยวิธีการฝังกลบ ซึ่งเป็นวิธีที่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม การศึกษาวัสดุสำหรับอุตสาหกรรมการผลิตแผ่นยิปซัมเพื่อให้ได้คุณสมบัติตรงตามความต้องการใช้งาน มีหลากหลายชนิด หนึ่งในนั้นคือวัสดุสำหรับใช้เป็นสารหน่วงปฏิกิริยารีไฮเดรชันของยิปซัม ดังนั้นงานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาอิทธิพลของเศษเมลามีนฟอร์มาลดีไฮด์ต่อการหน่วงปฏิกิริยาการผลิตแผ่นยิปซัม พร้อมทั้งศึกษาแนวทางในการรีไซเคิลเศษเมลามีนฟอร์มาลดีไฮด์ โดยในงานวิจัยนี้ใช้เศษเมลามีนฟอร์มาลดีไฮด์แบบผงที่มีขนาด <200, 200–500, 500–1,000 และ 1,000–5,000 ไมโครเมตร ที่สัดส่วนผสมเศษเมลามีนฟอร์มาลดีไฮด์ร้อยละ 5, 10 และ 20 โดยน้ำหนักของปูนปลาสเตอร์ และอัตราส่วนน้ำต่อปูนปลาสเตอร์ทั้งที่ผสมและยังไม่ผสมเศษเมลามีนฟอร์มาลดีไฮด์คงที่เท่ากับ 0.75 การศึกษาสมบัติต่างๆ ของงานวิจัยประกอบด้วย สมบัติทางกายภาพและสมบัติทางกลของชิ้นตัวอย่างยิปซัม อีกทั้งยังศึกษาการก่อตัวระยะต้น การก่อตัวระยะปลาย ความหนาแน่นกำลังรับแรงดัด กำลังรับแรงอัด ความแข็งผิว การดูดซึมน้ำ และโครงสร้างจุลภาคของชิ้นตัวอย่างปูนปลาสเตอร์ที่มีส่วนผสมของเศษเมลามีนฟอร์มาลดีไฮด์ ผลการศึกษาพบว่า เศษเมลามีนฟอร์มาลดีไฮด์มีความสามารถในการหน่วงปฏิกิริยารีไฮเดรชันของยิปซัม ส่งผลให้การก่อตัวระยะต้นและระยะปลายเพิ่มขึ้น ซึ่งมีส่วนช่วยในการปรับปรุงสมบัติความแข็งผิวของยิปซัมที่ดีขึ้น การดูดซึมน้ำของชิ้นตัวอย่างปูนปลาสเตอร์ผสมเศษเมลามีนเพิ่มมากขึ้น อีกทั้งความสามารถของกำลังรับแรงดัดและกำลังรับแรงอัดผ่านเกณฑ์มาตรฐาน UNE-EN 13276-1: 2009Melamine formaldehyde waste is thermosetting plastic waste which cannot be recycled with heat. Its disposal method is landfill which is not environmentally friendly. There are some materials for Gypsum board production including retarders. Retarder is one of the important additives that retards the gypsum rehydration reaction. This research studies the influence of melamine formaldehyde waste on this reaction and how to recycle it. The melamine formaldehyde waste powder was employed to produce gypsum specimen. The replacements were 5%, 10% and 20% by plaster weight with particle size less than 200, 200–500, 500–1,000 and 1,000–5,000 micrometers and constant ratio of water to plaster was 0.75. Physical and mechanical properties of gypsum specimen containing melamine formaldehyde waste powder were investigated on initial setting time, final setting time, density, flexural strength, compressive strength, surface hardness, water absorption and microstructure. The experimental results revealed that the initial setting time, final setting time, surface hardness and water absorption of the new composite material increased. Therefore, it created more retardation of gypsum rehydration reaction. The new composite had the flexural strength and compressive strength complied with the UNE-EN 13276-1: 2009 standard with the potential to save waste disposal cost

อิทธิพลขนาดคละของมวลรวมที่ส่งผลต่อกำลังรับแรงอัดและการชะละลายโลหะหนักของคอนกรีตมวลเบาผสมเศษของเสียเมลามีนInfluence of Aggregate Fineness Modulus on Compressive Strength and Heavy Metal Leaching of Lightweight Concrete Containing Recycled Melamine Waste

บทคัดย่อ งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาอิทธิพลขนาดคละเศษของเสียเมลามีนต่อสมบัติเชิงกลของคอนกรีตมวลเบาเซลลูลาร์ โดยใช้เป็นวัสดุมวลรวมละเอียดในการแทนที่ทรายร้อยละ 25 โดยน้ำหนัก โดยมีอัตราส่วนวัสดุประสานต่อมวลรวมละเอียดเท่ากับ 1.0 และ อัตราส่วนน้ำต่อวัสดุประสานเท่ากับ 0.5 และควบคุมความหนาแน่นของคอนกรีตสด 1,300 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร การแทนที่ทรายด้วยเศษเมลามีนที่มีค่าโมดูลัสความละเอียดเท่ากับ  FM1.25  FM1.0  FM0.75 และ FM0.5การศึกษาสมบัติต่าง ๆ ของงานวิจัยประกอบด้วย กำลังรับแรงอัด การดูดซึมน้ำและการชะละลายโลหะหนัก ผลการศึกษาพบว่า การแทนที่ทรายด้วยเศษของเสียเมลามีนร้อยละ 25 ส่งผลให้กำลังรับแรงอัดและการดูดซึมน้ำของคอนกรีตมวลเบาเพิ่มขึ้น โดยที่เศษของเสียเมลามีนที่มีค่าโมดูลัสความละเอียดเท่า FM0.75 แสดงค่ากำลังรับแรงอัดสูงสุด อีกทั้งค่าการดูดซึมน้ำของคอนกรีตมวลเบาลดลงตามค่าโมดูลัสความละเอียดของเศษของเสียเมลามีนที่เพิ่มขึ้น สำหรับการชะละลายโลหะหนักของเศษของเสียเมลามีนในคอนกรีตมวลเบาเซลลูลาร์มีค่าไม่เกินมาตรฐาน U.S.EPA และประกาศกระทรวงอุตสาหกรรม ฉบับที่ 6 เรื่อง การกำจัดสิ่งปฏิกูลหรือวัสดุที่ไม่ใช้แล้วAbstractThis research aimed to investigate influence of aggregate fineness modulus on mechanical properties of cellular lightweight concrete containing melamine waste as fine aggregate. Melamine waste was used to partially replace sand at the rate of 25% by weight. The mixed ratio of cement: aggregate: water was set at 1:1:0.5 by weight. Density of fresh concrete was controlled at 1,300 kg/m3. The concrete specimens were varied by fineness modulus (FM) of the waste at FM1.25, FM1.0, FM0.75 and FM0.5. Compressive strength, water absorption and leaching test of heavy metal were investigated. The result was found that the melamine waste mixing yielded higher compressive strength and water absorption compared to reference lightweight concrete. The FM0.75 specimen resulted the highest compressive strength. It was also found that water absorption was slightly decrease with increasing fineness modulus of the waste.  The leaching of heavy metals were determined by following the Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP). It was found that the concentration of As, Cd, and Pb were not exceed the limitation specified by the U.S.EPA and Ministry of Industry Announcement No. 6 (1997