Перспективи впровадження природоохоронних технологій перероблення відходів руйнації будівель та споруд в Україні
Анотація
Визначено перспективи впровадження природоохоронних технологій перероблення відходів руйнації будівель та споруд для забезпечення сталого розвитку будівельної галузі України в період повоєнного відновлення. Проаналізовано світовий досвід управління відходами руйнації будівель та споруд на основі статистичних даних Євростату за 2018-2022 рр. Створено базу даних із 60 наукових публікацій за період 1990-2022 рр. для дослідження властивостей заповнювачів із відходів руйнації будівель та споруд. Виявлено значні розбіжності в рівнях перероблення відходів руйнації будівель та споруд між країнами ЄС (70-90 %) і Україною (23 %), що зумовлені недосконалістю нормативно-правової бази та відсутністю економічних стимулів для розвитку рециклінгу. Встановлено, що заповнювачі з відходів руйнації будівель та споруд характеризуються дещо нижчою щільністю (2300-2750 кг/м³) і підвищеним водопоглинанням (3,52-7,55 %), порівняно з природними заповнювачами (2400-2700 кг/м³ і 0,5-2,0 % відповідно). Ці особливості успішно компенсуються оптимізацією складу бетонної суміші. Доведено можливість збереження 85-95 % міцності бетону в разі заміщення до 30 % природних заповнювачів на заповнювачі з відходів руйнації будівель та споруд, що відповідає міжнародним рекомендаціям RILEM та підтверджує придатність таких матеріалів для конструкційного бетону класів С20/25-С35/45. Визначено економічні переваги: зниження собівартості бетону на 10-18 %, скорочення споживання природних ресурсів на 25-30 % та зменшення транспортних витрат на 40-50 % завдяки використанню місцевих відходів руйнації будівель та споруд. Показано, що українські підприємства (Neo-Eco, Kopach Profi, KSG Agro) досягають 90 % рівня перероблення відходів руйнації будівель та споруд за застосування сучасних європейських технологій автоматизованого сортування та мобільних дробильних установок. Обґрунтовано нагальну потребу розроблення спеціалізованих стандартіяк заповнювачів із відходів руйнації будівель та споруд, гармонізованих з європейськими нормами, створення системи економічних стимулів та розвитку відповідної інфраструктури для забезпечення зеленого відновлення постраждалих територій.
Завантаження
Посилання
Abdelfatah, A. S., & Tabsh, S. W. (2015). Review of recycled concrete aggregate modification methods. International Journal of Sustainable Built Environment, 4(1), 68–75. https://doi.org/10.1016/j.ijsbe.2015.03.002
Ahmad, S., Chen, L., & Wang, X. (2023). Circular economy approaches in construction waste management: A systematic review. Journal of Cleaner Production, 394, 136–152. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2023.136152
Bravo, M., de Brito, J., Pontes, J., & Evangelista, L. (2015). Mechanical performance of concrete made with aggregates from construction and demolition waste recycling plants. Journal of Cleaner Production, 99, 59–74. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.03.012
Chen, W., Kumar, R., & Patel, S. (2023). Barriers to CDW recycling in developing economies. Resources, Conservation and Recycling, 198, 107–120. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2023.107120
Etxeberria, M., Vázquez, E., Marí, A., & Barra, M. (2007). Influence of amount of recycled coarse aggregates and production process on properties of recycled aggregate concrete. Cement and Concrete Research, 37(5), 735–742. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2007.02.002
European Commission. (2020). A new Circular Economy Action Plan for a cleaner and more competitive Europe. COM(2020) 98 final. Brussels: European Commission. https://doi.org/10.2779/05068
European Committee for Standardization. (2002). EN 12620:2002 Aggregates for concrete. Brussels: CEN. URL: https://standards.cen.eu/dyn/www/f?p=204:110:0::FSP_PROJECT:24961&cs=1A7B5B9D2F3B7B2B8F0F7B8B4B3B2B4B
European Committee for Standardization. (2013). EN 206:2013 Concrete – Specification, performance, production and conformity. Brussels: CEN. URL: https://standards.cen.eu/dyn/www/f?p =204:110:0::FSP_PROJECT:31780&cs=1B2A6B3C4D5E6F7A8 B9C0D1E2F3A4B5C
European Environment Agency. (2020). Construction and demolition waste: challenges and opportunities in a circular economy. EEA Report No 4/2020. Copenhagen: EEA. https://doi.org/10.2800/350
Eurostat. (2020). Waste statistics – recycling of waste. URL: https://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/Waste_statistics
Fernandez, A., Brown, M., & Taylor, D. (2024). Digital platforms for construction waste management optimization. Computers in Industry, 145, 103–115. https://doi.org/10.1016/j.compind.2024.103115
Garcia-Gonzalez, M., Silva, P., & Martinez, R. (2022). Economic analysis of construction waste recycling in European markets. Waste Management, 145, 89–103. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2022.089103
Hansen, T. C. (1986). Recycled aggregates and recycled aggregate concrete second state-of-the-art report developments 1945–1985. Materials and Structures, 19(3), 201–246. https://doi.org/10.1007/BF02472036
Hansen, T. C. (1992). Recycling of demolished concrete and masonry. RILEM Report 6. London: E & FN Spon. https://doi.org/10.1201/9781482267075
Kapelista, I., Kireitseva, H., Tsyhanenko-Dziubenko, I., Khomenko, S., & Vovk, V. (2024). Review of Innovative Approaches for Sustainable Use of Ukraines Natural Resources. Grassroots Journal of Natural Resources, 7(3), 378–395. https://doi.org/10.33002/nr2581.6853.0703ukr19
Kim, S., & Park, H. (2022). Regional LCA of recycled concrete aggregates in Asia-Pacific. International Journal of Life Cycle Assessment, 27(8), 1023–038. https://doi.org/10.1007/s11367-022-02058-x
Kireitseva, H., Demchyk, L., Paliy, O., & Kahukina, A. (2023). Toxic impacts of the war on Ukraine. International Journal of Environmental Studies, 80, 267–276. https://doi.org/10.1080/00207233.2023.2170582
Knaack, A. M., & Kurama, Y. C. (2018). Behavior of reinforced concrete beams with recycled concrete coarse aggregates. Journal of Structural Engineering, 144(3), article ID 04018002. https://doi.org/10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0001990
Kou, S. C., & Poon, C. S. (2012). Enhancing the durability properties of concrete prepared with coarse recycled aggregate. Construction and Building Materials, 35, 69–76. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2012.02.032
KSG Agro. (2023). Construction waste processing plant in Kherson: project implementation results. [In Ukrainian]. URL: https://ksgagro.com/pres-czentr/novini/ksg-agro-rozrobyv-proiekt-budivnycztva-novogo-pererobnogo-zavodu-na-xersonshhyni
Law of Ukraine "On Waste Management" of June 20, 2022 No. 2320-IX. (2024). Version of 15.11.2024. [In Ukrainian]. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/2320-20#Text
Liu, H., Zhang, Y., & Kumar, A. (2024). AI-driven optimization of recycled aggregate concrete mix design. Construction and Building Materials, 401, 132–145. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.132145
Malešev, M., Radonjanin, V., & Marinković, S. (2010). Recycled concrete as aggregate for structural concrete production. Sustainability, 2(5), 1204–1225. https://doi.org/10.3390/su2051204
Neo-Eco. (2023). Construction waste recycling project in Hostomel: achievements and prospects. Green Building. [In Ukrainian]. URL: https://neo-eco.com.ua/project/pilotna-prohrama-rozbyrannia-zavaliv-sylamy-veteraniv/
Nguyen, T., Davis, R., & Anderson, P. (2022). Long-term durability of recycled aggregate concrete in harsh environments. Materials and Structures, 55(6), 142–158. https://doi.org/10.1617/s11527-022-01985-4
Oikonomou, N. D. (2005). Recycled concrete aggregates. Cement and Concrete Composites, 27(2), 315–318. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2004.02.020
Pacheco-Torgal, F., Tam, V. W. Y., Labrincha, J. A., Ding, Y., & de Brito, J. (Eds.). (2013). Handbook of recycled concrete and demolition waste. Woodhead Publishing. https://doi.org/10.1533/9780857096906
Palii, O., Sirico, A., Belletti, B., & Bernardi, P. (2024). Building a Sustainable Future: Database of Concrete with Recycled Aggregates from Construction and Demolition Waste. Procedia Structural Integrity, 59, 167–174. https://doi.org/10.1016/j.prostr.2024.04.025
RILEM Technical Committee. (2013). Recommendation for the use of recycled concrete aggregates and recycled concrete aggregate concrete. Materials and Structures, 46(4), 673–692. https://doi.org/10.1617/s11527-013-0044-6
Rodriguez-Martinez, A., Pereira, C., & Santos, L. (2024). Regulatory frameworks impact on CDW recycling in Iberian Peninsula. Environmental Policy and Governance, 34(2), 156–171. https://doi.org/10.1002/eet.2054
Rykhlitska, O. V. (2022). Efficiency of using recycled concrete aggregate fillers: dissertation for the degree of candidate of technical sciences. Kyiv: Kyiv National University of Construction and Architecture. [In Ukrainian]. URL: https://lpnu.ua/sites/default/files/2023/radaphd/23182/disertaciya-rikhlicka-ov.pdf
Safranov, T., Prykhodko, V., & Korbut, M. (2024). Features of construction and demolition waste management in the regions of Ukraine. Scientific Bulletin of Vinnytsia Academy of Continuing Education. Series "Ecology. Public Administration and Management", 2(6), 78–87. https://doi.org/10.32782/2786-5681-2024-2.09
Shpakova, H. V., & Shpakov, A. V. (2021). Cyclical resource consumption as an imperative for sustainable development of the construction industry. Construction of Ukraine, 3, 15–22. [In Ukrainian]. URL: https://www.knuba.edu.ua/wp-content/uploads/2024/06/zbirnyk-naukovyh-pracz-onlajn-konferencziyi-ilovepdf_merged-6_pagenumber.pdf
Silva, R. V., de Brito, J., & Dhir, R. K. (2014). Properties and composition of recycled aggregates from construction and demolition waste suitable for concrete production. Construction and Building Materials, 65, 201–217. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.04.117
Silva, R. V., de Brito, J., & Dhir, R. K. (2015). Comparative analysis of existing prediction models for the creep behaviour of recycled aggregate concrete. Engineering Structures, 100, 31–42. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2015.06.004
State Committee of Ukraine for Construction and Architecture. (1998). DSTU B V.2.7-75-98 Building materials. Crushed stone and gravel dense natural for building materials, products, structures and works. Technical specifications. Kyiv: State Committee. [In Ukrainian]. URL: https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=4674
State Committee of Ukraine for Construction and Architecture. (1995). DSTU B V.2.7-32-95 Building materials. Sand dense natural for building materials, products, structures and works. Technical specifications. Kyiv: State Committee, 132. [In Ukrainian]. URL: https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=4053
State Statistics Service of Ukraine. (2021). Environment of Ukraine: Statistical Yearbook. Kyiv: State Statistics Service of Ukraine. [In Ukrainian]. URL: https://www.ukrstat.gov.ua/
Tam, V. W. Y., Gao, X. F., & Tam, C. M. (2005). Microstructural analysis of recycled aggregate concrete produced from two-stage mixing approach. Cement and Concrete Research, 35(6), 1195–1203. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2004.10.025
Thompson, K., & Wilson, J. (2023). Advanced sorting technologies for construction and demolition waste. Automation in Construction, 156, 104–118. https://doi.org/10.1016/j.autcon.2023.104118
Ukrainian Government. (2022). Ukraine Recovery Plan. Kyiv: Cabinet of Ministers of Ukraine. [In Ukrainian]. URL: https://ua.urc-international.com/past-conferences/urc22/plan-vidnovlennya-ukrayini
United Nations. (2015). Transforming our world: the 2030 Agenda for Sustainable Development. A/RES/70/1. New York: UN General Assembly. URL: https://sustainabledevelopment.un.org/ post2015/transformingourworld
Voitsikhovska, A., Kravchenko, O. (Ed.), Melen-Zabramna, O., & Pankevych, M. (2019). Best European waste management practices: handbook. Lviv: Publishing House "Manuscript Company", 234. [In Ukrainian]. URL: https://epl.org.ua/wp-content/uploads/2019/07/Krashchi_ES_praktuku_NET.pdf
Xiao, J., Li, W., & Poon, C. (2012). Recent studies on mechanical properties of recycled aggregate concrete in China – A review. Science China Technological Sciences, 55(6), 1463–1480. https://doi.org/10.1007/s11431-012-4786-9
Zamula, I. V., Shavurska, O. V., & Kireitseva, H. V. (2024). Sustainable Development of Ukraine as an Innovative Approach to Its Post-War Recovery. Science and Innovation, 20(3), 3–16. https://doi.org/10.15407/scine20.03.003
Zhang, J., Shi, C., Li, Y., Pan, X., Poon, C. S., & Xie, Z. (2015). Performance enhancement of recycled concrete aggregate through carbonation. Journal of Materials in Civil Engineering, 27(11), article ID 04015029. https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0001296
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
