A betonszerkezetek környezetterhelésének és karbonlábnyomának csökkentése / Reducing the environmental impact and carbon footprint of concrete structures

Primary tabs

Erre a témakiírásra nem lehet jelentkezni.
Nyilvántartási szám: 
26/13
Témavezető neve: 
Témavezető e-mail címe:
nemes.rita@emk.bme.hu
A témavezető teljes publikációs listája az MTMT-ben:
A téma rövid leírása, a kidolgozandó feladat részletezése: 

A beton a legnagyobb mennyiségben felhasznált építőanyag. Mesterséges kő, ami legnagyobb mennyiségben adalékanyagot tartalmaz, ami hagyományos betonok esetén természetes kőzet, aminek nagy része bányászott. Ez energiát és rekultivációt igényel és a szállítása jelentős szén-dioxid kibocsájtással jár. Ezek helyettesíthetők bontási hulladékokkal, csökkentve a kőzetigényt és a lerakási szükségletet.
A beton összetevői közül a cement a legszennyezőbb. A kémiai reakció (mész égetése) során távozik jelentős mennyiségű CO2 és az égetés is energiaigényes. A cementgyárak energiaigénynek csökkentése régóta cél, de kis mértékben sikerült csak eredményt elérni. A cementek tiszta klinker mennyiségének csökkentése hatékonyabb irány és régóta alkalmazott. Ez különösen akkor kedvező, ha ipari melléktermékből származó hidraulikus anyag használható, mint a kohósalak. Ez régóta alkalmazott, de jelenleg az acélgyártás csökkenésével nem áll rendelkezésre elegendő mennyiség, ezért egyéb alkalmas forrást kell keresni és akár a beton összeállításakor alkalmazni, nem csak gyári körülmények között.
A következő években várható a termékek és építőipari tevékenységek CO2 lábnyom alapján való értékelése. A számítási rendszer még nincs kidolgozva, de megkezdődött technológiai fejlesztés a frissbetonba való CO2 elnyeletésére, de ennek a hosszú távú következményeit még nem látjuk.

***
Concrete is the most widely used building material. It is an artificial stone, which contains a large amount of aggregate, which in case of normal concrete is quarried from natural rocks. It requires energy and reclamation, and its transport is associated with significant carbon emissions. These can be replaced by demolition waste, reducing the need for rock and landfill.
Cement is the most polluting component of concrete. The chemical reaction (burning of limestone) releases significant amounts of CO2 and the burning is energy intensive. Reducing the energy demand of cement plants has been a long-standing goal, but only limited results have been achieved. Reducing the amount of clinkers in cement is a more effective approach and has been used for a long time. This is particularly beneficial when hydraulic material from an industrial by-product is used, such as blast furnace slag. This has long been used but is currently not available in sufficient quantities as steel production declines, so other suitable sources must be sought and even used in concrete mixing, not just in factory conditions.
In the next years, products and construction activities are expected to be evaluated based on their CO2 footprint. The calculation system has not yet been developed, but technological development has started to capture CO2 in fresh concrete, but the long-term implications of this are not yet clear.

A téma meghatározó irodalma: 

1. Huanqin Liu; Nuoqi Shi; Zhifa Yu; Bin Liu; Yonglin Zhu Influence of Size and Content of Recycled Aggregate on Mechanical Properties of Concrete Buildings 2025, 15(17), 3009; 10.3390/buildings15173009
2. Abdul Basit; Rashid Hameed; Safeer Abbas; Muhammad Shoaib Karam; Shaban Shahzad; Syed Minhaj Saleem Kazmi; Muhammad Junaid Munir Impact of Recycled Concrete and Brick Aggregates on the Flexural and Bond Performance of Reinforced Concrete Appl. Sci. 2024, 14(7), 2719 10.3390/app14072719
3. Weiqi Xing; Vivian WY Tam; Khoa N Le; Jian Li Hao; Jun Wang Life cycle assessment of recycled aggregate concrete on its environmental impacts: A critical review Construction and Building Materials Volume 317, 24 January 2022, 125950 10.1016/j.conbuildmat.2021.125950
4. Nelson R.; Camargo-Pérez; Joaquín Abellán-García; Luis Fuentes Use of rice husk ash as a supplementary cementitious material in concrete mix for road pavements Journal of Materials Research and Technology Volume 25, July–August 2023, Pages 6167-6182 10.1016/j.jmrt.2023.07.033
5. OmarTurk; Sherif Yehia; Akmal Abdelfatah; Mohamed Elchalakani Sustainable concrete production: The potential of utilizing recycled waste materials Journal of Building Engineering Volume 98, 1 December 2024, 111467 10.1016/j.jobe.2024.111467
6. Bigyeong Shin; Sumin Kim CO2 emission and construction cost reduction effect in cases of recycled aggregate utilized for nonstructural building materials in South Korea Journal of Cleaner Production Volume 360, 1 August 2022, 131962 10.1016/j.jclepro.2022.131962

A téma hazai és nemzetközi folyóiratai: 

1. JOURNAL OF CLEANER PRODUCTION – SJR D1 (2025)
2. JOURNAL OF MATERIALS IN CIVIL ENGINEERING – SJR Q1 (2025)
3. HELIYON– SJR Q1 (2025)
4. CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS – SJR D1 (2025)
5. JOURNAL OF THERMAL ANALYSIS AND CALORIMETRY – SJR Q2 (2025)
6. BUILDINGS – SJR D1 (2025)
7. RESULTS IN ENGINEERING – SJR D1 (2025)
8. PERIODICA POLYTECHNICA: CIVIL ENGINEERING– SJR Q2 (2025)
9. ÉPÍTÉS-ÉPÍTÉSZETTUDOMÁNY – SJR Q1 (2025)
10. APPLIED SCIENCES – SJR Q2 (2025)

A témavezető utóbbi tíz évben megjelent 5 legfontosabb publikációja: 

1. Nemes, Rita; Abed, Mohammed A.; Seyam, Ahmed M.; Lublóy, Éva: Behavior of structural lightweight concrete produced with expanded clay aggregate and after exposure to high temperatures JOURNAL OF THERMAL ANALYSIS AND CALORIMETRY 147 : 15 pp. 8111-8118., 8 p. (2022) SJR:Q1
2. Mengistu Girum Mindaye; Tóth Milán Máté; Nemes Rita Nondestructive assessment of compressive strength in historical solid clay bricks using the rebound hammer test: influence of density
HELIYON ( 2405-8440): 12 4 Paper e44723. 14 p. (2026) SJR: Q1
3. Mohammed, Abed; Rita, Nemes; Éva, Lublóy: Performance of Self-Compacting High-Performance Concrete Produced with Waste Materials after Exposure to Elevated Temperature JOURNAL OF MATERIALS IN CIVIL ENGINEERING 32: 1 (2020) SJR: Q1
4. Gyurkó, Zoltán; Nemes, Rita: Fracture modelling of normal concrete using different types of aggregates ENGINEERING FAILURE ANALYSIS 101 pp. 464-472., 9 p. (2019) SJR: Q1
5. Abed, Mohammed; Nemes, Rita: Long-term durability of self-compacting high-performance concrete produced with waste materials CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS 212 pp. 350-361., 12 p. (2019)

A témavezető fenti folyóiratokban megjelent 5 közleménye: 

1. Mengistu Girum Mindaye;  Nemes Rita Evaluating the performance of recycled aggregate concrete incorporating 3D-Printed concrete waste as aggregate using the rebound hammer test
HELIYON (2405-8440): 11 4 Paper e42745. 15 p. (2025) SJR: Q1
2. Nagy, Balázs; Károly Simon, Tamás; Nemes, Rita: Effect of built-in mineral wool insulations durability on its thermal and mechanical performance JOURNAL OF THERMAL ANALYSIS AND CALORIMETRY 139 : 1 pp. 169-181., 13 p. (2020) SJR: Q2
3. Gyurkó, Zoltán; Jankus, Bence; Fenyvesi, Olivér; Nemes, Rita: Sustainable applications for utilization the construction waste of aerated concrete JOURNAL OF CLEANER PRODUCTION 230 pp. 430-444, 15 p. (2019) SJR: D1
4. Nemes Rita Utilization of Demolition Waste for Concrete Aggregate BUILDINGS (2075-5309): 16 3 Paper 526. 20 p. (2026) SJR: D1
5. Mengistu Girum Mindaye; Nemes Rita Predicting the compressive strength of sustainable recycled aggregate concrete using multi-NDT methods RESULTS IN ENGINEERING (2590-1230 2590-1230): 26 Paper 105650. 15 p. (2025) SJR: D1

A témavezető eddigi doktoranduszai

Seyam Ahmed Maher (2019/2023/2024)
Gyurkó Zoltán (2015/2018/2021)
Abed Mohammed (2017/2019/2019)
Bihari Ádám (2024//)
Státusz: 
beküldött