Environmental alternatives for stone slurry circularity: from waste to resource

The historical use of natural stone products in construction dates back to ancient times and continues to play a crucial role in modern urban infrastructure and the construction of tall buildings. In recent decades, with the rapid growth of the global economy, the demand for natural stone-based products has surged, leading to significant expansion in the natural stone quarrying industry. However, this growth is accompanied by substantial challenges, including inefficiency, high production costs, and substantial waste generation and resource depletion during the extraction and processing phases. Globally, advancements in technology and the widespread adoption of innovative design concepts have transformed mining and quarrying methods for natural stones. Primitive techniques such as plug and feather have evolved into contemporary mechanized methods that employ diamond tools and specialized chemical agents, as well as hybrid methods that combine these techniques. Despite reaching peak production levels, the extraction and transformation process still generate substantial amounts of quarrying and processing wastes, encompassing solid/semi-solid debris, stone cracks, and stone slurry. This issue poses a serious challenge for many countries worldwide. The extraction of natural stone and the production of stone floor tiles introduce a considerable amount of stone slurry, presenting a persistent challenge in waste disposal. Typically, stone debris mixed with slurry is landfilled, resulting in resource waste, land occupation, and potential harm to the natural environment. Consequently, the recycling of stone waste has garnered global attention. This paper primarily focuses on the cutting-edge utilization of stone slurry as an additive in cement-based product mixtures. The objective is to comprehensively understand the basic formulation and process, exploring the optimal mix ratio of stone slurry powder to partially replace cement. This application specifically targets thin cement-tensile materials, enabling the investigation of the proportionate impact of stone slurry. The feasibility study highlights the potential contribution of utilizing stone slurry to enhance the sustainability of the natural stone quarrying industry.

L'uso storico dei prodotti in pietra naturale nell'edilizia risale a tempi antichi e continua a svolgere un ruolo cruciale nelle moderne infrastrutture urbane e nella costruzione di edifici alti. Negli ultimi decenni, con la rapida crescita dell’economia globale, la domanda di prodotti a base di pietra naturale è aumentata, portando a una significativa espansione del settore estrattivo della pietra naturale. Tuttavia, questa crescita è accompagnata da sfide sostanziali, tra cui l’inefficienza, gli elevati costi di produzione e la sostanziale generazione di rifiuti e l’esaurimento delle risorse durante le fasi di estrazione e lavorazione. A livello globale, i progressi tecnologici e l’adozione diffusa di concetti di design innovativi hanno trasformato i metodi di estrazione e di estrazione delle pietre naturali. Le tecniche primitive come plug and Feather si sono evolute in metodi meccanizzati contemporanei che impiegano utensili diamantati e agenti chimici specializzati, nonché metodi ibridi che combinano queste tecniche. Nonostante il raggiungimento dei massimi livelli di produzione, il processo di estrazione e trasformazione genera ancora notevoli quantità di rifiuti di cava e lavorazione, tra cui detriti solidi/semisolidi, crepe e liquami di pietra. Questo problema rappresenta una sfida seria per molti paesi in tutto il mondo. L'estrazione della pietra naturale e la produzione di piastrelle per pavimenti in pietra introducono una notevole quantità di liquami di pietra, rappresentando una sfida persistente nello smaltimento dei rifiuti. In genere, i detriti di pietra mescolati con i liquami vengono smaltiti in discarica, con conseguente spreco di risorse, occupazione del territorio e potenziali danni all'ambiente naturale. Di conseguenza, il riciclaggio dei rifiuti di pietra ha attirato l’attenzione globale. Questo articolo si concentra principalmente sull'utilizzo all'avanguardia dei liquami di pietra come additivo nelle miscele di prodotti a base di cemento. L'obiettivo è comprendere in modo completo la formulazione e il processo di base, esplorando il rapporto di miscelazione ottimale della polvere di liquame di pietra per sostituire parzialmente il cemento. Questa applicazione si rivolge specificamente ai materiali tensili in cemento sottile, consentendo di studiare l'impatto proporzionato dei liquami di pietra. Lo studio di fattibilità evidenzia il potenziale contributo dell’utilizzo dei liquami di pietra per migliorare la sostenibilità del settore estrattivo della pietra naturale.