Behavior analysis and life cycle assessment of sustainable hydraulic concrete manufactured with wind turbine blade waste

Abstract

The present PhD Thesis assesses the feasibility of using Raw-Crushed Wind-Turbine Blade (RCWTB) as a recycled material in the production of sustainable hydraulic concretes. The waste, obtained through the non-selective mechanical crushing of decommissioned wind-turbine blades, is incorporated in different proportions (0-10% vol.) into Fiber-Reinforced Concrete (FRC) mixtures, analyzing its influence on fresh-state, mechanical, thermal, and durability properties. The research is structured in three phases: bibliographic review and technical feasibility; mechanical and environmental characterization; and long-term performance study through mechanical and microstructural analysis. In addition, the Life Cycle Assessment (LCA) methodology is applied to quantify and optimize the environmental impact associated with the production and transportation of FRC incorporating RCWTB. The results demonstrate the technical feasibility and overall improvement of concrete sustainability, proposing an efficient and scalable solution to the problem of wind-turbine blade recycling

La presente Tesis Doctoral evalúa la viabilidad del uso del Triturado de Pala de Aerogenerador (TPA) como material reciclado en la fabricación de hormigones hidráulicos sostenibles. El residuo, obtenido del triturado mecánico no selectivo de palas de aerogeneradores desmantelados, se incorpora en diferentes porcentajes (0-10 % vol.) en mezclas de Hormigón Reforzado con Fibras (HRF), analizando su influencia en propiedades en estado fresco, mecánicas, térmicas y de durabilidad. La investigación presenta tres fases: revisión bibliográfica y viabilidad técnica, caracterización mecánica y medioambiental, y estudio del comportamiento a largo plazo mediante ensayos mecánicos y microestructurales. Además, se aplica la metodología de análisis del ciclo de vida para cuantificar y optimizar el impacto ambiental asociado a la producción y transporte del HRF con TPA. Los resultados demuestran la viabilidad técnica y la mejora de la sostenibilidad global del hormigón, proponiendo una solución eficiente y escalable al problema del reciclaje eólico.