Published July 15, 2022
| Version v1
Publication
Open
Contribution of Surface Treatment on Physical and Mechanical Properties of Recycled Concrete Aggregates
- 1. Technical University of Mombasa
- 2. Jomo Kenyatta University of Agriculture and Technology
Description
The demand for virgin aggregates for concrete production worldwide has been increasing. At the same time, there is an increase in the production of rubbles from construction-related activities. The residues are produced either due to leftovers or from the demolished structures. However, worldwide, the utilization of recycled concrete aggregate (RCA) material for structural concrete has been limited, often considered inferior due to distorted surfaces. The problems with RCA arise because it is a composite aggregate made of natural aggregate and cement, and adhered surface mortar is the discontinuities on the surface that arise from the production technique or the strength of the original concrete. The development of hydrated calcium silicate binder in the concrete matrix has been the critical desire of researchers to make better concrete material. This research focuses on the treatment of RCA from locally available rice husk ash with minimum pozzolanic cement. The objective was achieved by conducting tests on the properties of aggregates that include specific gravity and water absorption, aggregate crushing value (ACV), and aggregate impact value (AIV). The effectiveness of the treatment technique is assessed by the analysis of SEM imagery and XRD analysis of the microstructure cement paste around the RCA. At 20% pozzolan concentration, RCA treatment yields comparable specific gravities, water absorption, ACV, and AIV. Furthermore, the replacement of 5% rice husk ash (in 20% concentration) provided the optimal proportion of treatment for RCA, resulting in a reduction of ACV by 31.4%, AIV by 30.0%, and water absorption by 12.7% compared to the untreated RCA. XRD showed that calcite (CaCO₃), quartz, and portlandite phases were the majority in the untreated RCA. The study indicates that pozzolanic cement with 15% can be used with 5% RHA to produce RCA with characteristics almost similar to virgin aggregates. This research presents a consistent methodology to achieve modified RCA for application in construction.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يتزايد الطلب على الركام البكر لإنتاج الخرسانة في جميع أنحاء العالم. وفي الوقت نفسه، هناك زيادة في إنتاج الأنقاض من الأنشطة المتعلقة بالبناء. يتم إنتاج المخلفات إما بسبب بقايا الطعام أو من الهياكل المدمرة. ومع ذلك، في جميع أنحاء العالم، كان استخدام مواد الخرسانة المعاد تدويرها (RCA) للخرسانة الإنشائية محدودًا، وغالبًا ما يعتبر أقل شأناً بسبب الأسطح المشوهة. تنشأ مشاكل RCA لأنها عبارة عن ركام مركب مصنوع من الزلط الطبيعي والأسمنت، والملاط السطحي الملتصق هو الانقطاعات على السطح التي تنشأ من تقنية الإنتاج أو قوة الخرسانة الأصلية. كان تطوير رابط سيليكات الكالسيوم المائي في المصفوفة الخرسانية هو الرغبة الحاسمة للباحثين في صنع مواد خرسانية أفضل. يركز هذا البحث على علاج الشريان التاجي الأيمن من رماد قشر الأرز المتاح محليًا مع الحد الأدنى من الأسمنت البوزولاني. تم تحقيق الهدف من خلال إجراء اختبارات على خصائص الركام التي تشمل الثقل النوعي وامتصاص الماء، وقيمة تكسير الركام (ACV)، وقيمة تأثير الركام (AIV). يتم تقييم فعالية تقنية العلاج من خلال تحليل صور SEM وتحليل XRD لعجينة الأسمنت المجهرية حول الشريان التاجي الأيمن. عند تركيز البوزولان بنسبة 20 ٪، ينتج عن معالجة RCA جاذبية محددة مماثلة، وامتصاص الماء، و ACV، و AIV. علاوة على ذلك، وفر استبدال رماد قشر الأرز بنسبة 5 ٪ (بتركيز 20 ٪) النسبة المثلى لعلاج الشريان التاجي الأيمن، مما أدى إلى انخفاض متوسط الشريان التاجي بنسبة 31.4 ٪، والشريان التاجي الأمامي بنسبة 30.0 ٪، وامتصاص الماء بنسبة 12.7 ٪ مقارنة بالشريان التاجي الأيمن غير المعالج. أظهر XRD أن مراحل الكالسيت (CaCO) والكوارتز والبورتلانديت كانت الغالبية في تحليل السبب الجذري غير المعالج. تشير الدراسة إلى أنه يمكن استخدام الأسمنت البوزولاني بنسبة 15 ٪ مع 5 ٪ RHA لإنتاج RCA بخصائص مشابهة تقريبًا للركام البكر. يقدم هذا البحث منهجية متسقة لتحقيق تحليل السبب الجذري المعدل للتطبيق في البناء.Translated Description (French)
La demande d'agrégats vierges pour la production de béton dans le monde a augmenté. Dans le même temps, il y a une augmentation de la production de gravats provenant des activités liées à la construction. Les résidus sont produits soit par les restes, soit par les structures démolies. Cependant, dans le monde entier, l'utilisation d'agrégats de béton recyclé (ACR) pour le béton structurel a été limitée, souvent considérée comme inférieure en raison de surfaces déformées. Les problèmes avec RCA se posent parce qu'il s'agit d'un agrégat composite fait d'agrégat naturel et de ciment, et le mortier de surface collé est les discontinuités sur la surface qui découlent de la technique de production ou de la résistance du béton d'origine. Le développement du liant silicate de calcium hydraté dans la matrice de béton a été le désir critique des chercheurs de fabriquer un meilleur matériau de béton. Cette recherche se concentre sur le traitement de l'ACR à partir de cendres de balle de riz disponibles localement avec un minimum de ciment pouzzolanique. L'objectif a été atteint en effectuant des tests sur les propriétés des agrégats qui comprennent la gravité spécifique et l'absorption d'eau, la valeur de concassage des agrégats (ACV) et la valeur d'impact des agrégats (AIV). L'efficacité de la technique de traitement est évaluée par l'analyse de l'imagerie MEB et l'analyse DRX de la pâte de ciment à microstructure autour de l'ACR. À une concentration de pouzzolane de 20 %, le traitement RCA donne des gravités spécifiques comparables, l'absorption d'eau, le vinaigre de cidre de pomme et l'AIV. De plus, le remplacement de 5 % de cendres de balle de riz (à une concentration de 20 %) a fourni la proportion optimale de traitement pour l'ACR, entraînant une réduction de l'ACV de 31,4 %, de l'AIV de 30,0 % et de l'absorption d'eau de 12,7 % par rapport à l'ACR non traité. XRD a montré que les phases de calcite (CaCO₃), de quartz et de portlandite étaient majoritaires dans l'ACR non traitée. L'étude indique que le ciment pouzzolanique avec 15% peut être utilisé avec 5% de RHA pour produire du RCA avec des caractéristiques presque similaires à celles des agrégats vierges. Cette recherche présente une méthodologie cohérente pour obtenir une ACR modifiée pour une application dans la construction.Translated Description (Spanish)
La demanda de áridos vírgenes para la producción de hormigón en todo el mundo ha ido en aumento. Al mismo tiempo, hay un aumento en la producción de escombros de actividades relacionadas con la construcción. Los residuos se producen ya sea por sobras o por las estructuras demolidas. Sin embargo, en todo el mundo, la utilización de material de agregado de concreto reciclado (RCA) para el concreto estructural ha sido limitada, a menudo considerada inferior debido a las superficies distorsionadas. Los problemas con RCA surgen porque es un agregado compuesto hecho de agregado natural y cemento, y el mortero de superficie adherido son las discontinuidades en la superficie que surgen de la técnica de producción o la resistencia del concreto original. El desarrollo de aglutinante de silicato de calcio hidratado en la matriz de hormigón ha sido el deseo crítico de los investigadores para hacer un mejor material de hormigón. Esta investigación se centra en el tratamiento del RCA a partir de cenizas de cáscara de arroz disponibles localmente con un mínimo de cemento puzolánico. El objetivo se logró mediante la realización de pruebas sobre las propiedades de los áridos que incluyen la gravedad específica y la absorción de agua, el valor de trituración de áridos (ACV) y el valor de impacto de áridos (AIV). La efectividad de la técnica de tratamiento se evalúa mediante el análisis de imágenes SEM y el análisis XRD de la pasta de cemento de microestructura alrededor del RCA. A una concentración de puzolana del 20%, el tratamiento con RCA produce gravedades específicas comparables, absorción de agua, ACV y AIV. Además, el reemplazo de 5% de ceniza de cáscara de arroz (en una concentración de 20%) proporcionó la proporción óptima de tratamiento para RCA, lo que resultó en una reducción de ACV en 31.4%, AIV en 30.0% y absorción de agua en 12.7% en comparación con el RCA no tratado. La XRD mostró que las fases de calcita (CaCO₃), cuarzo y portlandita eran la mayoría en el RCA no tratado. El estudio indica que el cemento puzolánico con 15% se puede utilizar con 5% de RHA para producir RCA con características casi similares a los agregados vírgenes. Esta investigación presenta una metodología consistente para lograr RCA modificado para su aplicación en la construcción.Files
4262020.pdf.pdf
Files
(15.9 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:33bc08239cc97af9541c28ca76a3a95a
|
15.9 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- مساهمة المعالجة السطحية في الخواص الفيزيائية والميكانيكية للركام الخرساني المعاد تدويره
- Translated title (French)
- Contribution du traitement de surface sur les propriétés physiques et mécaniques des agrégats de béton recyclé
- Translated title (Spanish)
- Contribución del tratamiento superficial sobre las propiedades físicas y mecánicas de los agregados de hormigón reciclado
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4285588929
- DOI
- 10.1155/2022/4262020
References
- https://openalex.org/W1162230416
- https://openalex.org/W1482061733
- https://openalex.org/W1826923016
- https://openalex.org/W1916767866
- https://openalex.org/W1988869360
- https://openalex.org/W1995998689
- https://openalex.org/W2040628397
- https://openalex.org/W2058796617
- https://openalex.org/W2130945469
- https://openalex.org/W2132111064
- https://openalex.org/W2147793947
- https://openalex.org/W2154741877
- https://openalex.org/W2183309312
- https://openalex.org/W2197685028
- https://openalex.org/W2553940891
- https://openalex.org/W2587042859
- https://openalex.org/W2726170840
- https://openalex.org/W2726610030
- https://openalex.org/W2792054088
- https://openalex.org/W2800520013
- https://openalex.org/W2801538678
- https://openalex.org/W2804093082
- https://openalex.org/W2805935273
- https://openalex.org/W2806867764
- https://openalex.org/W2838419976
- https://openalex.org/W2898937600
- https://openalex.org/W2900448440
- https://openalex.org/W2903325885
- https://openalex.org/W2914642375
- https://openalex.org/W2937183818
- https://openalex.org/W2944617180
- https://openalex.org/W2966270732
- https://openalex.org/W298162691
- https://openalex.org/W2997007151
- https://openalex.org/W2998134743
- https://openalex.org/W3020450928
- https://openalex.org/W3088208088
- https://openalex.org/W3095038674
- https://openalex.org/W3114435974
- https://openalex.org/W3123277030
- https://openalex.org/W3125236996
- https://openalex.org/W3198300046
- https://openalex.org/W4200036966
- https://openalex.org/W4205704487
- https://openalex.org/W579408057