Proprietatile betonului de inalta performanta

Proprietatile betonului de inalta performanta cu agregate reciclateTsung-Yueh Tu a, , Yuen-Yuen Chen b, Chao-Lung Hwang⁎

Cercetarea cimentului si betonului 36 (2006) 943–950

Rezumat

Utilizarea agregatelor reciclate poate reduce impactul asupra mediului inconjurator si poate incetini consumul urias de resurse naturale folosite in industria betonului. Totusi, agregatele reciclate nu sunt tocmai potrivite pentru producerea betonului de inalta performanta datorita capacitatii de absorbtie relativ mari, proprietatilor instabile si a rezistentei lor mai mici. Astfel de imperfecțiuni pot fi depășite prin examinarea cu atenție a caracteristicilor agregatelor reciclate și apoi adoptarea unor proporții de amestec adecvate. În această lucrare, agregatele reciclate rezultate din deșeuri demolate din construcții au fost examinate și calculate (proiectate) pe baza algoritmului de proiectare a amestecului de compactitate maximă (DMDA) ce a fost aplicat în crearea betonului de inalta performanta. Rezultatele arată că probele de beton de inalta performanta ce conțin agregate reciclate pot fi create pentru a avea o tasare mai mare de 180 mm și o curgere mai mare de 550 de mm. Cu toate acestea, probele de beton de inalta calitate cu cantități mari de agregate reciclate și ciment adăugate isi pierd caracteristicile de curgere si auto intarire după 1 oră, datorită absorbției lor de apă mai mare. Standardele locale de durabilitate au fost îndeplinite dupa 91 de zile din punct de vedere a rezistentei betonului si de penetrare a ionilor de clorură.

1)Introducere

Betonul, s-a stabilit ca nu este un material prietenos cu mediul inconjurator, datorita naturii sale distructive de consumare a resursei naturale si impactul sever asupra mediului pe care il are dupa folosirea lui. Cu toate acestea va ramane unul din pricipalele materiale de constructii fiind folosit la nivel mondial.

Luand in considerare conceptul de dezvoltare durabilă, industria betonului trebuie să implementeze o varietate de strategii în ceea ce privește folosirea ulterioara a betonului , de exemplu , îmbunătățiri în durabilitatea betonului și o mai bună utilizare a materialelor reciclate. În general , agregatele ocupă 55 % ~ 80 % din volumul betonului. Fără niste agregate alternative corespunzătoare, utilizate în viitorul apropiat, industria de beton la nivel global va consuma 8 ~ 12 miliarde de tone anual de agregate naturale după anul 2010 [ 1 ] . Un consum atat de mare de agregate naturale va distruge mediul inconjurator . Prin urmare , a găsi și a furniza inlocuitori pentru agregatele naturale este o sarcina urgenta. Chiar dacă utilizarea agregatelor reciclate în industria betonului are loc de cativa ani, promovarea acestui material reciclat ca alternativ nu a fost niciodata usoara in industrie.Practic , agregatele reciclate sunt rar utilizate în construcții structurale , în schimb, acestea au fost folosite ca materiale de umplutură în construcția de drumuri și la aplicații de nivel scăzut din cauza materialului cu defecte , cum ar fi capacitatea mare de absorbție a apei ( AC ) și forma alungită și unghiulara. Forma neregulata influenteaza lucrabilitatea betonului. Pasta de acoperire ce inconjoara agregatele reciclate este de aproximativ 25 % până la 60 % din agregatele de volum. Este cel mai notabil faptul că cu cat sunt mai fine agregatele , cu atât mai mare este procentul de pasta [ 2,3 ] . Conținutul pastă excesiv datorat absorbtiei ridicate de apa a agregatelor reciclate va cauza lucrabilitate slabă și diminuarea tasarii 4,5 ] . O astfel de calitate, slaba, în continuare împiedică dezvoltarea rezistenței betonului rezultat. Cercetarea [ 6,7 ] a indicat că adăugarea unui surplus de 5 % de ciment poate fi necesar pentru a compensa lipsa de rezistenta. Mai mult decât atât , din cauza inconsecvenței suprafeței agregatelor reciclate ,variația proprietăților betonului este mai mare decât atunci când se utilizează agregate normale ( NA ) [ 7,8 ]. Betonul de inalta performanta ( HPC ) , așa cum este bine cunoscut , poate să fie creat pentru a avea o mare lucrabilitatea dorită , proprietăți mecanice mai bune și / sau o mai mare rezistență la atacuri chimice decat betonul traditional.Multe deșeuri de materiale s-au dovedit a fi utilizate cu succes în prepararea de beton normal ( CN ) și chiar beton de inalta performanta [ 10 ] . Cu toate acestea , au existat doar câteva încercări de a utiliza agregate reciclate în producția de beton de inalta performanta datorită defectelor initiale ale agregatelor reciclate [ 11 ] . Cu toate acestea, utilizarea de agregate reciclate pentru betonul de inalta performanta este în continuare necesară , pentru ca betonul de inalta performanta devine din ce in ce mai utilizat pe scară mult mai largă în întreaga lume. Mai mult decât atât ,utilizarea agregatelor reciclate ar putea sa faca industria betonului sa preia conceptul de dezvoltare durabilă în viitorul apropiat . Prin urmare , această lucrare va examina proprietățile betonului de inalta performanta , care utilizează agregate reciclate ce au provenit din deseuri de constructii demolate. Pentru ca proprietatile agregatelor reciclate sunt diferite de cele ale agregatelor naturale ,

caracteristicile agregatelor reciclate vor fi prezentate. Proprietățile betonului atât în stare proaspătă cat și întărita sunt ilustrate și de o analiză suplimentară a influenței agregatelor reciclate, grosiere și fine asupra proprietăților betonului de inalta performanta .

2) Plan de cercetare2.1 MaterialeIn aceasta cercetare au fost utilizate materialele: Ciment tip I , ASTM C150, cenusa zburatoare clasa F, ASTM C168, și pulbere de zgura de furnal, ASTM C595, cu suprafața specifica de 4000 cm2/g, toate produse in Taiwan.

Pentru obtinerea betoanelor s-a utilizat apa potabila. Deșeurile demolate din construcții, sunt in cea mai mare parte generate în timpul așa-numitului 921 Chi-Chi cutremur din 1999, acestea fiind prelucrate și utilizate ca reciclate ca si agregat grosier. Dupa procedurile de baza de spargere si strivire, agregatul slab clasificat a fost cernut si remixat pentru a coprespunde standardelor ASTM C33.Două tipuri de agregate fine au fost utilizate în aceasta cercetare, unul a fost de deșeuri demolate din construcții cu proceduri de prelucrare similare la producerea, agregatului grosier reciclat. Agregatele naturale, fine, din China continentală, au fost, de asemenea, utilizate din motive comparative și analitice.

Tabelul 1Caracteristici de baza ale agregatelor folosite

Proprietati fizice Agregat grosier reciclat

Agregat fin reciclat

Agregat natural fin

Greutate specifica(saturata uscata)

2.48 2.34 2.58

Greutate specifica(fara apa) 2.35 2.12 2.57Capacitatea de absorbtie(%)

5 10 1

Diametru max(in) 1/2 #4 #4FM 6.35 2.74 2.78

Densitatea in stare uscata(kg/mc)

1349 1353 1689

Continutul de pamant ca 1.5 5.9 2.31

impuritati(%)Stabilitate la inghet-

dezghet(%)-20.8 - -

Testul de abraziune Los Angeles(%)

29.34 - -

Continut de caramida(%) 18 38 0Continut de ceramica(%) 1.04 1 0

Tabelul 2Analiza granulometrica a agregatelor reciclate

Agregat grosier Agregat finNr sita

ASTM C33

Original(%)

Selectat(%)

Nr sita

ASTMC33

Original(%)

Selectat(%)

1,9 100 87.44 100 #4 95-100 99.37 97.51,27 90-100 71.95 95 #8 80-100 82.39 900,95 40-70 54.36 55 #16 50-85 57.92 70#4 0-15 10.16 7.5 #30 25-60 42.29 42.5#8 0-5 0 2.5 #50 10-30 27.3 20#16 - - - #100 2-10 18.79 6

Proprietățile de bază și clasa de granulozitate a agregatelor în acest studiu sunt prezentate în tabelele 1 și 2, respectiv. O lingosulfonata naftalină pe bază de ASTM C494 tip G (HPC-1000) super-plastifiant (SP) a fost utilizată pentru a obține lucrabilitatea dorită.

2.2 Proiectarea amestecurilor de beton

Au fost preparate 10 compozitii de beton, calculate (proiectate) pe baza algoritmului de proiectare a amestecului de compactitate maximă (DMDA) si au fost grupate in grupele DR si DN.

Grupa DR a fost desemnata cu agregate reciclate grosiere și agregate fine în timp ce grupa DN a fost desemnata numai cu agregate grosiere reciclate și agregatul fin folosit a fost nisipul natural. Trei rapoarte apa/ciment: 0,32; 0,36; și 0,40; cu același conținut de apă de 160 kg/m3, s-au folosit în amestecul conceput pentru fiecare grupa. In plus, alte două amestecuri de beton, cu un conținut de apă de 150 și 170 kg/m3 au fost concepute pentru grupa DR și grupa DN unde raportul apa/ciment a fost 0,32.

2.3. Proceduri de stabilire a amestecului propus

Algoritmul de proiectare a amestecului de compactitate maximă [12,13] a fost dezvoltat de către profesorul Hwang și a fost aplicat cu succes la mai multe proiecte în Taiwan, inclusiv utilizarea sa în construcția Taipei 101, cea mai inalta cladire din lume [14,15]. Diferenta majora fata de la alti algoritmi de amestec este că în loc de înlocuirea parțială a cimentului, algoritmul de proiectare a amestecului de compactitate maximă încorporează cenușă zburătoare ce este folosita pentru a umple golul intre agregate și prin urmare crește densitatea agregatului .Scopul unei astfel de acțiuni este de a reduce continutul pastei de ciment pentru imbunatatirea proprietatilor, cum ar fi de lucrabilitatea, puterea, și durabilitatea. Ca urmare, pe lângă faptul ca ationeaza fizic ca material de umplutură, cenușa zburatoare acționează chimic ca material puzzolanic.Raportul în greutate αmax de cenușă zburătoare si amestec de nisip poate fiexprimat cu ecuația. (1):

αmax=maxα= ___WF_____

WF +WS

Unde WF si WS= greutatea cenusei zburatoare si a nisipului in kilograme pe metru cub.Apoi amestecand cenusa zburatoare si mixtura de nisip la un raport fix de αmax este folosit pentru a umple golul in agregatele grosiere.Folosind un proces de umplere asemănător, uscat la maxim, pierderea densitatii agregatelor combinate, poate fi obținuta de la graficul de amestec de cenușă zburatoare / mixtura de nisip și agregat grosier.

βmax- raportul de greutate la densitatea maximă uscată, în vrac poate fiexprimat cu ecuația. (2):

βmax=max β= ___WF +_WS_____

WF +WS +WA

Unde WA= greutatea agregatului grosier in kilograme pe metru cub

La punctul de densitate maximă, structura agregatului de cenușă zburatoare, nisip și agregat grosier se presupun a fi complet ambalate folosind metoda mână uscată- rodding in concordanta cu standardul ASTM C29. Din aceasta, golul (Vv) între agregate poate fi calculat și valoarea minimă de pastă de ciment (VP) poate fi estimată cu ecuatia. (3). Când consideram pasta pentru producția reală de beton,

este necesar sa multiplicam un coeficient (N) pentru a ține cont de un strat lubrifiat (VL = S · t) pe suprafața agregatului (S), pentru a obține lucrabilitatea betonului.

Vp=Vv+S*t=N*Vv=N*(1-Wi/ γi) (3)

Unde S=suprafata agregatelor in metru patratt= grosimea pastei de lubrifiere pe sprafata agregatului in microniVv= cel mai mic gol intre agregate in metru cubWi=greutate agregatului in kilograme pe metru cubγi = densitatea agregatului in kilogram pe metru cub

Datorită dificultății de măsurare S · t, se propune de dragul comoditatii ca prin acesti coeficienti ce variaza N ·Vv sa încercam să obținem lucrabilitatea dorită. Astfel raportul apa/ciment se calculează după cum urmează:

w/b= ___W +_SP_____

C+WF +WSL (4)

unde SP = super-plastifianți, kilogram pe metru cub; C =conținut de ciment, kilogram pe metru cub; WSL = conținut zgură furnal, kilogram pe metru cubWF = continut cenușă zburătoare, kilogram pe metru cub.

Cantitatea de zgură de furnal în ecuatia (4) este de 5% din greutatea cimentului. Doza de super plastifianti a fost determinată experimental anterior și lucrabilitatea betonului de la un lot de studiu. Rezultatul fiecarui amestec de beton este prezentat în Tabelul 3.

2.4 Program test

Datorită caracteristicilor neobișnuite ale agregatelor reciclate, anumite teste, cum ar fi greutatea specifică in conditii de suprafață saturata uscată (SSD) și uscata în cuptor (OD), absorbtia de apa, densitatea uscata, soliditate și rezistență la uzură (Los Angeles Test) au fost efectuate pentru a evalua calitatea acestor agregate. Analiza granulometrica, proprietățile betonului proaspăt și betonului întărit, inclusiv tasarea și tasarea initiala și la 60 min, rezistenta la compresiune, rezistenta betonului, viteza cu ultrasunete și penetrarea cu clorură, s-au desfășurat în conformitate cu standardele ASTM relevante. Proprietățile au fost apoi analizate în ceea ce privește influența agregatelor reciclate asupra proprietăților betonului de inalta performanta.

Tabel 3Proportiile amestecului de beton kg/m3

Amestec Apa Ciment Agregat grosier

Agregat fin

Cenusa zburatoare

Zgura SP

DR32160 160 326 825 668 157 17 18DR36160 160 269 847 686 161 14 16DR40160 160 224 864 700 164 12 14DR32150 150 292 850 688 161 15 20DR32170 170 360 801 649 152 19 16DN32160

160 320 723 922 163 17 18

DN36160

160 264 742 946 167 14 16

DN40160

160 218 757 965 170 12 14

DN32150

150 286 744 949 167 15 20

DN32170

170 355 702 895 158 17 16

.1. DR și DN suport pentru amestecul cu agregate reciclate, fine și grosiere și amestecul cu agregat fin natural și reciclat, agregat grosier.2. Cele două cifre ale amestecului, după DR și DN semnifica raportul apa/ciment, iar ultimele 3 cifre indica conținutul de apă.

3) Rezultate

3.1. Caracteristicile agregatelor reciclate3.1.1. Greutatea specifica si capacitatea de absorbtieRezultatele din tabelul 1 arată că greutatea specifică a agregatelor reciclate este mai mica decat cea a agregatelor naturale, ca urmare a existenței de pastă în vrac și cărămizi din deseurile demolate din constructii. Ca urmare a conținutului de sol și cărămidă în agregatele reciclate, porozitatea mare este creată în agregatele reciclate

si agregate reciclate sunt acoperite cu mortar, în plus, absorbtia de apa a agregatelor reciclate grosiere si fine se ridică la 5% și 10%, comparativ cu agregatele normale, grosiere și fine, care sunt de aproximativ 1% și 2%. O astfel de absorbtie mare de apa va duce la o mai mare cerere de apa, necesitatea unor doze mari de super plastifianti pentru a menține același lucrabilitate și de asemenea va fi o mai mare pierdere de lucrabilitate [4].

3.1.2 GradatiaRezultatele, cu privire la standardele ASTM C33, demonstrează că gradația de agregate reciclate utilizate pe cont propriu nu se califica pentru o utilizare a lor in beton (Tabelul 2). În consecință, o gradatie remixata a agregatelor reciclate a fost aleasa în timpul acestei cercetari.

3.1.3 Densitatea uscata in vracAsa cum am mentionat mai sus, agregatele reciclate au greutatea specifica mai mica decât cea a agregatelor naturale și, în consecință densitatea uscata in vrac a agregatelor reciclate este mai mica decât cea a agregatelor naturale în jur de 1350 kg/m3 (Tabelul 1). 3.1.4 Duritatea si rezistenta la uzuraDuritatea agregatelor reciclate ajunge la 20,8% in medie în comparație cu cei 18% solicitati de standarul ASTM C88. Rezistența la uzură a agregatelor reciclate este în jur de 29,3%, ceea ce este mai buna de 50% din standard, dar este încă mai mica decât 20% ± 2% din agregatele zdrobite normale. Rezultatele sunt prezentate în Tabelul 1.

Tabelul 4Proprietati proaspete ale betonului de inalta performanta

Serie Initial 1 oraTasare(mm)

Variatia tasarii (mm)

Timpul de scadere(s)

Tasare(mm)

Variatia tasarii(mm)

Timpul de scadere(s)

DR32160 260 715 60 275 670 90DR36160 255 675 50 230 450 60DR40160 230 550 85 0 220 0DR32150 250 650 80 225 570 90DR32170 270 735 90 15 200 0DN32160 250 620 90 250 635 85DN36160 230 500 65 220 410 90

DN40160 230 540 50 0 200 0DN32150 200 380 85 180 350 95DN32170 260 660 90 260 620 120

3.2 Proprietatile proaspete ale betonului de inalta performanta cu agregate reciclateTasarea inițială și variatia tasarii a grupei DR și a grupei DN a amestecurilor de beton, îndeplinesc cerințele betonului de inalta performanta [13], 230 ~ 270 și 500 ~ 700 mm. După 1 h, cele mai multe amestecuri ale grupelor DR și DN isi mențin în continuare tasarea ridicata., cu excepția probelor cu un conținut de agregat ridicat (DR40160 și DN40160), un conținut ridicat de ciment (DR32170) și un continut scazut de apă (DN32150). Rezultatele sunt prezentate în tabelul 4. În general, agregatele reciclate cu valoare ridicata a absorbtiei de apa au numai o ușoară influență asupra lucrabilitatii amestecurilor de beton de inalta performanta în timpul etapelor inițiale, dar în cazul în care conținutul de apă în matricea de beton este mic incat sa acopere cererea mare de apa va duce la lucrabilitatea scazuta după 1 oră. Acest lucru indică faptul că pierderea lucrabilitatii este mult mai mare decât cea a betoanelor cu agregate normale.

3.3 Proprietatile de intarire ale betonului de inalta performanta cu agregate reciclate3.3.1 Rezistenta la compresiuneContinutul de apa fiind fix, este în general recunoscut faptul ca cu cat este mai mic raportul apa/ciment, cu atat este mai ridicata rezistenta la compresiune. ( Fig. 1 ) [ 12,13 ] Pe de altă parte, la acelasi raport apa/ciment rezistenta la compresiune este mai buna pentru probele grupei DR ( Fig. 2 ) [ 13 ] . În ceea ce privește probele grupei DN, cel cu un conținut de apă de 160 kg/m3 a indicat că rezistența la compresiune este ușor mai mare decât cele cu un conținut de apă de 150 și 170 kg/m3 , unde raportul apa/ciment este fix . În mod normal , betonul, folosind algoritmul de proiectare a amestecului de compactitate maximă cu un raport fix apa/ciment trebuie să indice faptul ca, cu cat este continutul de apa mai mic cu atat este mai mare rezistenta la compresiune [ 12-15 ] . Aceste diferente gasite rezultă din utilizarea de agregate reciclate în grupele DR și DN . Agregatele reciclate au nevoie de un conținut ridicat de apă pentru a compensa absorbtia mare de apa .Conținutul insuficient de apă și hidratare mica va reduce dezvoltarea rezistentei ( fig. 2 ) . Conform literaturii revizuite[ 13,16,17 ] , cantitatea excesivă de pasta, duce la o zona cu interfață slaba și densitate scăzută ce ar putea genera o slaba dezvoltare a rezistentei la compresiune. Comparând diverse rezistente de compresiune vedem ca cele ale amestecurilor grupei DN sunt în general mai mari decât cele din grupei DR cu același conținut de apă și raportul

apa/ciment dupa un anumit timp . Acest lucru indică faptul că este necesar să se amestece agregate naturale și reciclate împreună atunci când se fabrica beton de inalta performanta [ 18 ] . Comparativ cu betonul de inalta performanta normal [ 12-15 ] , s-a constatat o reducere de 20 ~ 30 % din rezistenta la compresiune .Cu toate acestea , celelalte proprietăți fiind îndeplinite , ar putea sugera că este necesar să se crească ușor la proiectare rezistenta la compresiune ori de câte ori agregatele reciclate sunt aplicate la fabricarea betonului de inalta performanta.

3.3.2 Rezistenta betonului

Ca regula generala, cu cat rezistenta betonului este mai mare cu atat se face mai greu difuzia chimicalelor in beton.

Fig 1: Rezistenta la compresiune a betonului de inalta performanta tinand cont de timp si de raportul apa/ciment(Algoritmul de proiectare a amestecului de compactitate

maximă al betonului cu acelasi continut de apa de 160 kg/m3)

Fig 2: Rezistenta la compresiune a betonului de inalta performanta tinand cont de timp si de continutul de apa (Algoritmul de proiectare a amestecului de compactitate

maximă al betonului cu acelasi raport apa/ciment de 0,32)

20 kΩ-cm este o valoare rezonabila pentru betonul durabil de inalta performanta.Pentru grupa DR și grupa DN cu același conținut de apă, cu cat raportul apa/ciment este mai mic cu atat este mai mare rezistenta betonului. De exemplu, DR32160 atinge 50,1 kΩ-cm (Fig. 3), și DN32160 atinge 77,9 kΩ cm la 91 zile. Pede altă parte pentru grupa DN amestecurile cu același raport apa/ciment, dar cu variația conținutului de apă, cu cat este mai mic conținutul de apă, cu atât este mai mare rezistenta betonului (Fig. 4). DN32150 poate ajunge chiar la 80,6 kΩ cm in 91 zile. Acest rezultat releva o tendință similară cu cea a betonului de inalta performanta proiectat cu algoritmul de proiectare a amestecului de compactitate maximă, folosind agregate normale [12,13]. Cu toate acestea, grupa DR cu un conținut de apă de 150 kg/m3 nu are o rezistenta a betonului atat de mare cum era de așteptat, dupa un anumit timp.

Atata timp cat conținutul de apă este de apă relativ scăzut, suplimentul de apa, insuficientă, influențează consecvent gradul de hidratare si este o posibila cauza pentru densitatea limitata a grupei DR.Dupa 28 zile, rezistentele betonului atât pentru grupele DR și DN sunt încă în creștere, ceea ce este complet diferit fata de betoanele proiectate folosind algoritmul ACI [13]. La 28 zile, rezistenta betonului la toate probele este mai mare de 20 kΩ-cm, prin urmare, probele pot fi considerate a fi un beton durabil [19].

3.3.3 Viteza pulsului ultrasonic (UPV)

Cu același conținut de apă, DR32160 și DN32160 vor obține cele mai bune rezultate cu privire la viteza pulsului ultrasonic (Fig. 5). Tendința în ceea ce privește proprietățile de întărire ale betonului creat cu algoritmul de proiectare a amestecului de compactitate maximă este: cu cât este mai mic raportul apa/ciment, cu atat este mai mare viteza pulsului ultrasonic [12,13]. Pe de altă parte, cu aceeași raport apa/ciment, DR32160 și DN32150 arată o performanță mai bună a vitezei pulsului ultrasonic atât pentru grupa DR cat și pentru grupa DN (Fig. 6).

Fig 3: Rezistenta betonului de inalta performanta tinand cont de timp si de raportul apa/ciment (Algoritmul de proiectare a amestecului de compactitate maximă al betonului cu acelasi continut de apa de 160kg/m3)

Fig 4: Rezistenta betonului de inalta performanta tinand cont de timp si de continutul de apa (Algoritmul de proiectare a amestecului de compactitate maximă al betonului cu acelasi raport apa/ciment de 0,32)

Conform cercetarilor relevante ale algoritmului de amestec densificat [12-15], la acelasi raport apa/ciment, cu atat este mai scazut conținutul de apă, cu atat este mai mare viteza pulsului ultrasonic. Pentru ca DR32150 nu poate avea cele mai bune rezultate din punct de vedere al vitezei pulsului ultrasonic în grupa DR, la un raport constant apa/ciment, se demonstrează ca amestecul de agregate naturale și reciclate pot de fapt spori viteza pulsului ultrasonic al betonului de inalta performanta creat folosind algoritmul de amestec densificat [18].

3.3.4 Penetratia ionilor de clorura (CP)În ambele grupe DR și DN, care au același conținut de apă, cu cat este mai mic raportul apa/ciment, cu atat este mai mică valoarea penetratiei ionilor de clorura.În egală măsură, la un raport fix apa/ciment, conținutul de apă este mai scazut si valoarea penetratiei ionilor de clorura atât pentru grupa DR cat si pentru și grupa DN este mai scazuta[12-15]. Sub aceiași parametri, cum ar fi același conținut de

apă și acelasi raport apa/ciment, valoarea penetrarii ionilor de clorura a grupei DN este mai bună decât cea a grupei DR. Aceasta este sub aceleași condiții ca probele de beton ce conțin agregate naturale fine, au rezultate mai bune în ceea ce privește valoarea penetrarii ionilor de clorura decât cele cu agregate reciclate fine. Adaosul de agregate naturale fine va reduce continutul de mortar rezidual si va spori durabilitatea betonului [19,20]. Valorile penetrarii ionilor de clorura la toate amestecurile, dupa 91 de zile sunt mai mici decât 2000 C, un nivel "scăzut", în conformitate cu standardele ASTM C1202 [13] (Fig. 7). Astfel, betonul de inalta performanta creat cu algoritmul de proiectare a amestecului de compactitate maximă chiar si cu agregate reciclate poate rezista factorilor ce duc la degradare severa.

Fig 5: relatia intre viteza ultrasonica, timp si raportul apa/ciment(Algoritmul de

proiectare a amestecului de compactitate maximă al betonului cu acelasi continut de apa de 160 kg/m3)

Fig 6: relatia intre viteza ultrasonica, timp si continutul de apa(Algoritmul de

proiectare a amestecului de compactitate maximă al betonului cu acelasi raport apa/ciment de 0.32)

4.Concluzie

Un studiu aprofundat al efectelor utilizării agregatelor reciclate asupra performanței betonului de inalta performanta a fost efectuată, iar următoarele concluzii provizorii sunt date:1)Caracteristici de bază, cum ar fi; greutatea specifică;capacitatea de absorbție, gradația, densitatea uscata in vrac, soliditatea și rezistența la uzura a agregatelor reciclate sunt în general mai proaste decât cele ale agregatelor naturale, datorită existenței mortarului rezidual și impurităților [20].2) Amestecurile care utilizează agregate reciclate au satisfăcut inițial cerințele de scadere cu privire la betonul de inalta performanta, cu toate acestea, ele vor avea o mare pierdere de tasare după 1 h, datorită absorbtiei mare de apa a agregatelor reciclate [4,5].3) Oricare agregat reciclat este utilizat pentru fabricarea betonului de inalta performanta, tendința proprietăților, cum ar fi rezistenta betonului, viteza pulsulul ultrasonic și CP sunt foarte similare cu cele ale betoanelor de inalta performanta normale. Cu toate acestea, o reducere de 20 ~ 30% din rezistenta la compresiune a fost gasita, atunci când s-a facut comparatia cu betonul de inalta performanta

normal [12-15]. Acest rezultat este similar cu altele ale betonului din agregate reciclate [18,20]. Chiar și așa, atunci când alte proprietăți fizice, mai ales durabilitatea, satisfac cerințele betonului de inalta performanta, agregatele reciclate ar putea fi utilizate pentru aplicații ale betonului de inalta performanta. Cu toate acestea, se recomanda crearea rezistentei la compresiune.

Fig 7: comparatia intre penetrarea de clorura si tipurile de beton ai Algoritmul de proiectare a amestecului de compactitate maximă

4) Se sugerează să nu se utilizeze agregate reciclate pentru aplicații ale betonului de rezistență ridicata din cauza problemelor de durabilitate pe termen lung. [21]. Durabilitatea poate fi îmbunătățită în continuare prin adăugarea de agregate naturale, fine în amestecuri [18]. Mult mai surprinzator, toate amestecurile pot avea valori CP mai mici decât 2000 C, la 91 de zile, iar unele amestecuri sunt chiar sub 1000 C. Conform ASTM C1202, acestea sunt rezultate foarte bune.

PARERI PERSONALE:

1)Betonul de inalta performanta fabricat din agregate reciclate nu poate indeplini aceleasi cerinte ca cel fabricat din agregate naturale, sau, indeplineste anumite cerinte pana intr-un anumit punct.

2) In viitor eu cred ca industria betonului va folosi agregatele reciclate pe o scara mai larga in combinatie cu cele naturale, deoarece la ora actuala este un consum foarte mare de agregate naturale ceea ce duce la distrugerea mediului si la consumarea resursei naturale intr-un ritm foarte alert.

3) Betonul din agregate reciclate poate indeplini toate cerintele cerute doar cu anumite modificari aduse in reteta sa cum ar fi adaosul de ciment sau amestecul agregatelor reciclate cu cele naturale.

Referinte

[1] WWF, Raportul planetei vii, WWF, Taipei, 1998.[2] T.C. Hansen, H. Narud, Rezistenta betonului reciclat fabricat din agregate grosiere de beton, Betonul international, vol. 5, No 1, (1983),pp. 79–83, pp. 120–135.[3] S. Hasaba, M. Kawamura, K. Toriik, K. Takemoto, Contractarea la uscare si durabilitatea betonului fabricat din agregate de beton reciclat, Institutul de beton al Japoniei, vol. 3, 1981, pp. 55–60, informatii suplimentare obtinute din cercetarile anterioare in japoneza.[4] N. Su, B.L. Wang, Studiu asupra proprietatilor igineresti ale betonului cu agregate reciclate si agregate recuperate din beton demolat, Jurnalul Institutului chinez de inginerie civila si hidraulica 12 (3) (2000) 435–444.[5] T. Mukai, M. Kikuchi, H. Koizumi, Studiul fundamental al proprietatilor de intarire intre betonul cu agregate reciclate si barele de otel, Asociatia cimentului Japoniei, 32nd Review, 1978.[6] A.D. Back, Betonul reciclat ca sursa de agregate, Jurnalul ACI 74–22(1977) 212–219.[7] S. Frondistou-Yannas, Resturile de beton ca agregat pentru beton nou, AICI J. Proc., vol. 74 (8), August 1977, pp. 373–376.[8] C. DePauw, Cateva rezultate ale cercetarilor despre fragmentarea si reciclarea betonului armat, Capitolul 5.3.2, in: P. Kreijger (Ed.), Probleme de aderenta in reciclarea betonului, Conferinta NATO Seria IV (Materials Science), Plenum Press, New York, NY, 1981, pp. 311–317.[9] F.H. Wittmann, P. Schwesinger (Eds.), Beton de inalta performanta: Crearea si proprietatile materialelor, AEDIFICATIO Verlag GmbH, German, 1995.[10] S. Chandra (Ed.),Deseuri utilizate in fabricarea betonului, Publicatiile Noyes, New Jersey, USA, 1997.[11] W.Y. Tam, X.F. Gao, C.M. Tam, Analiza microstructurala a betonului cu agregate reciclate produs prin amestecarea in doua trepte, Cercetarea betonului si cimentului. 35 (2005) 1187–1194.

[12] C.L. Hwang, J.J. Lin, L.S. Lee, F.Y. Lin, Algoritmul de proiectare a amestecului de compactitate maximă si proprietatile initiale ale betonului de inalta performanta, Jurnalul Institutului Chinez al ingineriei civile si hidraulice 8 (2) (1996) 217–219.[13] C.L. Hwang, Proprietati si comportamente ale betonului, Chan's Arch Books, Taipei, 1999.[14] J.C. Chern, C.L. Hwang, D.H. Tsai, Cercetarea si dezvoltarea betonului de inalta performanta in Taiwan,Beton International 17 (10) (1995) 1–76.[15] L.S. Li, C.L. Hwang, O asigurare de calitate a sistemului Source Code in Taiwan,Inceputurile primei conferinte Nord Americane privind proiectarea si folosirea betonului de consolidare, ACBM, 2002, pp. 275–280.[16] P.K. Mehta, Betonul— Structura, Proprietati, si Materiale, Prentice- Hall, N.J., USA, 1986.[17] S. Mindess, J.F. Young, Betonul, Prentice-Hall, N.J., USA, 1981.[18] A. Ajdukiewicz, A. Kliszczewicz, Influenta agregatelor reciclate in proprietatile mecanice ale betonului de inalta performanta, Compoziti ai cimentului si betonului 24 (2002) 269–279.[19] N.R. Buenfeld, J.B. Newma, C.L. Page, Rezistenta mortarului imersat in apa de mare, Cercetarea betonului si cimentului 16 (1986) 511–524.[20] K.K. Sagoe-Crentsil, T. Brown, A.H. Taylor, Performanta betonului fabricat cu produse comerciale din agregate grosiere de beton reciclat, Cercetarea betonului si cimentului 31 (2001) 707–712.[21] R. Zaharieva, F. Buyle-Bodin, F. Skoczylas, E.Wirquin, Evaluarea proprietatilor de permeabilitate a suprafetei agregatelor reciclate din beton, Compoziti ai cimentului si betonului 25 (2003) 223–232.