امکان سنجی کاربرد سنگدانه‏های بازیافتی بتنی در راهسازی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، ایران

2 دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، ایران

10.22034/tri.2023.63096

چکیده

بازیافت نخاله‏های ساختمانی و تولید مصالح سنگدانه‏ای بازیافتی در حال حاضر به عنوان رویکردی نوین به حل معضلات زیست‏محیطی مانند کمبود منابع سنگدانه‏ای طبیعی، تخریب معادن و زیست بوم‏ها و کمبود مراکز دفن نخاله کمک شایانی نموده است. به‏طورکلی سنگدانه‏های بازیافتی بتنی به مراتب کیفیت و مقاومت مکانیکی کمتری نسبت به سنگدانه ‏ای طبیعی دارند. با این حال باتوجه به محدودیت‏های موجود استفاده از این نوع مصالح بازیافتی در عملیات‏های عمرانی مانند راه‏سازی الزامی می‏نماید. در این مقاله مجموعاً 9 نمونه شن (3 نمونه شن بازیافتی بتنی و 6 نمونه شن طبیعی) به‏منظور ارزیابی عملکرد فیزیکی و مکانیکی سنگدانه درنظر گرفته شد. شن‏های طبیعی از مناطق مختلف شهر تهران جمع آوری شد و شن‏های بازیافتی بتنی نیز از خردایش بتن های معمولی، خودتراکم و بتن مخلوط تولید شد. دلیل این موضوع امکان بررسی کیفیت و نوع بتن اولیه برروی رفتار عملکردی شن‏های بازیافتی بتنی بود. آزمایش‏های جذب آب، چگالی، سایش در دستگاه لوس آنجلس، خردشدگی و ضربه بر روی نمونه ها اعمال شد. سپس با استفاده از الزامات آیین‏نامه‏ای مصالح سنگدانه‏ای مصرفی در راه‏سازی امکان‏سنجی کاربرد سنگدانه‏های مورد آزمون بحث و بررسی شد. نتایج نشان داد که مجموعاً شن‏های بازیافتی بتنی امکان استفاده در لایه‏های روسازی آسفالتی مانند رویه، آستر و آسفالت ماستیک را ندارند اما در سایر لایه‏های راهسازی مانند زیر اساس، اساس، رویه بتنی و شانه راه باتوجه به معیارهای مکانیکی مندرج در آیین‏نامه‏های راه‏سازی می‏توانند استفاده شوند. بررسی نوع بتن اولیه شن‏های بازیافتی بتنی نیز نشان داد که بتن اولیه برروی عملکرد مکانیکی شن‏های بازیافتی بتنی فاقد تأثیر است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Evaluating the Utilization of Recycled Concrete Aggregate for Road Applications

نویسندگان [English]

  • Milad Aghili Lotf 1
  • Massoud Palassi 2
  • Amir Mohammad Ramezanianpour 2
1 M.Sc., School of Civil Engineering, College of Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran.
2 Associate Professor, School of Civil Engineering, College of Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran.
چکیده [English]

Recently, reusing or recycling crushed concrete pieces and producing recycled concrete aggregate (RCA) has emerged as an effective way for controlling and managing construction and demolition waste, reducing the need for natural aggregates, protecting the environment, and saving landfill space. The purpose of this study was to investigate the feasibility of utilizing RCAs as an unconfined aggregate in road structure courses. Six types of natural aggregates (NAs) and three different types of RCAs were selected. All natural aggregates were located in suburb of Tehran. Four samples comprised of crushed aggregates used locally in building construction and two of them were river run gravel based. Also, three different types of RCAs were considered, denoted as RCA-1, RCA-2 and RCA-3. RCA-1 was chosen from a self-consolidating concrete and RCA-1 was selected from a conventional concrete and finally, RCA-3 was chosen from a landfill that consisted of several unknown concrete resources, crushed concrete and impurities. Various physical and mechanical tests including water absorption, specific weight, impact test, crushing test and Los Angles abrasion test were performed on these aggregates. The results indicated that all RCAs were accepted for general applications in road construction, expect for asphaltic layers such as surface course, binder course and mastic asphalt course. As well results illustrated that the parent concrete quality of RCAs had no considerable impact on the mechanical performance of RCAs.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Recycled Concrete Aggregate
  • Natural Aggregate
  • Los Angles Abrasion Test
  • Impact Test
  • Crushing Test

مراجع

- نشریه شماره 234 (1390). آیین­نامه روسازی آسفالتی راه­های ایران. سازمان مدیریت و برنامه‏ریزی کشور.
- نشریه شماره 101 (1392). مشخصات فنی عمومی راه. سازمان مدیریت و برنامه‏ریزی کشور..
- نشریه شماره 301 (1384). مشخصات فنی عمومی روسازی راه‏آهن. سازمان مدیریت و برنامه‏ریزی کشور.
- استاندارد ملی شماره 302 (1394). ویژگی‏های سنگدانه‏های بتن. سازمان ملی استاندارد ایران.
-­Al-Mufti, R. L., & Fried, A. N. (2017). Improving the strength properties of recycled asphalt aggregate concrete. Construction and Building Materials, 149, 45-52.
-­Arshad, M., & Ahmed, M. F. (2017). Potential use of reclaimed asphalt pavement and recycled concrete aggregate in base/subbase layers of flexible pavements. Construction and Building Materials, 151, 83-97.
- Butler, L., West, J. S., & Tighe, S. L. (2011). The effect of recycled concrete aggregate properties on the bond strength between RCA concrete and steel reinforcement. Cement and Concrete Research, 41(10), 1037-1049.
- De Juan, M. S., & Gutiérrez, P. A. (2009). Study on the influence of attached mortar content on the properties of recycled concrete aggregate. Construction and Building Materials, 23(2), 872-877.
-­Debieb, F., Courard, L., Kenai, S., & Degeimbre, R. (2009). Roller compacted concrete with contaminated recycled aggregates. Construction and Building Materials, 23(11), 3382-3387.
- Le, T., Rémond, S., Le Saout, G., & Garcia-Diaz, E. (2016). Fresh behavior of mortar based on recycled sand–Influence of moisture condition. Construction and Building Materials, 106, 35-42.
-­Pasandin, A. R., & Perez, I. (2015). Overview of bituminous mixtures made with recycled concrete Aggregates. Construction and Building Materials, 74, 151-161.
-­Poon, C.S., Kou, S.C., Wan, H.W., & Etxeberria, M. (2009). Properties of concrete blocks prepared with low grade recycled aggregates. Waste Management, 29(8),
2369–2377.
-­Poon, C.S., Shui Z.H., & Lam, L. (2004). Effect of microstructure of ITZ on compressive strength of concrete prepared with recycled aggregates. Construction and Building Materials 18(6), 461–468.
- Wang, L., Wang, J., Qian, X., Chen, P., Xu, Y., & Guo, J. (2017). An environmentally friendly method to improve the quality of recycled concrete aggregates. Construction and Building Materials, 144, 432-441.
-­Ahmadi, M., Farzin, S., Hassani, A., & Motamedi, M. (2017). Mechanical properties of the concrete containing recycled fibers and aggregates. Construction and Building Materials, 144, 392-398.
-­ASTM C 127 (2004). Standard test method for density, relative density (specific gravity), and absorption of coarse aggregate. American society for testing and materials.
-­ASTM C 131/C 131 M. (2014). Standard test method for resistance to degradation of small-size coarse aggregate by abrasion and impact in the Los Angeles Machine. American society for testing and materials.
 -ASTM C33 / C33M-16e1 (2016). Standard specification for concrete aggregates. American society for testing and materials
-­BS 812.Part 110. (1990). Methods for determination of aggregate crushing value (ACV). British Standards Institution.
-­BS 812.Part 112. (1990). Methods for determination of aggregate impact value (AIV). British Standards Institution.
 -­BS 882 (1992). Specification for aggregate from natural sources for concrete. British Standard Institution.
-­BS EN 12620 (2008). Aggregates for concrete, British Standards Institution.
-­De Brito, J., & Saikia, N. (2012). Recycled aggregate in concrete: use of industrial, construction and demolition waste. Springer.
 -­DIN 4226-100 (2002). Aggregates for mortar and concrete. Part 100: Recycled aggregates. DIN Standards.
-­Limbachiya, M.C., Leelawat, T., & Dhir, R.K. (2000). Use of recycled concrete aggregate in high strength concrete. Materials and Structures, 33(9), 574–580.
 -­McGinnis, M. J., Davis, M., de la Rosa, A., Weldon, B. D., & Kurama, Y. C. (2017). Strength and stiffness of concrete with recycled concrete aggregates. Construction and Building Materials, 154, 258-269.
-­Radević, A., Đureković, A., Zakić, D., & Mladenović, G. (2017). Effects of recycled concrete aggregate on stiffness and rutting resistance of asphalt concrete. Construction and Building Materials, 136, 386-393.
-­Rao, M.C., Bhattacharyya, S.K., & Barai, S.V. (2011). Behaviour of recycled aggregate concrete under drop weight impact load. Construction and Building Materials, 25(1), 69–80.
-­Sadati, S., & Khayat, K. H. (2016). Field performance of concrete pavement incorporating recycled concrete aggregate. Construction and Building Materials, 126, 691-700.
-­Surya, M., VVL, K. R., & Lakshmy, P. (2013). Recycled aggregate concrete for transportation infrastructure. Procedia-Social and Behavioral Sciences, 104, 1158-1167.
-­Tabsh, S. W., & Abdelfatah, A. S. (2009). Influence of recycled concrete aggregates on strength properties of concrete. Construction and Building Materials, 23(2), 1163-1167.
-Tam, V.W.Y., Wang, Y., & Tam, C.M. (2008). Assessing relationships among properties of demolished concrete recycled aggregate and recycled aggregate concrete using regression analysis. J. of Hazardous Materials, 152(2), 703–714.
-­Topcu, I. B. (1997). Physical and mechanical properties of concretes produced with waste concrete. Cement and concrete research, 27(12), 1817-1823.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار