Journals / Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2018 / Cilt: 24 - Sayı: 6

A comparative analysis of elasticity modulus of recycled aggregate concrete with silica fume

Silis dumanı katkılı geri kazanılmış agregalı betonların elastisite modüllerinin karşılaştırmalı analizi

Pages
1069–1078
Publication Date
2018-12-18
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

An elasticity modulus equation is also proposed for RAC with and without SF.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Recycling of waste materials has significant influence on the concept of sustainability in construction industry due to the conservation of natural resources and minimizing the environmental impacts which leads to habitable future.
📊
Key Findings & Data:In this concept, concrete mixtures including RA and silica fume (SF) at various ratios (0-30-40-70-100%) and (0-5-10%), respectively, are produced in order to determine the elasticity modulus of RAC.
💡
Conclusion & Impact:An elasticity modulus equation is also proposed for RAC with and without SF.
🔬Design:Research Article
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Geri kazanılmış agregalı beton (GKA-B) · Silis dumanı (SD) · Elastisite modülü

Abstract

Recycling of waste materials has significant influence on the concept of sustainability in construction industry due to the conservation of natural resources and minimizing the environmental impacts which leads to habitable future. Construction activities, in general, result in huge amount of construction and demolition waste (C&DW) and C&DW has a great potential for possible disposal as recycled aggregate (RA) in civil engineering applications, especially in recycled aggregate concrete (RAC), after recycling processes. In this concept, concrete mixtures including RA and silica fume (SF) at various ratios (0-30-40-70-100%) and (0-5-10%), respectively, are produced in order to determine the elasticity modulus of RAC. This work aims to examine elasticity modulus of RAC determined according to the formulas of standards and studies. Analytical and statistical assessments are performed and experimental and theoretical results are compared. When RA content increases, the elasticity modulus decreases. SF utilization in RAC improves the mechanical parameters (elasticity modulus and compressive strength). The American standard (ACI 318-05) predicts the elasticity modulus approximately to the experimental results although it has the highest relative standard deviations in comparison to the regarded standards. Moreover, proposed equations for RAC by researchers estimate the elasticity modulus values greater than those of standards and the experimental results. An elasticity modulus equation is also proposed for RAC with and without SF.

Özet

Atık malzemelerin geri dönüşümü, doğal kaynakların korunmasından ve yaşanabilir bir gelecek için öncülük edecek çevresel etkilerinin azaltılmasından dolayı, yapı sektöründe sürdürülebilirlik kavramı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Yapım işlemleri, genellikle, yüksek miktarda yapı ve yıkıntı atığı (YYA) oluşumuyla sonuçlanmakta ve geri dönüşüm işlemi ardından YYA bertaraf edilmesi için inşaat mühendisliği uygulamalarında, özellikle geri kazanılmış agregalı betonda (GKA-B), geri kazanılmış agrega (GKA) olarak kullanımı büyük potansiyele sahiptir. Bu bağlamda, çeşitli oranlarda GKA (0-30-40-70-100%) ve çeşitli oranlarda silis dumanı (SD) (0-5-10%) içeren beton karışımları GKA-B‘ nun elastisite modülünü belirlemek üzere üretilmiştir. Bu çalışma, çeşitli standartlar tarafından ve çeşitli araştırmacılar tarafından önerilen teorik elastisite modülü formüllerince hesaplanan GKA-B elastisite modülü değerlerinin deneysel olarak elde edilen GKA-B elastisite modülü değerlerine yakınlıklarının olup olmadığını göstermeyi amaçlamaktadır. Analitik ve istatistik değerlendirmeler yapılmıştır. Sonuç olarak, GKA oranının betondaki artışı ile elastisite modülü azalmaktadır. GKA-B’da SD kullanımı elastisite modülünü ve basınç dayanımını artırmaktadır. İrdelenen standartlar göz önüne alındığında, Amerikan standardı (ACI 318-05) elastisite modülünü deneysel sonuçlara göre, en yüksek standart sapma göstermesine rağmen, yakın tahmini vermektedir. Diğer taraftan araştırmacılar tarafından GKA-B elastisite modülü tahmini için önerilen denklemler, irdelenen standartların ve deney sonuçlarının üzerinde sonuç vermektedirler. SD içeren ve içermeyen betonlar için bir elastisite modülü denklemi de bu çalışmada önerilmektedir.

🔖

Cite This Article

ÇAKIR, Ö., DİLBAS, H. (2018). A comparative analysis of elasticity modulus of recycled aggregate concrete with silica fume. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 24 - Sayı: 6, 1069–1078. https://ajindex.com/articles/42280

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (15)

  1. Xiao J, Li W, Fan Y, Huang X. "An overview of study on recycled aggregate concrete in China (1996-2011)". Construction and Building Materials, 31, 364-83, 2012.
  2. Wagih AM, El-Karmoty HZ, Ebid M, Okba SH. "Recycled construction and demolition concrete waste as aggregate for structural concrete". HBRC Journal, 9(3), 193-200, 2013.
  3. Dilbas H, Şimşek M, Çakır Ö. "An investigation on mechanical and physical properties of recycled aggregate concrete (RAC) with and without Silica Fume". Construction and Building Materials, 61, 50-59, 2014.
  4. Çakır Ö. "Experimental analysis of properties of recycled coarse aggregate (RCA) Concrete with Mineral Additives". Construction and Building Materials, 68, 17-25, 2014.
  5. Turkish Standards Institute. "Requirements for Design and Construction of Reinforced Concrete Structures". Ankara,
  6. Turkey, TS 500, 2000.
  7. American Concrete Institute. "Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary". Farmington Hills, MI, USA, ACI-318M-05, 2004.
  8. Canadian Standards Association. “Design of Concrete Structures". Mississauga, Ontario, Canada, CSA A23.3-04, 2010. Concrete and Reinforced Concrete Research and Technology Institute. "Concrete and Reinforced Concrete Structures without Prestressing". Moscow, Russia, SP 52-101-2003, 2006. European Committee for Standardization. “Design of Concrete Structures-Part 1-1: General Rules for Buildings". Brussels, Belgium, EN 1992-1-1, 2004.
  9. Standards Australia. “Australian Standard Concrete Structures". GPO Box 5420, Sydney, Australia, AS-3600-2001, 2001.
  10. Nematzadeh M, Naghipour M. "Compressive strength and modulus of elasticity of freshly compressed concrete". Construction and Building Materials, 34, 476-485, 2012.
  11. Vilanova A, Fernandez-Gomez J, Landsberger GA. "Evaluation of the mechanical properties of self-compacting concrete using current estimating models". Construction and Building Materials, 25, 3417-3426, 2011.
  12. Zhou C, Li K, Ma F. "Numerical and statistical analysis of elastic modulus of concrete as a three-phase heterogeneous composite". Computers and Structures, 139, 33-42, 2014.
  13. Pronzin A. Comparison of Russian, Finnish and European Norms for Reinforced Concrete Structures. BSc Thesis, Saimaa University, Lappeenranta, Finland, 2012.
  14. Demir F, Korkmaz A. "Prediction of lower and upper bounds of elastic modulus of high strength concrete". Construction and Building Materials, 22, 1385-1393, 2008.
  15. Corinaldesi V. "Mechanical and elastic behaviour of concretes made of recycled-concrete coar