Re-evaluation of Waste Roller Compacted Concrete Aggregate in Production of Roller Compacted Concretes

Silindirle Sıkıştırılmış Atık Beton Agregasının Silindirle Sıkıştırılmış Beton Üretiminde Yeniden Değerlendirilmesi

Abstract

Roller compacted concrete (RCC) is generally preferred for road and dam construction due to its advantages such as ease and speed of construction, ease of raw material supply and low cost. Conservation of resources and recycling of waste materials in the production of RCC, are important in terms of reducing energy losses and costs that occur during transportation, storage and disposal of wastes. In this study, RCC waste was crushed to the required aggregate sizes and reused in the production of RCCs. Waste aggregates were used as coarse aggregates in the amount of 0%, 50% and 100%. In addition to waste RCC aggregates, dolomite aggregate was used as coarse aggregate. Natural sand was used as fine aggregate, and Portland cement CEM I 42.5R was used as binder in production of RCC with a water/cement ratio of 0.36. The unit weight, compressive strength, ultrasonic pulse velocity, elastic modulus and abrasive wear resistance of the specimens were determined. As a result of the experimental study, it was concluded that the waste RCC aggregate provides relatively homogeneity in physical properties that determine concrete quality such as Los Angeles abrasion resistance and water absorption, so it has the potential to be reused in RCC production, and the re-evaluation of waste RCC aggregates can contribute for a sustainable and economical concrete production.

Özet

Silindirle sıkıştırılmış betonlar (SSB), geleneksel betonlara göre daha yeni kullanılmaya başlanan bir yapı malzemesi olup kolay ve hızlı üretim, düşük maliyet, hammadde olarak geleneksel beton üretiminde kullanılan kaynakların kullanılabilmesi gibi avantajları açısından genellikle yol ve baraj inşaatlarında tercih edilmektedir. Geleneksel beton üretiminde olduğu gibi, SSB üretiminde de, kullanılan kaynakların korunması ve atık malzemelerin üretimde yeniden değerlendirilmesi; çevreye verilen zararın azaltılmasının yanı sıra, atık malzemelerin taşınması, depolanması ve çevreye zarar vermeyecek şekilde bertaraf edilmesi sırasında meydana gelen enerji kaybı ve maliyeti azaltmak açısından önemlidir. Bu çalışmada, silindirle sıkıştırılmış atık betonlar uygun boyutta öğütülerek yeniden SSB üretiminde kullanılmıştır. Atık agregalar iri agrega olarak %0, %50 ve %100 oranlarında kullanılmıştır. Atık agregaların haricinde iri agrega olarak dolomit agregası, ince agrega olarak doğal kum, bağlayıcı olarak CEM I 42,5R Portland çimentosu ile su/çimento (s/ç) oranı 0,36 olan SSB üretimi gerçekleştirilmiştir. SSB numuneleri üretilirken her bir kademe yaklaşık 15 saniye süreli olmak üzere iki kademede sıkıştırma gerçekleştirilmiştir. Üretilen numuneler bir gün sonra kalıptan çıkarılmış, deney gününe kadar kür havuzunda kirece doygun suda bekletilmiştir. Üretilen betonların birim hacim ağırlık, 7 ve 28 günlük basınç dayanımı, ultrases geçiş hızı, dinamik elastisite modülü ve aşınma direnci tayin edilmiştir. Deneysel çalışmanın neticesinde, atık SSB agregasının Los Angeles aşınma direnci, su emme gibi beton kalitesini belirleyen fiziksel özellikleri sağlama hususunda nispeten homojenlik sağlaması sayesinde, SSB üretiminde yeniden kullanım potansiyeli olduğu, bu şekilde yeniden değerlendirilen atık SSB agregalarının ekonomik yönden ve sürdürülebilirlik açısından katkı sağlayabileceği sonucuna varılmıştır.