Use of recycled concrete aggregate in concrete manufacturing

Thumbnail Image

Files

master_Arola_Asko_2022.pdf (3.91 MB)

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Insinööritieteiden korkeakoulu | Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

Authors

Date

2022-08-22

Department

Major/Subject

Rock Engineering

Mcode

Degree programme

Master's Programme in Geoengineering (GEO)

Language

en

Pages

66 + 22

Series

Abstract

The aim of the thesis was to research the water demand, consistency, and compression strength of recycled aggregate concrete made by using recycled concrete aggregates obtained from demolition- and production waste, and if these tests would indicate that the allowed quantities of recycled concrete aggregates in recycled aggregate concrete could be increased. Recycled concrete aggregates are mostly used in embankments and in other earth construction replacing natural aggregates. They are already utilized in concrete production replacing natural coarse aggregates from the concrete mix, but the current use is limited to certain quantity-, quality- and grain size limits, which makes the utilization rather minor com-pared to the possible potential. Main difference of recycled concrete aggregate compared to natural aggregate is its mortar content from the initial concrete, which porous nature causes recycled concrete aggregate to have higher water absorption capacity. Old mortar content also decreases the compressive strength of concrete because it is weaker than pure natural aggregates. In addition, possible impurities and strength class of the initial concrete effect on the final strength and can vary depending on the waste source. As a result of the thesis effects of different sized recycled concrete aggregate portions from demolition- and production waste sources were dis-covered and compared to a reference concrete, where no recycled concrete aggregates were used. Unexpectedly the waste source didn’t really designate the results, and demolition waste mixes performed better in some aspects. Use of fine grained recycled concrete aggregates was discovered challenging, but according to the interpretation of test results, some of the current allowed coarse recycled concrete aggregate amounts could be increased.

Diplomityön tavoitteena oli tutkia betonisen purku- ja tuotantojätteestä valmistetun kierrätyskiviaineksen käyttöä uusiobetonin seassa, sekä käytön vaikutusta betonin vedentarpeeseen, koostumukseen ja puristuslujuuteen, ja selvittää voitaisiinko tämän hetken sallittuja uusiobetonin kierrätyskiviainesmääriä nostaa. Kierrätyskiviaineksia käytetään eniten pengerryksissä ja muussa maarakentamisessa korvaamaan luonnonkiviaineksia. Niitä hyödynnetään jo betonituotannossa korvaamalla karkeita luonnonkiviaineksia valmisbetonissa, mutta tämänhetkinen käyttö on rajattu tiettyihin määrä-, laatu- ja raekoko rajoihin, joka tekee hyödyntämisestä jokseenkin vähäistä verrattuna mahdolliseen potentiaaliin. Eniten betoninen kierrätyskiviaines eroaa luonnonkiviaineksesta sen sisältämän alkuperäisen betonin jättämän laastikontentin takia, jonka huokoinen rakenne aiheuttaa betonisen kierrätyskiviaineksen korkeamman vedenimukyvyn. Vanha laastikontentti myös heikentää betonin puristuslujuutta koska se on heikompaa kuin puhdas luonnonkiviaines. Lisäksi mahdolliset epäpuhtaudet ja alkuperäisen betonin lujuusluokka vaikuttavat lopulliseen lujuuteen ja voivat vaihdella jätelähteestä riippuen. Diplomityön tuloksena määritettiin eri jätelähteistä saatujen erikokoisten betonisten kierrätyskiviainesannosten vaikutukset, joita vertailtiin referenssibetoniin jossa kierrätyskiviaineksia ei käytetty. Yllättäen jätelähde ei niinkään määritellytkään testituloksia, ja purkujätereseptit suoriutuivat paremmin joissakin näkökohdissa. Hienorakeisen kierrätyskiviaineksen käyttö havaittiin haastavaksi, mutta testitulosten tulkinnan perusteella joitakin tämän hetken sallittuja karkeiden betonisen kierrätyskiviaineksen määriä voitaisiin nostaa.

Description

Supervisor

Punkki, Jouni

Thesis advisor

Mantila, Ari

Keywords

recycled concrete aggregate, RCA, recycled aggregate concrete, mortar content

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-202208285116

Collections

[dipl] Insinööritieteiden korkeakoulu / ENG