Betonimurskeen puhtauden tunnistaminen ja mekaaniset ominaisuudet
Loading...
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
2017-09-25
Department
Major/Subject
Pohja- ja kalliorakentaminen
Mcode
IA3028
Degree programme
Yhdyskunta- ja ympäristötekniikan koulutusohjelma
Language
fi
Pages
72+27
Series
Abstract
Tarve betonimurskeen uudelleenkäytölle on lisääntynyt ympäristötietoisuuden ja beto- nimurskeen tunnistettujen hyvien maanrakennusominaisuuksien vuoksi. Työmaaolosuh- teissa tuotetun betonimurskeen laadunvalvonta on monesti puutteellista laadun arvioin- nin tulkinnanvaraisuuden vuoksi. Tästä syystä betonimurskeen tuottajien laadunarvioin- nin helpottamiseksi tarvitaan lisää työkaluja. Tässä työssä verrattiin 0/16 mm raekokoisen puhtaan betonimurskeen ja Sorilan kallio- murskeen mekaanisia ominaisuuksia. Työn toisessa osassa tehtiin sekoituskokeita BeM I-IV -luokan betonimurskeille eri vierasainemäärillä. Työn tavoitteena oli saada uutta tie- toa 0/16 mm raekokoisen kalliomurskeen mekaanisista ominaisuuksista ja työkaluja BeM-laatuluokan arvioimisen helpottamiseksi. Mekaanisissa kokeissa murskeille määritettiin raekokojakauma, kuivatilavuuspaino, kiintotiheys, iskunkestävyys, kulutuskestävyys sekä dynaamisilla kuormituskokeilla kal- liomurske- ja 0-28 vrk ikäisten betonimurskenäytteiden resilient moduulia ja pysyvää muodonmuutosta sekä staattisella aksiaalisella kuormituksella muodonmuutosta. Työn toisessa osassa 0/45 ja 0/90 mm raekokoiselle kuivalla ja märällä betonimurskeella teh- tiin sekoituskokeita eri vierasaineiden pitoisuuksilla ja murskeseokset kuvattiin. Laatu- luokkien BeM I - IV -murskeiden 2D-kuvista laskettiin jätteiden peittämiä pinta-aloja ja niitä verrattiin tilastollisesti näytteiden tunnettuihin jätteiden määriin. Mekaanisissa kokeissa kalliomurskeen kulutus- ja iskunkestävyys olivat betonimursketta paremmat, mutta betonimurskeen muodonmuutosominaisuudet ja resilient moduuli oli- vat Sorilan kalliomursketta paremmat. Betonimurskenäytteissä tapahtui lievää lujittu- mista 28 vrk tarkkailujakson aikana, mikä näkyi kasvaneena resilient moduulina ja pie- nempänä pysyvänä muodonmuutoksena. Betonimurskeen hyvistä muodonmuu- tosominaisuuksista ja lujittumisominaisuudesta johtuen se sopii hyvin kantavaan ja jaka- vaa kerrokseen, mutta kalliomursketta heikomman kulutus- ja iskunkestävyyden vuoksi huonosti kulutuskerroksiin. Murskeiden dynaamisia kuormituskokeita ei tehty standar- dien mukaisesti, joten kokeiden tulokset ovat suuntaa antavia. Sekoituskokeissa betonimurskeeseen lisätyn tiilimurskeen tunnetun määrän ja 2D-ku- vista laskettujen pinta-alojen välillä oli lineaarinen tilastollinen yhteys. Sekoitusnäyttei- den puun, metallin, muovin ja kelluvien materiaalien tunnistetuissa määrissä oli suurta hajontaa ja materiaalit ovat tiiltä heterogeenisempiä. Sekoituskokeissa luotua kuvakir- jastoa voidaan käyttää BeM-laatuluokan murskeiden tiilen tunnistamisen apuna. Laatik- komenetelmällä tehtyä epäpuhtauksien tunnistaminen varsinkin tiilen osalta voidaan suositella sovellettavaksi myös työmaaolosuhteissa. Näyte on hyvä kuvata sekä märkänä että kuivana.The need for reuse of the crushed concrete aggregate (CCA) has increased due to environ- mental awareness and the known properties of CCA. Quality control of the CCA produc- tion in site conditions is often incomplete because of ambiguous of the quality assessment. For this reason, additional tools are needed to facilitate the quality assessment of CCA producers and authorities. In this work, mechanical properties of 0/16 mm grain sized pure CCA and the Sorila nat- ural aggregate (NA) were compared. In the second part of the work, CCA mixing tests were made with different amounts of foreign matter for the quality class BeM I-IV of CCA. The aim of the thesis was to obtain new information on the mechanical properties of the 0/16 mm size CCA and to facilitate the CCA-waste mixtures quality assessment. The grain size distribution, maximum dry weight, solid density, impact and wear re- sistance as well as resilient modulus and permanent deformation of CCA and NA were tested. In cyclic resilient module test samples were also tested for deformation in static axial load. In the second part of the work 0/45 and 0/90 mm grain sized dry and wet CCR were mixed and pictured with different concentrations of contaminants. Areas covered by waste particles of brick, wood, metal, plastics and floating materials were calculated from the 2D-images and compered statistically to mixing samples’ known quantities of these wastes. In mechanical experiments wear and impact resistance of NA were better than the CCA’s, but permanent deformation properties and resilient modulus of the CCA were better than Sorila NA. CCA samples had hardened slightly during 28-day observation period, which showed up as an increased resilient modulus and a smaller permanent deformation com- pared to a fresh samples. Due to the good bearing properties of CCA, it suits well in the road base structures, but because of the lower wear and impact resistance its’ use in sur- face course has limitations. The cyclic load tests were not performed according to stand- ards, so the results of these tests are indicative. Mixing experiments showed linear statistical correlation between known amount of red brick in CCA and the brick covered areas calculated from the 2D-images. Identified amounts of the wood, metal, plastic and floating materials had high variations and can’t be quantified properly from the pictures. The photo library created in the mixing experi- ments can help to identify the brick of from the CCA. The box-mixing method in identify- ing brick-waste used in these tests is applicable also in construction site environment.Description
Supervisor
Korkiala-Tanttu, LeenaThesis advisor
Dettenborn, TaaviSinnathamby, Gowthaman
Keywords
betonimurske, BeM I - IV, resilient moduuli, pysyvä muodonmuutos