بررسی خصوصیات مکانیکی بتن غلتکی روسازی حاوی سنگدانه های بتن بازیافتی

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه عمران، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد زنجان، زنجان، ایران

چکیده

 در این تحقیق برخی از خصوصیات مکانیکی بتن غلتکی حاوی سنگدانه های به دست آمده از بتن ضایعاتی مورد مطالعه قرار گرفته است. ترکیبات مختلفی از بتن غلتکی که در آنها بخش ریزدانه، درشت دانه یا تمام سنگدانه های ریز و درشت طبیعی بتن غلتکی با سنگدانه های به دست آمده از بتن ضایعاتی جایگزین گردیدT ساخته شده و مقاومت فشاری و خمشی، مدول الاستیسیته و قابلیت جذب انرژی آنها ارزیابی شده است. مقاومت فشاری و خمشی ترکیبات در عمرهای مختلف 7، 28 و 91 روز و مدول الاستیسیته و جذب انرژی در عمر 28 روز اندازه گیری شده است. نتایج نشان می دهد که بتن غلتکی حاوی مصالح بازیافتی دارای مقاومت فشاری کمتری نسبت به بتن حاوی سنگدانه های طبیعی بوده ولی این تفاوت قابل توجه نیست.  مخلوطی حاوی بخش درشت دانه بازیافتی و ریز دانه طبیعی بیشترین مقاومت فشاری را در بین مخلوطهای حاوی مصالح بازیافتی دارد. همچنین، مخلوطهای حاوی مصالح بازیافتی دارای مقاومت خمشی بیشتری از مخلوط کنترل با مصالح طبیعی هستند و بیشترین مقاومت خمشی مربوط به ترکیبی است که حاوی درشت دانه بازیافتی و ریزدانه طبیعی است. نتایج همچنین نشان دهنده این است که نسبت مقاومت خمشی به  فشاری، که به عنوان نشانه ای از جذب انرژی است، در مخلوطهای حاوی مصالح بازیافتی بیشتر از مخلوط کنترل است و بیشترین مقدار این نسبت مربوط به مخلوطی است که حاوی بخش ریزدانه و درشت دانه بازیافتی است. نتایج آزمایش مدول الاستیسیته نیز نشان دهنده قابلیت جذب انرژی بالاتر مخلوطهای حاوی مصالح بازیافتی بوده، ولی مدول الاستیسیته این ترکیبات کمتر از مخلوط کنترل بوده و کمترین مدول الاستیسیته مربوط به مخلوطی است که حاوی درشت دانه و ریزدانه بازیافتی است. نتیجه گیری کلی این تحقیق بیانگر قابل استفاده بودن سنگدانه های بازیافتی به دست آمده از بتن سازه ای در بتن غلتکی است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


-        ایران. سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور (1388) "راهنمای طراحی و اجرای بتن غلطکی در روسازی راههای کشور"، تهران: سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور.

 

- ACI Committee 325 (2001) “Report on roller compacted concrete pavements”, Farmington Hills, MI:    American Concrete Institute.

- Agrela, F., Ramirez, A., Barbrado, A. and Galvin, A. P. (2012) "Real application of cement treated mixed recycled aggregates on road based in Malaga", Transportation Research Board Annual Meeting.

- Arabani, M., Moghadas Nejad, F. and Azarhoosh, A. R. (2013) "Laboratory evaluation of recycled waste concrete into asphalt mixtures", International Journal of  Pavement Engineering, Vol. 14, No. 6, pp. 531–539.

- Chen, M., Lin, J. and Wu, S. (2011) "Potential of recycled fine aggregates powder as filler in asphalt mixture”, Construction and Building Materials, Vol. 25, pp. 3909–3914.

- Collins, R. J. (1994) "Reuse of demolition materials in relation to specifications in the UK. Demolition and reuse of concrete and masonry: guidelines for demolition and reuse of concrete and masonry", Proceedings of the Third International RILEM Symposium On Demolition And Reuse Of Concrete Masonry, Odense, Denmark, pp. 49-56.

 

- Courard, L., Michel, F. and Delhez, P. (2010) "Use of concrete road recycled aggregate for roller compacted concrete", Construction and Building Materials, Vol. 24, pp. 390-395.

- Debieb, F., Courard, L., Kenai, S. and Degeimbre, R. (2009) "Roller compacted concrete with contaminated recycled aggregates", Construction and Building Materials, Vol. 23, pp. 3382–3387.

- Del Rey, I., Ayuso, J., Barbudo, A., Galvin, A. P., Agrela, F. and de Brito, J. (2015) "Feasibility study of cement-treated 0–8 mm recycled aggregates from construction and demolition waste as road base layer", Road Materials and Pavement Design, Vol. 23, No. 4, pp.678–692.

- Ektas, S. and Karacasu, M. (2012) "Use of recycled concrete in hot mix asphalt and an ANN model for prediction of resilient modulus", Ekoloji, Vol. 21, No. 83, pp. 53–60.

- Etxeberria, M., Vazquez, E., Mari, A. and Barra, M. (2007) "Influence of amount of recycled coarse aggregates and production process on properties of recycled aggregate concrete", Cement and Concrete Research, Vol. 37, No. 1, pp. 735–742.

- Fisher, C. and Werge, M. (2009) "EU as a Recycling Society. ETC/SCP working paper 2/2009. Present recycling levels of Municipal Waste and Construction & Demolition Waste in the EU, 2009.

- Hazaree, C., Ceylan, H. and Wang, K. (2011) "Influences of mixture composition on properties and freeze–thaw resistance of RCC", Construction and Building Materials, Vol. 25, pp. 313-319.

- Houben, L. J. M., Molenaar, A. A. A. and Shui, Z. (2010) "Cement treated recycled demolition waste as a road base material", Journal of Wuhan University of Technology-Material Science Edition, Vol. 25, No. 2, pp. 696–699.

- Jin, R. and Chen, Q. (2015) "Investigation of concrete recycling in the U.S. construction Industry", International Conference on Sustainable Design, Engineering and Construction, Proc. Eng. 118, pp. 894–901.

- Kim, G. D. and Kim, T. B. (2007) "Development of recycling technology from waste aggregate and dust from waste concrete", Journal of. Ceramic Processing Research, Vol. 8, No. 1, pp. 82–86.

- Krishna Rao, S., Sravan, P. and Chandrasekhar Rao, T. (2016) "Abrasion resistance and mechanical properties of Roller Compacted Concrete with GGBS", Construction and Building Materials, Vol. 114, pp. 925-933.

- Lopez-Uceda, A., Agrela, F., Cabrera, M., Jesús Ayuso, J. and Martín López, M. (2016) "Mechanical  performance of roller compacted concrete with recycled concrete aggregates", Road Materials and Pavement Design, DOI:10.1080/14680629.2016.1232659, September 2016.

- Marradi, A. and Lancieri F. (2008) "Performance of cement stabilized recycled crushed concrete", First International Conference on Transport Infrastructure, Beijing, China, pp. 1-10.

- Melbouci, B. (2009) "Compaction and shearing behaviour study of recycled aggregates", Construction and Building Materials, Vol. 23, pp. 2723-2730.

- Michigan Department of Transportation (2011) "Using recycled concrete in MDOT’s transportation infrastructure – Manual of Practice", Report Number RC-1544,  Michigan, US, 2011.

- Modarres, A. and Hosseini, Z. (2014)" Mechanical properties of roller compacted concrete containing rice husk ash with original and recycled asphalt pavement material", Materials and Design, Vol. 64, No. 1, pp. 227–236.

- Molenaar, A. A. A., Xuan, D. X., Houben, L. J. M. and Shui, Z. (2011) "Prediction of the Mechanical Characteristics of Cement Treated Demolition Waste for Road Bases and Subbases", Proceedings of 10th Conference on Asphalt Pavements for Southern Africa, KwaZulu-Natal, South Africa.

- Molenaar, A. A. A. and Van Niekerk, A. A. (2002) "Effects of gradation, composition, and degree of compaction on the mechanical characteristics of recycled unbound materials", Transportation 325 Research Record, No. 1787,  pp. 73-82.

- Naik, T. R., Chun, Y. M., Kraus, R. N., Singh, S. S., Pennock, L. L. C. and Ramme, B. W. (2001) "Strength and durability of roller-compacted HVFA concrete pavements", Practice Periodical on Structural Design and Construction, Vol. 6, pp.154–165.

- Oikonomou, N. D. (2005) "Recycled concrete aggregates", Cement and Concrete Composites, Vol. 27, pp. 315-318.

- Omran, A., Harbec, D., Tagnit-Hamou, D. and Gagne, R. (2017) "Production of roller-compacted concrete using glass powder: Field study", Construction and Building Materials, Vol. 133, pp. 450-458.

- O’Mahony, M. M. and Milligan, G.W.E. (1991) "Use of recycled materials in sub-base layers", Transportation Research Record, Vol.1310, pp. 73–80.

- Paranavithana, S. and Mohajerani, A. (2006)  "Effects of recycled concrete aggregates on properties of asphalt concrete" Resources Conservation Recycling, Vol. 48, No. 1, pp. 1–12.

- Poon, C. S. and Chan, D. (2005) "Feasible use of recycled concrete aggregates and crushed clay brick as unbound road sub-base", Construction and Building Materials, Vol. 20, pp. 578-585.

 

- Radevic, A., Durekovic, A., Zakic, D. and Mladenovic, D. (2017) "Effects of recycled concrete aggregate on stiffness and rutting resistance of asphalt concrete" Construction and Building Materials, Vol. 136, pp. 386-393.

- Settari, C., Debieb, F., Kadri, E. H. and Boukendakdji, O. (2015) "Assessing the effects of recycled asphalt pavement materials on the performance of roller compacted concrete", Construction and Building Materials, Vol. 101, pp. 617–621.

- Tam, V. W. Y. (2008) "Economic comparison of concrete recycling: a case study Approach", Resources Conservation Recycling, Vol. 52, No. 5, pp. 821–828.

- Wong, Y. D.,  Sun, D. D. and  Lai, D. (2007) "Value-added utilization of recycled concrete in hot-mix asphalt”, Waste Management Journal, Vol. 27, No. 2, pp. 294–301.

- Wilburn, D. and Goonan, T. (1998) "Aggregates from natural and recycled sources: Economic assessments for construction applications – a materials flow Analysis", in: U.S. Geological Survey Circular 1176, U.S. Department of the Interior, Washington, DC.

- Zulkati, A., Wong, Y. D. and  Sun, D. D. (2013) "Mechanistic performance of asphalt-concrete mixture incorporating coarse recycled concrete aggregate", Journal of  Materials in Civil Engineering, Vol. 25, No. 9, pp. 1299–1305.