МІЦНІСТЬ БЕТОНІВ ОСНОВИ ДОРОЖНЬОГО ОДЯГУ НА РІЗНИХ ВИДАХ ВТОРИННОГО ЩЕБЕНЮ І ПІСКУ
DOI:
https://doi.org/10.31650/2786-6696-2023-5-79-89Ключові слова:
вторинний щебінь, вторинний пісок, вторинні заповнювачі бетону, пластифікатор, основа дорожнього одягу, міцність.Анотація
Задача розробки бетонів для основи дорожнього одягу з використанням вторинних заповнювачів є актуальною з економічної та екологічної точок зору. Порівняно властивості бетонів з різними типами крупного заповнювача фракції 8-16 мм: гранітного річкового гравію, вторинного щебеню з перероблених залізобетонних конструкцій, вторинного щебеню з переробленої цегляної кладки та керамічної плитки. Також використовувалося три типу пісків фракції 0-4 мм: кварцовий, вторинний пісок з перероблених залізобетонних конструкцій, вторинний пісок з переробленої цегляної кладки. Проведено 2 серії експериментів. У першій серії використовувався портландцемент CEM II/B-S 32.5 R та суперпластифікатор Soudal Soudaplast (1% від маси цементу). У другій серії використовувався портландцемент CEM II/B-S 42.5 R та суперпластифікатор Berament HT28 (1,2% від маси цементу). Рухомість всіх суміші була рівною S1.
Бетони з суперпластифікатором Berament HT28 мали меншу В/Ц суміші, ніж бетони з аналогічними заповнювачами та суперпластифікатором Soudal Soudaplast. Використанні вторинного щебеню вимагає підвищення В/Ц суміші. Одночасне використання вторинного піску додатково підвищує В/Ц. Завдяки меншому В/Ц бетони другої серії мають вищу середню густину, ніж аналогічні бетони першої серії експерименту. Найбільшу середню густину (2369-2465 кг/м3) мають бетони на основі гранітного гравію і кварцового піску. При використанні щебеню з залізобетонних конструкцій середня густина знижується на 3-5%. При використанні щебеню з цегляної кладки та керамічної плитки – на 8-9%. Бетони на основі вторинного щебеню і піску з залізобетонних конструкцій мають на 6-9% меншу середню густину у порівнянні з бетонами на гранітному гравії. Найменшу середню густину мають бетони на основі вторинного щебеню і піску з переробленої цегляної кладки та керамічної плитки – від 2015 до 2061 кг/м3.
Завдяки застосуванню цементу вищої марки і більш ефективного суперпластифікатору міцність бетонів другої серії експерименту у віці 3х діб була на 69-190% вище міцності аналогічних бетонів першої серії, у віці 28 діб – вище на 67 до 147%. При використанні кварцового піску найбільшу міцність мають бетоні на основі вторинного щебеню з залізобетонних конструкцій. У віці 3х діб до 17,97 МПа та 30,33 МПа, у проєктному віці до 32,07 і 53,41 МПа для першої і другої серії відповідно. Найменшу міцність (близько 16 МПа у першій серії експерименту і 27 МПа у другій) мали бетони з використанням лише маломіцних вторинних заповнювачів з переробленої цегляної кладки та керамічної плитки.
В цілому всі досліджені бетони на вторинних заповнювачах характеризувалися достатньою міцністю для їх використання в основах жорсткого дорожнього одягу.
Посилання
[1] M. Yazdani, K. Kabirifar, B.E. Frimpong, M. Shariati, M. Mirmozaffari, A. Boskabadi, "Improving construction and demolition waste collection service in an urban area using a simheuristic approach: A case study in Sydney, Australia", Journal of Cleaner Production, 280(1), 124138, 2021. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.124138.
[2] A. Saad, M. Bal, J. Khatib, "The need for a proper waste management plan for the construction industry: a case study in Lebanon", Sustainability, 14, 12783, 2022. https://doi.org/10.3390/su141912783.
[3] H. Zheng, X. Li, X. Zhu, Y. Huang, Z. Liu, Y. Liu, J. Liu, X. Li, Y. Li, C. Li, "Impact of recycler information sharing on supply chain performance of construction and demolition waste resource utilization", International Journal of Environmental Research and Public Health, 19(7), 3878, 2022, https://doi.org/10.3390/ijerph19073878.
[4] V.W.Y. Tam, M. Soomro, A.C.J. Evangelista, "A review of recycled aggregate in concrete applications (2000–2017) ", Construction and Building Materials, 172, pp. 272-292, 2018. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.03.240.
[5] DBN B.2.3-4:2015. Avtomobilʹni dorohy. Sporudy transportu. Chastyna I. Proektuvannya. Chastyna II. Budivnytstvo. Minrehionbud Ukrayiny, 2015.
[6] HBN V.2.3-37641918-557:2016. Avtomobilʹni dorohy. Dorozhniy odyah zhorstkyy. Proektuvannya. Ministerstvo infrastruktury Ukrayiny, 2016.
[7] A. Jindal, R.N. G.D. Ransinchung, P. Kumar, "Study of pavement quality concrete mix incorporating beneficiated recycled concrete aggregates", Road Materials and Pavement Design, 18 (5), pp. 1159-1189, 2017. https://doi.org/10.1080/14680629.2016.1207556.
[8] F. Juveria, P. Rajeev, P. Jegatheesan, J. Sanjayan, "Impact of stabilisation on mechanical properties of recycled concrete aggregate mixed with waste tyre rubber as a pavement material", Case Studies in Construction Materials, 18, e02001, 2023. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2023.e02001.
[9] G.S. Kumar, S. Shankar, "Strength and durability characteristics of lime fly ash-stabilized recycled concrete aggregate for use in low-volume rural roads", Indian Geotechnical Journal, 53, pp. 78–92, 2023. https://doi.org/10.1007/s40098-022-00659-3.
[10] L. Courard, F. Michel, P. Delhez, "Use of concrete road recycled aggregates for Roller Compacted Concrete", Construction and Building Materials, 24(3), pp. 390-395, 2010. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2009.08.040.
[11] R. Chan, M.A. Santana, A.M. Oda, R.C. Paniguel, L.D. Vieira, A.D. Figueiredo, I. Galobardes, "Analysis of potential use of fibre reinforced recycled aggregate concrete for sustainable pavements", Journal of Cleaner Production, 218, pp. 183-191, 2019. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.01.221.
[12] O. Dokić, A. Radević, D. Zakić, D. Dokić, "Potential of natural and recycled concrete aggregate mixtures for use in pavement structures", Minerals, 10, 744, 2020. https://doi.org/10.3390/min10090744.
[13] M. Sanytsky, U. Marushchak, Y. Olevych, Y. Novytskyi, "Nano-modified ultra-rapid hardening portland cement compositions for high strength concretes", Lecture Notes in Civil Engineering, 47, pp. 392–399, 2020. https://doi.org/10.1007/978-3-030-27011-7_50.
[14] L.Y. Dvorkin, Mitsnistʹ betonu. K.: Kondor, 2021.
[15] V. Volchuk, S. Kroviakov, V. Kryzhanovskyi, "Strength assesment of lightweight concrete considering metric variance of the structural elements", Romanian Journal of Materials, 52(2), pp. 185-193, 2022.
[16] S.O. Kroviakov, A.O. Chystiakov, A.O. Bershadskyi, T.I. Shevchenko, "Concretes on secondary crushed stone as a promising material for the rigid pavement base", Bulletin of Odessa State Academy of Civil Engineering and Architecture, 87, pp. 85-91, 2022. https://doi.org/10.31650/2415-377X-2022-87-85-91.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 СУЧАСНЕ БУДІВНИЦТВО ТА АРХІТЕКТУРА
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
