Effects of the Different Mixture Techniques on the Hardened and Durability Properties of Recycled Aggregate Concrete

Abstract

Using recycled aggregate in the manufacturing of concrete is a green way to preserve natural resources and lessen pollution in the environment. Various treatment techniques are applied to enhance the appeal of using recycled concrete aggregate (RCA) in concrete; however, these techniques increase the cost of the product. This study examined how different mixing techniques impact the mechanical and durability properties of concrete with untreated RCA. For this purpose, eighteen different mixtures were made using two different RCA obtained from ready-mix concrete plant waste and old demolished building waste, three different mixing techniques (Normal mixing approach, two-stage mixing approach and sand envelope mixing approach) and three replacement levels (20%,30%,50%). In the study, it was determined that the two-stage mixing technique reduced the water requirement of concrete and improved the compressive strength by 3.3%, splitting tensile strength by 14.2%, modulus of elasticity by 4.2% and impermeability in RCAn series concretes. Moreover, it was determined that the concrete produced with natural aggregate obtained from old building waste had 21% higher compressive strength and 7.2% higher modulus of elasticity than the concrete with normal aggregate at 20% and 30% replacement levels, respectively. Keywords: concrete, recycling, aggregate, mixing, environment.

Geri dönüştürülmüş agregaların beton üretiminde kullanımı, doğal kaynakların korunması ve çevre kirliliğini azaltılması için çevre dostu bir çözümdür. Geri dönüştürülmüş beton agregalarının beton üretiminde kullanılmasının çekiciliğini artırmak için çeşitli iyileştirme yöntemleri uygulanmakta, ancak bu yöntemler geri dönüştürülmüş beton agregalarının maliyetini artırmaktadır. Bu çalışmada, çeşitli karıştırma tekniklerinin, herhangi bir iyileştirme yapılmamış geri dönüştürülmüş beton agregası kullanılarak hazırlanan betonun mekanik ve dayanıklılık özellikleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Bu amaçla, hazır beton santrali atığından ve eski yıkılmış bina atıklarından elde edilen iki farklı geridönüştürtülmüş beton agregası, üç farklı karıştırma tekniği (Normal karıştırma yaklaşımı, iki aşamalı karıştırma yaklaşımı ve kum zarf karıştırma yaklaşımı) ve üç değiştirme oranı (%20, %30, %50) kullanılarak on sekiz farklı karışım yapılmıştır. Çalışma sonucunda, iki aşamalı karıştırma tekniğinin betonun su ihtiyacını azalttığı ve RCAn serisi betonlarda basınç dayanımını %3,3, yarmada çekme dayanımını %14,2, elastisite modülünü %4,2 ve geçirimsizliği iyileştirdiği belirlenmiştir. Ayrıca, doğal agrega ile üretilen betondan elde edilen geridönüştürülmüş beton agregalarının, normal agrega ile üretilen betona göre sırasıyla %20 ve %30 ikame seviyelerinde %21 daha yüksek basınç dayanımına ve %7,2 daha yüksek elastisite modülüne sahip olduğu belirlenmiştir. Anahtar kelimeler: beton, geridönüşüm, agrega, karışım, çevre.