Evaluation of the durability of concretes produced with recycled concrete aggregates using the two stage mixing approach

A reciclagem da fração mineral de resíduos da construção civil é vista como uma potencial fonte de geração de agregados. Os Agregados de Resíduo de Concreto (ARC) são geralmente indicados para se utilizar na produção de novos concretos. No entanto, devido à argamassa antiga aderida aos ARC, estes possuem massa específica menor e maior porosidade quando comparado ao agregado natural. Na busca de melhorar a qualidade dos ARC, várias técnicas vêm sendo desenvolvidas, sendo uma das alternativas através da modificação da superfície. Este estudo objetivou verificar o efeito da substituição de 20 % de agregado graúdo natural por ARC e realizar a modificação da superfície dos ARC através da abordagem de mistura dois estágios. A substituição dos agregados foi realizada mantendo a distribuição granulométrica do agregado graúdo natural. O tratamento do ARC foi realizado no período de pré-molhagem com os teores de 25 e 100 % de cimento Port-land. Foram realizados ensaios para avaliar o comportamento dos concretos em relação às propriedades mecânicas e parâmetros de durabilidade. Ficou evidente que a utilização de 20 % de ARC na produção de um novo concreto produz efeitos negativos nas propriedades avaliadas quando comparado ao concreto conven-cional. O tratamento nos ARC através da abordagem de mistura dois estágios com 25 % de cimento Portland proporcionou melhoria no concreto quando comparado à abordagem de mistura normal. Por outro lado, a abordagem de mistura dois estágios com 100 % de cimento Portland prejudicou o comportamento do concreto. Foi concluído que a abordagem de mistura dois estágios com 25 % de cimento Portland mostrou-se como uma alternativa viável para proporcionar melhorias nos ARC. Além de resultar em um concreto com boas características de propriedades mecânicas e durabilidade, também viabiliza a utilização de agregados reciclados e não gera custo adicional no processo de produção do concreto.The recycling of the mineral fraction of civil construction residues is seen as a source potential of generation of aggregates. The Recycled Concrete Aggregates (RCA) are generally indicated for using in the production of new concretes. However, due to the old mortar adhered to RCA, these have smaller specific mass and higher porosity when compared to the natural aggregate. In the seek of improving the quality of RCA, various techniques have being developed, being one of the alternatives through of surface modification. This study objectified to verify the effect of the substitution of 20% of natural coarse aggregate by RCA and to perform the surface modification of the RCA through the two stage mixing approach. The replacement of aggregates was performed maintaining the particle size distribution of the natural coarse aggregate. The RCA treatment was performed in the pre-wetting period with contents of 25 and 100% of Portland cement. It were performed tests to evaluate the behavior of concretes in relation to mechanical properties and durability parameters. It was evident that the utilization of 20% of RCA in the production of a new concrete produces negative effects on the evaluated properties when compared to conventional concrete. The treatment in the RCA though the two stage mixing approach with 25% of Portland cement provided improvement in the concrete when compared to the normal mixing approach. On the other hand, the two stage mixing approach with 100% of Portland cement impaired the concrete behavior. It was concluded that the two stage mixing approach with 25% of Portland cement showed as a viable alternative to provide improvements in the RCA. Besides resulting in a concrete with good characteristics of mechanical properties and durability, it also enables the utilization of recycled aggregates and it does not generates additional cost in the process of concrete production

Durability of concretes produced with concrete residue aggregates submitted to treatments with portland cement and grind

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2019.A reciclagem da fração mineral de resíduos da construção civil é vista como uma potencial fonte de geração de agregados. Os Agregados de Resíduos de Concreto (ARC) são geralmente indicados para se utilizar na produção de novos concretos. No entanto, devido à argamassa antiga aderida aos ARC, estes possuem qualidade inferior ao agregado natural. Na busca de melhorar as características dos ARC, várias técnicas vêm sendo desenvolvidas, sendo uma das alternativas através da modificação da superfície. Esta pesquisa tem como objetivo geral avaliar a durabilidade de concretos contendo agregados de resíduo de concreto, submetidos a tratamentos com cimento Portland e moagem, em substituição parcial ao agregado graúdo natural nos teores de 20% e 50%. Para avaliar o comportamento dos concretos foram realizados os ensaios de massa específica no estado fresco, consistência pelo abatimento do tronco de cone, resistência à compressão simples, resistência à tração por compressão diametral, módulo estático de elasticidade à compressão, absorção de água por imersão, absorção de água por capilaridade, resistividade elétrica volumétrica e superficial, carbonatação acelerada, migração de cloretos no estado não estacionário, efeito combinado de carbonatação acelerada seguida da migração de cloretos no estado não estacionário e microscopia eletrônica de varredura. Ficou evidente que a utilização de ARC na produção de um novo concreto produz efeitos negativos nas propriedades deste quando comparado ao convencional. No entanto, foi verificado que a adoção de tratamentos como a moagem dos agregados de resíduo de concreto e a abordagem de mistura dois estágios com 25% de cimento Portland, mostraram-se como alternativas viáveis para proporcionar melhorias nos agregados de resíduos de concreto. Além de resultar em um concreto com boas características de propriedades mecânicas e durabilidade, também viabiliza a utilização de agregados reciclados e não gera custo adicional no processo de produção do concreto.Fundação de Apoio a Pesquisa do Distrito Federal (FAP/DF) e Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).The recycling of the mineral fraction of civil construction waste is seen as a potential source of aggregate generation. The concrete waste aggregates (ARC) are generally indicated for using in the production of new concretes. However, due to the old mortar adhered to the ARC, these have inferior quality to the natural aggregate. In the search to improve the characteristics of the ARC, several techniques have been developed, being one of the alternatives through the modification of the surface. This research has as general objective to evaluate the durability of concretes containing aggregates of concrete residue, submitted to treatments with Portland cement and grind, in partial substitution to the natural coarse aggregate in the contents of 20% and 50%. In order to evaluate the behavior of the concretes were carried out the tests of specific mass in the fresh state, consistency by the abatement of the cone trunk, simple compressive strength, tensile strength by diametrical compression, static modulus of elasticity to compression, water absorption by immersion, water absorption by capillarity, volumetric and superficial electrical resistivity, accelerated carbonation, non-stationary migration of chlorides, combined accelerated carbonation effect followed by the migration of non-stationary chlorides and scanning electron microscopy. It became evident that the utilization of ARC in the production of a new concrete produces negative effects in the properties these when compared to conventional. However, it was found that the adoption of treatments such as the grinding of the concrete residue aggregates and the two-stage mixing approach with 25% Portland cement proved to be viable alternatives to provide improvements in the aggregates of concrete residues. In addition to resulting in a concrete with good characteristics of mechanical properties and durability, it also enables the utilization of recycled aggregates and does not generate additional cost in the concrete production process