Self-compacting recycled concrete: basic mechanical properties, rheology, robustness and thixotropy

Programa de doutoramento en Enxeñaría Civil. 5011V01[Abstract] This work is focused on the study of hardened and fresh behaviour of self-compacting recycled concrete (SCRC) with different replacement percentages of recycled concrete coarse aggregate (0%, 20%, 50% and 100%). Regarding hardened behaviour (compressive strength, modulus of elasticity and splitting tensile strength), it has been analysed how the incorporation of recycled coarse aggregate affects self-compacting concrete (SCC). To do so, a database was created with published results regarding vibrated recycled concrete. Different correction coefficients were adjusted to adapt code expressions to this type of concrete. Also, specific prediction expressions for vibrated recycled concretes were adjusted as an alternative to code formulations. Lastly, it has been concluded that both the correction coefficients and the specific expressions can be used with the same accuracy in SCRC as in vibrated recycled concrete. Regarding fresh behaviour, the relationships between rheological and empirical parameters were analysed concluding that they show the same trend in SCRC as in SCC. In this context, the research has also studied the specificity of SCRC rheology and its influence on the fresh behaviour over time. The achieved conclusions lead to state that this specificity lies in the extra water added to compensate the recycled aggregate absorption and in the intrinsic characteristics of this aggregate. Moreover, the SCRC robustness has been analysed through sensitivity parameters and a statistical approach, defining which factors affect it to a greater extent and which tests provide more sensitivity when this property is studied. Finally, SCRC thixotropy has been evaluated measuring also its influence on interlayer bond strength.[Resumen] Este trabajo se centra en el estudio del comportamiento en estado fresco y endurecido del hormigón autocompactante reciclado (HACR) con diferentes porcentajes de sustitución de árido grueso reciclado de hormigón (0%, 20%, 50% y 100%). En relación con el comportamiento en estado endurecido (resistencia a compresión, módulo de elasticidad y resistencia a tracción), se ha analizado cómo afecta al hormigón autocompactante (HAC) la incorporación de árido grueso reciclado. Para realizar este análisis, se ha creado una base de datos con resultados publicados sobre hormigón vibrado reciclado y se han ajustado diferentes coeficientes de corrección para adaptar las expresiones normativas a este tipo de hormigón. Asimismo, se han ajustado expresiones predictivas específicas para el hormigón vibrado reciclado como alternativa a las formulaciones de las normativas. Finalmente, se ha concluido que tanto los coeficientes de corrección como las expresiones específicas pueden utilizarse en el HACR con la misma precisión que en el hormigón vibrado reciclado. Por lo que respecta al comportamiento en estado fresco, se han analizado las relaciones entre parámetros reológicos y empíricos concluyéndose que siguen la misma tendencia en el HACR que en el HAC. En este contexto, la investigación ha estudiado también la particularidad de la reología del HACR y su influencia en el comportamiento en fresco con el transcurso del tiempo. Las conclusiones alcanzadas permiten exponer que esta particularidad radica en la cantidad de agua extra añadida para compensar la absorción del árido reciclado y en las características intrínsecas de este árido. Además, se ha analizado la robustez del HACR a través de parámetros de sensibilidad y de una aproximación estadística, definiéndose qué factores afectan en mayor medida y qué ensayos proporcionan más sensibilidad cuando se estudia esta propiedad. Por último, se ha evaluado la tixotropía del HACR midiéndose también su influencia en la adherencia entre capas.[Resumo] Este traballo céntrase no estudo do comportamento en estado fresco e endurecido do formigón autocompactante (FACR) con diferentes porcentaxes de substitución de árido groso reciclado de formigón (0%, 20%, 50% y 100%). No referente ao comportamento no estado endurecido (resistencia a compresión, módulo de elasticidade e resistencia a tracción), analizouse como afecta ao formigón autocompactante (FAC) a incorporación de árido groso reciclado. Para levar a cabo esta análise, creouse unha base de datos con resultados publicados sobre o formigón vibrado reciclado e axustáronse diferentes coeficientes correctores para adaptar as expresións normativas a este tipo de formigón. Así mesmo, axustáronse expresións preditivas específicas para o formigón vibrado reciclado como unha alternativas ás formulacións das normativas. Finalmente, concluíuse que tanto os coeficientes correctores como as expresión específicas se poden empregar no FACR coa mesma precisión que no formigón vibrado reciclado. Polo que respecta ao comportamento no estado fresco, analizáronse as relacións entre parámetros reolóxicos e empíricos concluíndose que seguen a mesma tendencia no FACR que no FAC. Neste contexto, a investigación estudou tamén a particularidade da reoloxía do FACR e a súa influencia no comportamento en fresco co transcurso do tempo. As conclusións alcanzadas permiten expoñer que esta particularidade radica na cantidade de auga extra engadida para compensar a absorción do árido reciclado e nas características intrínsecas deste árido. Ademais, analizouse a robustez do FACR a través de parámetros de sensibilidade e dunha aproximación estatística, definíndose que factores afectan en maior medida e que ensaios proporcionan máis sensibilidade cando se estuda esta propiedade. Por último, avaliouse a tixotropía do FACR medíndose tamén a súa influencia na adherencia entre capas

Rheology, Durability, and Mechanical Performance of Sustainable Self-Compacting Concrete With Metakaolin and Limestone Filler

Financiado para publicación en acceso aberto: Universidade da Coruña/CISUG[Abstract] This study analyzed the performance of self-compacting concrete with a paste composition that includes limestone filler and metakaolin replacing cement to design binary (75% cement and 25% limestone filler) and ternary binders (60% cement, 25% limestone filler and 15% metakaolin). Furthermore, to analyze the effect of the solid volume fraction (volume of sand and coarse aggregate) on concrete rheology, the concretes were designed using four volumes of paste (350 l, 400 l, 450 l and 500 l). Rheological tests were performed at three resting times to measure the viscosity and yield stress over time. The results indicated that the viscosity decreased by 43.3% when the cement was replaced by limestone filler and increased by 73.1% when the cement was replaced by 15% metakaolin while maintaining the limestone filler. These values were obtained as 27.6% and 62.2%, respectively, when the yield stress was analyzed. In addition, the hardened properties (mechanical behavior and durability) were studied by measuring the strengths at 28 days, as well as the electrical resistivity and ultrasonic pulse velocity over time. In this case, at 28 days the use of binary binder reduces the strength and resistivity (about 20%) and the employment of ternary binder reduces strength (15%) while increases the resistivity up to the double (when compared to the 100 C concrete). Moreover, to measure the efficiency of the concrete, a material index was designed that considers the fresh behavior, mechanical performance, durability, cost, and environmental impact. Self-compacting concretes with ternary binders provided the highest indices. The use of alternative materials, particularly metakaolin has been proven to be a good option to enhance concrete sustainable performance.The study is part of two projects entitled: “Robust self-compacting recycled concretes: rheology in fresh state and mechanical properties (Ref: BIA2014-58063-R)” and “Sustainable High Performance Self-Compacting Concrete using low clinker cement, and integral curing and self-healing agents (HACCURACEM) (BIA2017-85657-R)” funded by MINECO. Moreover, this work was also made possible by the financial support of a pre-doctoral grant of MINECO (FPI 2015- ref BES-2015-071919) and two grants for international pre-doctoral stays: (a) FPI 2015 and (b) IACOBUS program for “Galicia–North of Portugal Euroregion

Influence of the Mixing Procedure on the Fresh State Behaviour of Recycled Mortars

Financiado para publicación en acceso aberto: Universidade da Coruña/CISUG[Abstract] The effect of two different mixing protocols on the fresh-state behaviour of self-compacting mortars with and without recycled sand was compared. For this purpose, the mortar mixes were designed considering three solid volume fractions, while maintaining the water to cement ratio and superplasticiser dosage constant. The results conclude that the inclusion of recycled sand harmfully affects the rheological behaviour of the mortars and this effect can be mitigated using mixing protocols with longer mixing times and delayed admixture addition times. Finally, a rheograph was developed to explain the expectable changes in a conventional mix when recycled sand is incorporated, the solid volume fraction is varied and changes are applied to the mixing procedure

Influencia de las variaciones en los materiales sobre la reología de hormigones autocompactantes reciclados

[ES] Este trabajo se centra en el análisis de la influencia de las variaciones de materiales sobre el comportamiento reológico de los hormigones autocompactantes fabricados con árido grueso reciclado. Se diseña un hormigón autocompactante patrón y tres reciclados con porcentajes de sustitución del 20%, 50% y 100% en volumen. Asimismo, en cada una de estas mezclas se aplican variaciones en el contenido de agua, superplastificante y cemento para simular los errores que se producen en las plantas de fabricación: ± 3% en el agua, ± 5% en el superplastificante y ± 3% en el cemento. Todos los hormigones se estudian en estado fresco mediante los ensayos reológicos stress growth test y flow curve test. Mediante reógrafos se evalúan los cambios reológicos que los incrementos o decrementos de agua, superplastificante o cemento pueden ocasionar. Los resultados permiten estudiar a qué variación de material es más sensible un hormigón autocompactante reciclado (HACR) y qué porcentajes de árido reciclado sería más recomendable utilizar para obtener un hormigón robusto.Este estudio es parte de los proyectos (a) “Investigación industrial sobre Hormigones para un Mercado Sostenible (InHorMeS)” financiado por la Axencia Galega de Innovación (Ref: IN852A 2013/57); y (b) “Hormigones reciclados autocompactantes robustos: reología en estado fresco y propiedades mecánicas (HORREO)” financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad (Ref: BIA2014-58063-R). Además, este trabajo fue posible gracias al apoyo de una beca predoctoral de la Xunta de Galicia (España).González Taboada, I.; González Fonteboa, B.; Martinez Abella, F.; Rojo López, G. (2018). Influencia de las variaciones en los materiales sobre la reología de hormigones autocompactantes reciclados. En HAC 2018. V Congreso Iberoamericano de hormigón autocompactable y hormigones especiales. Editorial Universitat Politècnica de València. 65-74. https://doi.org/10.4995/HAC2018.2018.6361OCS657

Cajas de trabajabilidad como herramienta de diseño de hormigones autocompactantes con árido reciclado

[ES] En este trabajo se diseñan siete hormigones autocompactantes convencionales y de cada uno de ellos se obtienen tres hormigones autocompactantes con árido grueso reciclado de hormigón (utilizando sustituciones del 20%, 50% y 100% en volumen). Las mezclas recicladas se fabrican utilizando el árido reciclado seco y con un 3% de humedad natural, añadiendo, en ambos casos, una cantidad de agua extra durante el amasado para compensar la elevada absorción de este tipo de árido. Todos los hormigones se ensayan en estado fresco mediante ensayos empíricos y reológicos a los 15 y 45 minutos del contacto entre cemento y agua. Los resultados indican que las relaciones entre diferentes parámetros de comportamiento en fresco en los hormigones autocompactantes reciclados (HACRs) siguen las mismas tendencias que las observadas en los hormigones autocompactantes convencionales. Para facilitar el diseño de estos HACRs, se proponen unas regiones de trabajabilidad definidas por aquellas mezclas que cumplen una serie de combinaciones de parámetros empíricos. Estas regiones permiten delimitar una caja de trabajabilidad (área en el reograma tensión de flujo estática y viscosidad plástica) en la que se garantiza que los HACRs que se sitúen en ella cumplen diferentes límites empíricos.Este estudio es parte de dos proyectos titulados: (a) “Investigación industrial sobre Hormigones para un Mercado Sostenible (InHorMeS)” financiado por la Axencia Galega de Innovación (Ref: IN852A 2013/57); (b) “Hormigones reciclados autocompactantes robustos: reología en estado fresco y propiedades mecánicas (HORREO)” financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad (Ref: BIA2014-58063-R). Además, este trabajo fue posible gracias al apoyo de una beca predoctoral de la Xunta de Galicia (España).González Taboada, I.; González Fonteboa, B.; Martinez Abella, F.; Varela Puga, F. (2018). Cajas de trabajabilidad como herramienta de diseño de hormigones autocompactantes con árido reciclado. En HAC 2018. V Congreso Iberoamericano de hormigón autocompactable y hormigones especiales. Editorial Universitat Politècnica de València. 187-196. https://doi.org/10.4995/HAC2018.2018.6360OCS18719

La renovación de la palabra en el bicentenario de la Argentina : los colores de la mirada lingüística

El libro reúne trabajos en los que se exponen resultados de investigaciones presentadas por investigadores de Argentina, Chile, Brasil, España, Italia y Alemania en el XII Congreso de la Sociedad Argentina de Lingüística (SAL), Bicentenario: la renovación de la palabra, realizado en Mendoza, Argentina, entre el 6 y el 9 de abril de 2010. Las temáticas abordadas en los 167 capítulos muestran las grandes líneas de investigación que se desarrollan fundamentalmente en nuestro país, pero también en los otros países mencionados arriba, y señalan además las áreas que recién se inician, con poca tradición en nuestro país y que deberían fomentarse. Los trabajos aquí publicados se enmarcan dentro de las siguientes disciplinas y/o campos de investigación: Fonología, Sintaxis, Semántica y Pragmática, Lingüística Cognitiva, Análisis del Discurso, Psicolingüística, Adquisición de la Lengua, Sociolingüística y Dialectología, Didáctica de la lengua, Lingüística Aplicada, Lingüística Computacional, Historia de la Lengua y la Lingüística, Lenguas Aborígenes, Filosofía del Lenguaje, Lexicología y Terminología

Rheological behavior of recycled aggregate concrete

This chapter presents the rheological study of the two main types of recycled aggregate concrete mixes (normal consistency and self-compacting). The concepts of rheology and its applications to recycled concrete are explained, as well as the factors that affect it. Factors such as water/cement ratio, particle size (coarse or fine) and quantity of the recycled aggregate, amount of superplasticizer, and the amount of air-entraining admixtures are discussed. The rheological behavior of concrete regarding time and the influence of recycled aggregate’s moisture content are also explained.Postprint (author's final draft

Study of the rheology of self-compacting concrete with fine recycled concrete aggregates

This work studies the effect of incorporating fine recycled aggregates on the rheology of self-compacting concrete over time (at 15,45 and 90 min). The fine fraction of the natural aggregates was replaced at 0%, 20%, 50% and 100% with recycled sand. The fresh-state properties were studied by empirical tests (slump-flow, J-Ring, L-Box) and fundamental ones in an ICAR rheometer. The mixes with 50% and 100% recycled sand lost their SCC characteristics at 90 min. Contrarily the mix with 20% replacement maintained suitable passing and filling ability. The causes of this trend were an initial increase of plastic viscosity and afterwards an increase of yield stress. The compressive strength of the 50% and 100% replacement mixes decreased significantly and that of the 20% replacement mix less than 10%. (C) 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved