Maliqi, V. (2021). Use of recycled UHPC aggregates in UHPC [Diploma Thesis, Technische Universität Wien]. reposiTUm. https://doi.org/10.34726/hss.2021.90835
Daneshvar, Dana Kirnbauer, Johannes Liberto, Teresa
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Organisational Unit:
E207 - Institut für Werkstofftechnologie, Bauphysik und Bauökologie
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Date (published):
2021
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Number of Pages:
108
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Keywords:
UHPC-Zuschlagstoffe
de
recycled UHPC aggregates
en
Abstract:
Aufgrund des kontinuierlichen Bevölkerungswachstums weltweit wächst die Nachfrage nach Betonproduktion. Dies führt uns zur Nutzung unserer natürlichen Ressourcen bzw. zur Nutzung von Grundstoffen zur Herstellung von Beton wie Zement und Gesteinskörnungen. Die Bauindustrie sucht ständig nach alternativen Materialien, die in Kombination mit natürlichen Materialien genutzt werden könnten, wodurch der direkte Verbrauch natürlicher nicht erneuerbarer Materialien vermieden wird.Der Hauptzweck dieser Forschung ist es, die Machbarkeit der Verwendung von recycelten Baustoffen in der weiteren Verwendung für die Herstellung von neuem Beton zu untersuchen, nämlich in unserem Fall die Herstellung von Ultra High Performance Concrete (UHPC)-Beton unter Verwendung der recycelten Gesteinskörnungen aus Reststoffen von UHPC-Beton-Laborproben. Durch die Verwendung des recycelten Bauschuttzuschlags zur Herstellung von neuem UHPC-Beton wird der Gewinn in zweierlei Hinsicht sehr wichtig sein, in ökologischer Hinsicht, um unsere natürlichen Ressourcen zu schützen, sowie in wirtschaftlicher Hinsicht, indem die Herstellungskosten von Beton erheblich gesenkt werden. Beton zu einem nachhaltigen Material machen. Unsere Forschung zielte auf die Optimierung des Mischungsdesigns von Ultrahochleistungsbeton mit recycelten Gesteinskörnungen, d.h. die Entwicklung eines neuen recycelten Ultrahochleistungsbetons (RUHPC) mit ähnlichen Eigenschaften wie der normale Beton. Die wichtigsten Prozesse, die während dieser Forschung untersucht wurden, um einen neuen RUHPC-Designmix zu optimieren, waren:• Sortierung und Bewertung von Recycling- Gesteinskörnungen• Messung der Feuchtigkeitsaufnahme des recycelten Gesteins• Optimierung der Packungsdichte• Optimierung des Wasser-Zement-Verhältnisses (W/Z)• Optimierung des Wasser-Bindemittel-Verhältnisses (W/B)• Dosierung von Fließmitteln• Ersatz von Quarzsand durch recycelte Gesteinskörnungen• Ersatz von anderen Matrixkomponenten Dieses Projekt wurde im Labor des Instituts für Werkstofftechnik, Bauphysik und Bauökologie der Technischen Universität Wien durchgeführt und durch die Untersuchung der oben genannten Parameter ist es uns gelungen, ein neues Mischdesign mit nachhaltigen Eigenschaften zu optimieren, wie z mechanische sowie rheologische Eigenschaften, die bestenfalls den Eigenschaften von Beton aus natürlichen Materialien entspricht. Die Ergebnisse zeigten uns, dass es möglich war, einen neuen UHPC-Beton mit recycelten Gesteinskörnungen herzustellen, der nach einer Aushärtung von 28 Tagen ähnliche mechanische Eigenschaften (Festigkeit) erreicht, während ähnliche rheologische Eigenschaften (Kegelausbreitung und Trichterfließzeit) beibehalten werden. In einigen Fällen hatte RUHPC sogar noch bessere Eigenschaften als Beton, der aus natürlichen Ressourcen hergestellt wurde.
de
Due to the continuous population growth globally, the demand for concrete production is growing. This leads us to the use of our natural resources, respectively to the utilization of basic materials for the production of concrete such as cement and aggregate. The construction industry is in constant research for the exploration of alternative materials which could be exploited in combination with natural materials, consequence of this avoiding the direct consumption of natural non-renewable materials.The main purpose of this research is to study the feasibility of using recycled construction materials, in the further use for the production of new concrete, namely in our case the production of Ultra High Performance Concrete (UHPC) concrete, using the recycled aggregate from residues of UHPC concrete laboratory samples. Using the recycled aggregate from construction waste for the production of new UHPC concrete, the profit will be in two very important aspects, in ecological terms, protecting our natural resources, as well as in economic terms, reducing significantly the cost of production of concrete, making concrete a sustainable material. Our research aimed at optimizing the mix design of Ultra High Performance Concrete containing recycled aggregates, i.e. the development of a new recycled Ultra High Performance Concrete (RUHPC) with similar properties to the normal one. The main processes that were investigated during this research to optimize a new RUHPC design mix were:• Grading and evaluation of recycled aggregate• Measurement of moisture absorption of the recycled aggregate• Optimization of packing density• Optimization of water to cement ratio (W/C)• Optimization of water to binder ratio (W/B)• Dosage of superplasticizers• Replacement of quartz sand with recycled aggregates• Replacement of other matrix componentsThis project has been carried out in the Laboratory of the Institute for Materials Technology, Building Physics and Building Ecology of the Technical University of Vienna and through the investigation of the above parameters we have managed to optimize a new mix design with sustainable properties, such as mechanical as well as rheological properties, which responds at best to the properties of concrete produced with natural materials. The results showed us that it was possible to produce a new UHPC concrete with recycled aggregate obtaining similar mechanical properties(strength) after a hardening of 28 days, while keeping similar rheological properties(cone spread and funnel flow time). In some cases, RUHPC had even higher properties than concrete produced from natural resources