Mixed Materials
Optimize use of recycled aggregate in high-durability structural concrete: an experimental study
| Τίτλος: | Optimize use of recycled aggregate in high-durability structural concrete: an experimental study |
|---|---|
| Additional Titles: | Optimización del uso de áridos reciclados en hormigones estructurales de alta durabilidad: estudio experimental |
| Συγγραφείς: | Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria Civil i Ambiental, Etxeberria Larrañaga, Miren, Vintimilla Molina, Carla Teresa |
| Στοιχεία εκδότη: | Universitat Politècnica de Catalunya 2025-04-11 |
| Τύπος εγγράφου: | Mixed materials |
| Περίληψη: | Tesi en modalitat de compendi de publicacions (English) Currently, the construction industry faces the challenge of adopting more sustainable practices, with the use of recycled aggregates in structural concrete production emerging as a key strategy. This doctoral research evaluates the viability and efficacy of structural concrete incorporating high volumes of fine and coarse recycled aggregates, specifically recycled concrete aggregates (RCA-type A) and mixed recycled aggregates (MRA-type B). The recycled aggregate concretes were subjected to exposure conditions ranging from XC1 to XC4 classes, extending to more severe environmental conditions such as XS1. The study was conducted in several experimental phases. In the first phase, the physical, chemical, and mechanical characteristics of recycled aggregates were evaluated. All concrete mixtures were designed with a compressive strength of 30/37 MPa and a cement, CEM II A/L 42.5R, content of 300 kg/m³. The second phase involved a comprehensive analysis of the physical, mechanical, and durability properties of concrete mixtures with varying proportions of RCA-type A and MRA-type B, using effective water–cement ratios of 0.48 and 0.52. This phase aimed to determine the maximum replacement percentage of recycled aggregates that could be incorporated without compromising the mechanical performance of the concrete. Results confirmed the feasibility of integrating up to 60% coarse RCA (CRCA) and 20% fine RCA (FRCA) in structural concrete mixtures, achieving mechanical properties comparable to natural aggregate concrete (NAC). The analysis was extended to the use of MRA-type B, validating good mechanical performance with up to 40% coarse MRA (CMRA) and 15% fine MRA (FMRA) without compromising structural performance. The third and fourth phases expanded the study, focusing on the effects on concrete durability using the limits established in previous phases. Recycled aggregate concrete (RAC) and NAC mixtures were produced with similar compressive strengths using effec (Català) Actualment, la indústria de la construcció s'enfronta al repte d'adoptar pràctiques més sostenibles, destacant-se l'ús d'àrids reciclats en la producció de formigó estructural com a estratègia clau. Aquesta investigació doctoral avalua la viabilitat i eficàcia del formigó estructural que incorpora elevats volums d'àrids reciclats fins i gruixuts, específicament àrids reciclats de formigó (RCA-tipus A) i àrids mixtos reciclats (MRA-tipus B). Els formigons reciclats van ser sotmesos a condicions d'exposició que abasten des de les classes XC1 a XC4, estenent-se a condicions ambientals més severes com ara XS1. L'estudi es va desenvolupar en diverses fases experimentals. En la primera fase, es van avaluar les característiques físiques, químiques i mecàniques dels àrids reciclats. Totes les mescles de formigó es van dissenyar amb una resistència a compressió de 30/37 MPa i un contingut de ciment CEM II A/L 42.5R de 300 kg/m³. La segona fase va involucrar una anàlisi exhaustiva de les propietats físiques, mecàniques i de durabilitat de les mescles de formigó amb proporcions variables de RCA-tipus A i MRA-tipus B, utilitzant relacions aigua-ciment efectives de 0.48 i 0.52. Aquesta fase va tenir com a objectiu determinar el percentatge màxim de reemplaçament d'àrids reciclats que es podria incorporar sense comprometre el rendiment mecànic del formigó. Els resultats van confirmar la viabilitat d'integrar fins a un 60% de RCA gruixut (CRCA) i un 20% de RCA fi (FRCA) en mescles de formigó estructural, assolint propietats mecàniques comparables a les del formigó amb àrids naturals (NAC). L'anàlisi es va estendre a l'ús de MRA-tipus B, validant un bon rendiment mecànic amb fins a un 40% de MRA gruixut (CMRA) i un 15% de MRA fi (FMRA), sense comprometre el desempenyament estructural. Les fases tercera i quarta van ampliar l'estudi, centrant-se en els efectes sobre la durabilitat del formigó utilitzant els límits establerts en les fases anteriors. Es van produir mescles de (Español) La industria de la construcción enfrenta actualmente el desafío de adoptar prácticas más sostenibles, destacándose el uso de áridos reciclados en la producción de hormigón estructural como una estrategia clave. Esta investigación doctoral evalúa la viabilidad y eficacia del hormigón estructural que incorpora elevados volúmenes de áridos reciclados finos y gruesos, específicamente áridos reciclados de hormigón (RCA-tipo A) y áridos mixtos reciclados (MRA-tipo B). Los hormigones reciclados sometidos a condiciones de exposición que abarcan desde las clases XC1 a XC4, extendiéndose a condiciones ambientales más severas como XS1. El estudio se desarrolló en varias fases experimentales. En la primera fase, se evaluaron las características físicas, químicas y mecánicas de los áridos reciclados. Todas las mezclas de hormigón se diseñaron con una resistencia a compresión de 30/37 MPa y un contenido de cemento CEM II A/L 42.5R de 300 kg/m³. La segunda fase involucró un análisis exhaustivo de las propiedades físicas, mecánicas y de durabilidad de las mezclas de hormigón con proporciones variables de RCA-tipo A y MRA-tipo B, utilizando relaciones agua-cemento efectivas de 0.48 y 0.52. Esta fase tuvo como objetivo determinar el porcentaje máximo de reemplazo de áridos reciclados que podría incorporarse sin comprometer el rendimiento mecánico del hormigón. Los resultados confirmaron la viabilidad de integrar hasta un 60% de RCA grueso (CRCA) y un 20% de RCA fino (FRCA) en mezclas de hormigón estructural, logrando propiedades mecánicas comparables a las del hormigón con áridos naturales (NAC). El análisis se extendió al uso de MRA-tipo B, validando un buen rendimiento mecánico con hasta un 40% de MRA grueso (CMRA) y un 15% de MRA fino (FMRA), sin comprometer el desempeño estructural. La tercera y cuarta fases ampliaron el estudio, centrándose en los efectos sobre la durabilidad del hormigón utilizando los límites establecidos en fases anteriores. Se produjeron mezclas de Postprint (published version) |
| Όροι ευρετηρίου: | Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria civil, Àrees temàtiques de la UPC::Edificació, coarse and fine recycled aggregates, recycled concrete aggregates (RCA-type A), mixed recycled aggregates (MRA-type B), supplementary cementitious materials, CEM IIAL, CEM IIAS, CEM IIIB, mechanical properties, drying shrinkage, concrete durability, carbonation, chloride penetration., áridos reciclados gruesos y finos, áridos reciclados de hormigón (tipo A-RCA), áridos reciclados mixtos (tipo B-MRA), materiales cementantes suplementarios, propiedades mecánicas, retracción por secado, durabilidad del hormigón, carbonatación, penetración de cloruros, àrids reciclats gruixuts i fins, àrids reciclats de formigó (tipus A-ARF), àrids reciclats mixtos (tipus B-ARM), materials cimentosos suplementaris, propietats mecàniques, retracció per assecat, durabilitat del formigó, carbonatació, penetració de clorurs, 624 - Enginyeria civil i de la construcció en general, 69 - Materials de construcció. Pràctiques i procediments de construcció, Doctoral thesis |
| Σύνδεσμος: | |
| Διαθεσιμότητα: | Open access content. Open access content ADVERTIMENT. Tots els drets reservats. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs. Open Access |
| Σημείωση: | 145 p. application/pdf English |
| Other Numbers: | HGF oai:upcommons.upc.edu:2117/428418 Vintimilla Molina, C.T. Optimize use of recycled aggregate in high-durability structural concrete: an experimental study. Tesi doctoral, UPC, Departament d'Enginyeria Civil i Ambiental, 2025. 10.5821/dissertation-2117-428418 PHEDRA-379705 1519924714 |
| Πηγή συνεισφοράς: | UNIV POLITECNICA DE CATALUNYA From OAIster®, provided by the OCLC Cooperative. |
| Αριθμός Καταχώρησης: | edsoai.on1519924714 |
| Βάση Δεδομένων: | OAIster |
| Η περιγραφή δεν είναι διαθέσιμη |