Σκυροδέµατα µε ανακυκλωµένα αδρανή: Μηχανικές ιδιότητες και ανθεκτικότητα σε Cl -

Σκυροδέµατα µε ανακυκλωµένα αδρανή: Μηχανικές ιδιότητες και ανθεκτικότητα σε Cl - A.Ε. Σάββα Επίκουρος Καθηγήτρια. Εργαστήριο οµικών Υλικών ΠΘ. Ε.B. Σκαρλάτος Αρχιτέκτων Μηχανικός. Εταιρεία ΤΕΚΤΩΝ Λέξεις κλειδιά: Ανακυκλωµένα αδρανή, ανακυκλωµένα σκυροδέµατα, θλιπτική αντοχή, εφελκυστική αντοχή, ανθεκτικότητα, χλωριόντα, δυναµικό διάβρωσης, απώλεια οπλισµού ΠΕΡΙΛΗΨΗ: Παρασκευάζονται σκυροδέµατα µε αδρανή παλιά σκυροδέµατα κατηγορίας C12/15, C16/2 και C2/25, µε τσιµέντο Ι42.5Ν. Τα ανακυκλωµένα αδρανή αντικαθιστούν τα συνήθη, εξ ολοκλήρου ή µόνο τα χονδρόκοκκα εξ αυτών. Προσδιορίζεται η θλιπτική και η εφελκυστική αντοχή µέχρι την ηλικία του ενός έτους. οκίµια από τα σκυροδέµατα αυτά οπλίζονται και προσδιορίζεται η ανθεκτικότητα σε χλωριόντα ως απώλεια βάρους οπλισµού, ως δυναµικό διάβρωσης και ως προφίλ χλωριόντων, για δύο διαφορετικές συντηρήσεις και σε τέσσερα βάθη. Γίνεται σύγκριση όλων των παραπάνω ιδιοτήτων µε τις αντίστοιχες σκυροδεµάτων µε συνήθη πυριτικά αδρανή. 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Το σκυρόδεµα είναι το 2 ο πιο διαδεδοµένο δοµικό υλικό παγκοσµίως, µε παραγωγή πάνω από 6.5 δις m 3 ετησίως σε όλο τον κόσµο. Η ποσότητα αυτή αντιστοιχεί περίπου σε 2.5 τόνους σκυρόδεµα ανά άτοµο ανά έτος, µε µόνο το νερό να χρησιµοποιείται περισσότερο και αυτό γιατί ξεπλένεται (Αitcin 2). Ενώ όµως είναι το σπουδαιότερο δοµικό υλικό, δεν µπορεί να χαρακτηριστεί σαν φιλικό προς το περιβάλλον, αφού για την παρασκευή του καταναλώνονται µη ανανεώσιµοι φυσικοί πόροι. Το 4% της παγκόσµιας κατανάλωσης σε ανόργανα υλικά (άµµος, χαλίκια, ασβέστης) διατίθενται στην κατασκευή κτιρίων (Μπούρα 1999). Επειδή δε τα αδρανή καταλαµβάνουν το 6 µε 8% του όγκου του σκυροδέµατος, υπολογίζεται ότι µετά το 21, η βιοµηχανία σκυροδέµατος, διεθνώς, θα αναλώνει 8-12 δις τόνους φυσικών αδρανών ετησίως (Tu, 26). Αυτή η µεγάλη κατανάλωση θα προκαλέσει µεγάλες καταστροφές στο περιβάλλον. Επιπλέον, τα περισσότερα αδρανή λαµβάνονται µε εξορύξεις, οι οποίες δηµιουργούν περιβαλλοντικά προβλήµατα καθώς και αλλοιώνουν το φυσικό περιβάλλον και δηµιουργούν σκόνη και θόρυβο. Εποµένως η εξεύρεση κατάλληλων υλικών προς αντικατάσταση των φυσικών αδρανών είναι επείγουσα. Από την άλλη µεριά, οι κατασκευές δεν είναι αιώνιες. Αλλά και από τις φυσικές καταστροφές παράγονται εκατοµµύρια τόνοι κατεδαφισµένου υλικού. Καθώς λοιπόν το σκυρόδεµα αποτελεί σχεδόν το 75% του βάρους όλων των δοµικών υλικών είναι το σηµαντικότερο ποσοστό των κατεδαφισµένων αποβλήτων. Στις ΗΠΑ, η ετήσια ποσότητα µπαζών που προκύπτουν από κατεδάφιση κτιρίων είναι ίση µε αυτή των αστικών απορριµµάτων (Μπούρα 1999), ενώ στην Ευρώπη, η ετήσια αντιστοιχία οικοδοµικών ορυκτών µπαζών είναι 5 kg ανά κάτοικο, από τα οποία το σηµαντικότερο τµήµα ανήκει στα µπάζα σκυροδέµατος (Οικονόµου 1999). Ταυτόχρονα, η ικανότητα των χώρων απορριµµάτων έχει µειωθεί δραµατικά τα τελευταία χρόνια, ενώ ή ζήτηση τους έχει αυξηθεί, µε αποτέλεσµα την αύξηση του κόστους εναπόθεσης των µπαζών. Τα υλικά κατεδάφισης όµως µπορούν να ανακυκλωθούν και µια τέτοια ανακύκλωση έχει το πλεονέκτηµα 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 26 1

και να µειώνει τις εναποθέσεις των υλικών κατεδάφισης και να διασώζει τις φυσικές πηγές και το περιβάλλον. Σε πολλές χώρες λοιπόν αντιµετωπίζονται µε εντελώς διαφορετική φιλοσοφία από ότι τα υπόλοιπα απορρίµµατα, προσφέροντας φοροαπαλλαγές στις κατασκευαστικές εταιρείες που χρησιµοποιούν ανακυκλωµένα υλικά και έχοντας εκπαιδευτικά προγράµµατα για ανακύκλωση των υλικών κατεδαφίσεων. Στη Βρετανία, τα πρωτογενή οικοδοµικά υλικά κοστίζουν ακριβότερα από τα δευτερογενή - αυτά που προέρχονται από ανακύκλωση - µε στόχο την προώθηση των δευτέρων. Στην Ολλανδία οι εργολάβοι που χρησιµοποιούν ανακυκλωµένα υλικά έχουν σηµαντικές φοροαπαλλαγές, µε στόχο το 9% των οικοδοµικών υλικών να επαναχρησιµοποιούνται (αδρανή, µπάζα, µέταλλα κλπ), έχουν δε την υποχρέωση να κάνουν τον διαχωρισµό των υλικών στους χώρους κατεδάφισης, όπου και διαχωρίζονται τα ρυπογόνα µπάζα. Στη Σουηδία, όπου παράγονται ετησίως 1.5 εκ τόνοι υλικά κατεδαφίσεων, κυρίως σκυρόδεµα και τούβλα ( Karlsson 1998), το Συµβούλιο Περιβάλλοντος έχει δώσει οδηγία για τη µείωση στο 5% των ποσοτήτων που σήµερα οδηγούνται για διάθεση (XYTA), ενώ υπάρχει ειδικό τέλος για τη χρήση φυσικών πόρων (π.χ. χαλίκι λατοµείων). Λειτουργούν κινητές σταθερές µονάδες ανακύκλωσης και πολλές µονάδες διαλογής, ενώ έµφαση δίνεται στην ανάπτυξη νέων προτύπων για χρήση ανακυκλωµένου σκυροδέµατος και ασφάλτου, σε νέες κατασκευές. Στην Ιρλανδία η διάθεση των οικοδοµικών υλικών γίνεται µόνο σε χώρους που έχουν πάρει τη σχετική άδεια και στόχος του ουβλίνου είναι να ανακυκλώνεται το 82% των υλικών εκσκαφών και κατεδαφίσεων (CMRA 23, EDP 23, Duran 26). Στη ανία, από το 1996, υπάρχει εθελοντική συµφωνία µεταξύ του υπουργείου Περιβάλλοντος και της Ένωσης Εταιρειών Κατεδαφίσεων για ανακύκλωση οικοδοµικών υλικών. Λειτουργούν ειδικά πανεπιστηµιακά τµήµατα που παρέχουν θεωρητική και πρακτική εκπαίδευση σχετικά µε τη διαχείριση αυτών των υλικών και ειδικά προγράµµατα κατάρτισης εργαζοµένων. Την ίδια στιγµή, στην Ελλάδα τα υλικά που προέρχονται από τις εκσκαφές οικοδοµών και κατεδαφίσεις κτιρίων και που υπολογίζονται πάνω από 2 εκ τόνοι τον χρόνο (Οικονόµου 23), για λόγους ευκολίας και µε την ανοχή όλων καταλήγουν σε παράνοµες χωµατερές, σε διάφορες βουνοπλαγιές, ακόµα και στην παραλία και στην καλύτερη των περιπτώσεων στα σκουπίδια γεµίζοντας πιο γρήγορα τους χώρους υγειονοµικής ταφής. Λίγα υλικά ανακυκλώνονται και οι περιορισµένες προσπάθειες είναι αποσπασµατικές και οφείλονται στην θέληση κάποιων κατασκευαστών (Fatta 23). Η χρήση του ανακυκλωµένου σκυροδέµατος θα βελτιώσει το περιβάλλον και θα βρει λύση για τα 2 εκ. τόνους το χρόνο των κατασκευαστικών µπαζών της Ευρώπης (Hansen 1992). Όµως αν και η χρήση ανακυκλωµένων αδρανών γίνεται στις αναπτυγµένες χώρες εδώ και αρκετά χρόνια, η προώθηση αυτού του ανακυκλωµένου υλικού σαν εναλλακτικό αδρανές δεν είναι εύκολη. Έχει ήδη χρησιµοποιηθεί, λόγω της υψηλής απορροφητικότητας και του γωνιώδους σχήµατός του, σε οδοστρώµατα και υποστρώµατα (Arm 21, Hansen 1992, Cheung 23, Poon 23), σε υπόγειες κατασκευές και σκυροδέµατα µάζας (Yoda 1988), αλλά η εφαρµογή σε σκυροδέµατα υψηλότερης αντοχής δεν είναι συνηθισµένη (Tu, 26) καθώς υπάρχουν ακόµα πολλά άλυτα προβλήµατα. Τα ανακυκλωµένα αδρανή παρουσιάζουν χαµηλή αντοχή, υψηλότερο πορώδες, µεγάλη διακύµανση ποιότητας, υψηλή συστολή ξήρανσης, µεγάλο ερπυσµό και χαµηλό µέτρο ελαστικότητας (ogchi 21, Tomosawa 2, Ravindrarajah 1988), που κάνουν δύσκολη την εφαρµογή τους. Έχει γίνει πολύ έρευνα, διεθνώς, πάνω στα σκυροδέµατα µε ανακυκλωµένα αδρανή, που αφορά όµως τις µηχανικές τους ιδιότητες - κυρίως την αντοχή τους- και λιγότερο την ανθεκτικότητά τους - κυρίως την υδατοπερατότητά / υδατοαπορροφητικότητα, την ενανθράκωση, τη συστολή ξήρανσης καθώς και την αντοχή σε ψύξη απόψυξη (Levy 24, Sagoe-Crentsil 21, Οικονόµου 1999, Zaharieva 24). Υπάρχουν πολύ λίγες εργασίες πάνω στην διείσδυση των χλωριόντων και τη διάβρωση του σιδηρού οπλισµού. Στα ανακυκλωµένα υπάρχουν διεπιφάνειες αδρανών τσιµέντου διαφορετικές από εκείνες των συµβατικών σκυροδεµάτων. ιεπιφάνεια υπάρχει τόσο µεταξύ των ανακυκλωµένων αδρανών και της προσκολληµένης παλιάς τσιµεντοκονίας όσο και 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 26 2

µεταξύ της προσκολληµένης και της νέας τσιµεντοκονίας (Ryu 22α, Ryu 22β). Η τσιµεντόπαστα που παραµένει στην διεπιφάνεια των ανακυκλωµένων αδρανών δίνει αδύνατα σηµεία στα ανακυκλωµένα σκυροδέµατα, αφού αποτελείται από πολύ µικρούς πόρους και ρωγµές και επηρεάζει την αντοχή. Αυτοί οι πόροι και οι ρωγµές απορροφούν νερό και οδηγούν σε λιγότερο νερό για ενυδάτωση στην διεπιφάνεια των ανακυκλωµένων σκυροδεµάτων. Η τσιµεντόπαστα αυτή επιπλέον έχει υποστεί και ενανθράκωση, η οποία αυξάνει το πορώδες της (Tam 25). Εποµένως η αντοχή αλλά και η είσοδος των χλωριόντων πρέπει να εξαρτάται από το είδος του αρχικού σκυροδέµατος. Έτσι στην εργασία αυτή µελετάται κατά πόσο η ποιότητα του αρχικού σκυροδέµατος επηρεάζει τις µηχανικές ιδιότητες και την ανθεκτικότητα έναντι χλωριόντων των ανακυκλωµένων σκυροδεµάτων που προκύπτουν από αυτά και γίνεται η σύγκριση µε σκυροδέµατα παρασκευασµένα µε παρθένα, καθαρά αµµοχάλικα. 2 ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΙΑ ΙΚΑΣΙΑ Παρασκευάστηκαν τρεις κατηγορίες σκυροδέµατος C12/15, C16/2 και C2/25 στην εταιρεία ΤΕΚΤΩΝ στην Ξάνθη. Τα σκυροδέµατα, ποσότητας 1 m 3 περίπου το καθένα και προερχόµενα από βαρέλες που σκυροδετήθηκαν σε κανονικά τεχνικά έργα της πόλης,, εντυπίστηκαν και συµπυκνώθηκαν σε µεγάλα µπλόκια. Μετά την πάροδο 6 περίπου µηνών, τα σκυροδέµατα θραύστηκαν µε κοµπρεσέρ, σε τεµάχια µε µέγεθος µέχρι 2 cm, διήλθαν από τους σπαστήρες σιαγώνων των αδρανών της εταιρείας και διαχωρίστηκαν σε πέντε κοκκοµετρικές οµάδες, µε dmax 32 mm. Μεταφέρθηκαν στο εργαστήριο και έγινε η κοκκοµετρική τους ανάλυση. Με τα σκυροδέµατα αυτά ως αδρανή παρασκευάστηκαν 6 συνολικά µείγµατα µε ποσότητα τσιµέντου 33 kg/m 3 (CEM Ι42.5), λόγο w = W/C =.6 και κοκκοµετρική καµπύλη εντός των ορίων του ΚΤΣ-97. Πίνακας 1. Φυσικές ιδιότητες των αδρανών Φαινόµενο βάρος (kg/m 3 ) Υδατοαπορροφητικότητα (%) Αδρανή Άµµος Γαρµπίλι Σκύρα Άµµος Γαρµπίλι Σκύρα /15 2.3 2.36 2.35 7.4 7.37 6.77 /2 2.33 2.35 2.36 4.17 3.8 3.21 R2/25 2.2 2.22 2.23 8.5 7.97 8.31 Συνήθη θραυστά 2.64 2.65 2.64 2.55 1.9 1.7 Τα τρία εξ αυτών, ένα για κάθε κατηγορία του σκυροδέµατος προέλευσης, παρασκευάστηκαν µε όλα τα αδρανή τους ανακυκλωµένα (κωδική ονοµασία R = Recycled), ενώ τα άλλα τρία παρασκευάστηκαν µε συνήθη πυριτική άµµο (θραυστή και φυσική) και µε χονδρόκοκκα τα ανακυκλωµένα σκυροδέµατα (κωδική ονοµασία HR= Half recycled). Συγχρόνως, για σύγκριση, παρασκευάστηκε και σύνηθες σκυρόδεµα µε καθαρά αδρανή (κωδική ονοµασία Ν=ormal) µε τις ίδιες αναλογίες µείξης. Στον πίνακα 1 δίνονται οι φυσικές ιδιότητες των αδρανών, ανακυκλωµένων και µη, στον πίνακα 2 οι κοκκοµετρικές διαβαθµίσεις των µιγµάτων, ενώ στον πίνακα 3 δίνονται οι αναλογίες µείξης τους. Πριν την ανάµειξη, λόγω της υψηλής απορροφητικότητάς τους, τα ανακυκλωµένα αδρανή αφέθηκαν στον µεικτήρα για 2 min περίπου, µέσα σε νερό, ώστε να κορεσθούν. Το χαµηλό βάρος τους οφείλεται στη χαµηλή πυκνότητα των τεµαχίων του τσιµέντου που είναι προσκολληµένα στα αδρανή. 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 26 3

Πίνακας 2. Κοκκοµετρικές καµπύλες των παρασκευασθέντων µειγµάτων Κόσκινα,25,5 1, 2, 4, 8, 16, 31,5 Μείγµατα ιερχόµενα (%) /15 () 14.1 25.4 33. 42.7 51.6 6.1 75.7 1 /2 () 7. 16.7 25.4 37.8 49.2 6.3 71.5 1 R2/25 (R2) 1.3 23.8 3.8 42.7 51.3 59.3 77.6 1 H/15 (H) 1.5 19.5 3.5 42.8 52.6 6.1 75.7 1 H/2 (H) 1.4 19.5 3.5 42.8 52.4 6.3 71.5 1 HR2/25 (HR2) 1.4 19.5 3.5 42.8 52.4 59.3 77.6 1 1.4 19.5 3.5 43. 53.4 61.2 71.5 1 Πίνακας 3. Αναλογίες µείξης των σκυροδεµάτων C A W Συνήθη Αδρανή (%) Ανακυκλωµένα Αδρανή (%) Μείγµα (kg/m 3 ) Αµµος Γαρµπίλι Σκύρα Αµµος Γαρµπίλι Σκύρα 33 1485. 198 54 8 38 33 167.1 198 54 8 38 R2 33 1389.3 198 54 8 38 H 33 1712.7 198 54 8 38 H 33 1716. 198 54 8 38 HR2 33 1696.2 198 54 8 38 33 1811.7 198 54 8 38 2.1 οκίµια για έλεγχο των µηχανικών ιδιοτήτων Για κάθε µείγµα παρασκευάστηκαν 6 κυβικά δοκίµια µε ακµή 15 cm για το προσδιορισµό της συµβατικής αντοχής των 28 ηµερών και κυβικά δοκίµια ακµής 1 cm για την σύγκριση των θλιπτικών αντοχών. Επιπλέον παρασκευάστηκαν κυλινδρικά δοκίµια (15 3 cm) για τον προσδιορισµό της εφελκυστικής αντοχής σε διάρρηξη. Τα δοκίµια, ξεκαλουπώθηκαν 24 ώρες µετά την παρασκευή τους και τοποθετήθηκαν σε θάλαµο συντήρησης (στους 2 ± 2 C και υγρασία > 95 %), µέχρι την ηλικία των δοκιµών. Μετρήθηκε η θλιπτική αντοχή στις 7, 28, 9, 18 και 365 ηµέρες και η εφελκυστική αντοχή στις 28 και 18 ηµέρες. 2.2 οκίµια για έλεγχο της διάβρωσης του οπλισµού. Χρησιµοποιήθηκαν οπλισµοί S5s διαµέτρου 1 mm. Οι ράβδοι αφού καθαρίστηκαν µε διάλυµα HCl µε εξαµεθυλοτετραµίνη, ξεπλύθηκαν µε αλκοόλη και τοποθετήθηκαν ανά 4, σε διαφορετικά ύψη µέσα σε δοκίµια (1 1 1 cm), ώστε οι αποστάσεις τους από την βάση να είναι 2, 4, 6 και 8 cm. Μετά από 24 ώρες, οι προεξέχοντες από τα δοκίµια οπλισµοί, αφού προσδέθηκε σε αυτούς µονωµένο καλώδιο, καλύφθηκαν από πλαστικά στελέχη και εποξειδικές ρητίνες, έτσι ώστε να µην διαβρωθούν από εξωτερικούς παράγοντες, αλλά η διάβρωση να προκύψει από το εσωτερικό του σκυροδέµατος. Μετά από συντήρηση 28 ηµερών, τα δοκίµια χωρίστηκαν σε δύο οµάδες. Η πάνω έδρα των δοκιµίων της πρώτης οµάδας καλύφθηκε µε ένα στρώµα ρητίνης και τα δοκίµια βυθίστηκαν σε υδατικό διάλυµα acl (3Μ). Έκτοτε και κάθε 28 ηµέρες, έβγαιναν και έµπαιναν εναλλάξ στο διάλυµα µέχρι την ηλικία των έξι µηνών. Οι παράπλευρες έδρες των δοκιµίων της 2 ης οµάδας καλύφθηκαν µε ρητίνες µέχρι το ύψος των 3 cm και τοποθετήθηκαν σε διάλυµα ίδιας 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 26 4

περιεκτικότητας, αλλά έτσι ώστε η είσοδος των ιόντων Cl - να γίνεται µόνο από την κάτω τους έδρα. Παρέµειναν εκεί για 6 µήνες. Στα ανωτέρω διαλύµατα τοποθετήθηκαν και άοπλα δοκίµια (1 1 1 cm). Καθόλη τη διάρκεια του πειράµατος, ανά βδοµάδα στην αρχή και αργότερα πιο αραιά, µετριόταν το δυναµικό διάβρωσης των οπλισµών (σχ.1) µε ηλεκτρόδιο καλοµέλανος, κατά ASTM C876. Σχήµα 1. ιάταξη µέτρησης δυναµικού διάβρωσης Στους 6 µήνες, τα οπλισµένα δοκίµια βγήκαν από το διάλυµα, θραύστηκαν, αποσπάστηκαν οι οπλισµοί, καθαρίστηκαν όπως στην αρχή και ζυγίστηκαν εκ νέου, ώστε να βρεθεί η απώλεια του βάρους τους λόγω διάβρωσης. Τα άοπλα δοκίµια, τρυπήθηκαν σε τέσσερα ύψη (2, 4, 6 και 8 cm από τη κάτω επιφάνεια) και ελήφθη δείγµα από τον κεντρικό άξονα για προσδιορισµό των ολικών και ελεύθερων χλωριόντων σε ppm, µε τιτλοδότηση µε AgO 3. 3 ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΩΝ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ 3.1 Εφελκυστική Αντοχή σε ιάρρηξη Στον πίνακα 4 και στο σχήµα 2 δίνονται τα αποτελέσµατα των αντοχών σε διάρρηξη όλων των µειγµάτων σαν µέσος όρος τριών τιµών. Στο σχήµα 3 δίνεται η αντοχή των ανακυκλωµένων µειγµάτων σε σχέση µε την αντοχή του σκυροδέµατος αναφοράς. Πίνακας 4. Αντοχή σε διάρρηξη και θλιπτική αντοχή των µειγµάτων Μείγµα ιάρρηξη (ΜΡα) Θλίψη (ΜΡα) fck (MΡa) ft/fc(%) Ηλικία (ηµέρες) 28 18 7 28 9 18 365 28 28 1.8 2.5 17.9 31.8 37.3 38.6 41. 25 5.6 2.1 2.4 23.2 28.9 33.9 34.7 34.9 25 7.4 R2 1.9 2.6 19.7 23.3 27.4 29.2 29.3 25 8.4 H 1.8 2.4 19. 25.7 38.7 42.1 45.4 3 7. H 2.4 2.8 21. 26.4 35.9 38.4 38.8 3 9.1 HR2 2.5 3.1 23.5 27.4 3.4 3.6 3.8 3 9. 2.2 2.7 26.7 3.4 34.6 35.6 37. 3 7.2 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 26 5

3,5 3, R 3,5 3, HR 2,5 2,5 ft (MPa) 2, 1,5 1,,5 ΗΛΙΚΙΕΣ (ηµέρες), R2 56 112 168 224 56 112 168 224 Σχήµα 2. Αντοχή σε διάρρηξη των µειγµάτων σε συνάρτηση µε το χρόνο και το είδος των αδρανών ft (MPa) 2, H 1,5 H 1, HR2,5, ΗΛΙΚΙΕΣ (ηµέρες) Παρατηρείται ότι στην περίπτωση που όλα τα αδρανή είναι ανακυκλωµένα (µείγµατα R), οι εφελκυστικές αντοχές είναι µικρότερες από αυτές του σκυροδέµατος αναφοράς σε όλες τις ηλικίες, ανεξάρτητα από την ποιότητα του αρχικού σκυροδέµατος. Η διαφορά αυτή όµως µειώνεται µε το χρόνο, από 3-19% στις 28 ηµέρες, στο 3-11% στις 18 ηµέρες (Σχ. 3). Αν η ανακυκλωµένη άµµος αντικατασταθεί από συνήθη (µείγµατα ΗR), τότε για αντοχές αρχικού σκυροδέµατος πάνω από C16, οι εφελκυστικές αντοχές είναι µεγαλύτερες από αυτές του συµβατικού σκυροδέµατος κατά 5-13% σε όλες τις ηλικίες, ενώ για χαµηλή αντοχή του σκυροδέµατος προέλευσης (C12), οι αντοχές είναι κατά 11-18% µικρότερες του συµβατικού. Η αντικατάσταση δηλαδή του λεπτόκοκκου ανακυκλωµένου υλικού µε φυσική άµµο αυξάνει τις εφελκυστικές αντοχές περίπου κατά 15%. 1,5 frec,t/f 1,,5,81,97 R2,88 H,82 H 1,9 HR2 1,13,95,89 R2,97 H,89 H 1,5 HR2 1,13, 28 18 ΗΛΙΚΙΑ (Ηµέρες) Σχήµα 3. Αντοχή σε διάρρηξη των ανακυκλωµένων προς την αντοχή του µείγµατος αναφοράς Ο ρυθµός ανάπτυξης των αντοχών µε το χρόνο δεν διαφέρει σηµαντικά από αυτόν του συµβατικού, φαίνεται όµως ότι όσο χαµηλότερη είναι η αντοχή του σκυροδέµατος προέλευσης, τόσο ο ρυθµός ανάπτυξης των ανακυκλωµένων είναι µεγαλύτερος του συµβατικού. Πάντως σε απόλυτες τιµές, οι διαφορές των µειγµάτων είναι πολύ µικρές και κυµαίνονται στα ±.4 ΜΡα. Εποµένως, όσο αφορά την εφελκυστική αντοχή σε διάρρηξη, τα ανακυκλωµένα σκυροδέµατα δεν διαφοροποιούνται ιδιαίτερα από το συµβατικό, η ποιότητα του σκυροδέµατος προέλευσης δεν φαίνεται να επηρεάζει σηµαντικά και η προσθήκη φυσικής άµµου βελτιώνει ελαφρά την εφελκυστική αντοχή. Στον πίνακα 4, δίνεται επίσης ο λόγος εφελκυστικής προς τη θλιπτική αντοχή. Ο λόγος αυτός είναι µεγαλύτερος όσο ψηλότερη είναι η αντοχή του αρχικού σκυροδέµατος και είναι υψηλότερος 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 26 6

όταν τα σκυροδέµατα έχουν φυσική άµµο στη θέση της ανακυκλωµένης. Κυµαίνεται γύρω στο 7-9.1%, και είναι συγκρίσιµος µε αυτόν του συµβατικού, ο οποίος είναι 7.2%. Οι τιµές αυτές είναι κοντά µε τις αναφερόµενες σε δηµοσιευµένες εργασίες (Sagoe-Crentsil, 21).. 3.2 Χαρακτηριστική και θλιπτική αντοχή 5 5 45 45 4 4 35 35 fc (MPa) 3 25 2 15 1 R2 fc (MPa) 3 25 2 15 1 H H HR2 5 ΗΛΙΚΙΑ (ηµέρες) 5 ΗΛΙΚΙΑ (ηµέρες) 1 2 3 4 1 2 3 4 Σχήµα 4. Θλιπτική αντοχή των µειγµάτων σε σχέση µε την ηλικία και το είδος των αδρανών Στον πίνακα 4 δίνεται η χαρακτηριστική αντοχή όλων των µειγµάτων. Η χαρακτηριστική αντοχή των ανακυκλωµένων σκυροδεµάτων δεν φαίνεται να επηρεάζεται από την αντοχή του σκυροδέµατος προέλευσης και είναι παντού µεγαλύτερη από αυτήν. Η αντικατάσταση του λεπτόκοκκου ανακυκλωµένου µε καθαρά αδρανή αυξάνει πολύ την χαρακτηριστική αντοχή και την καθιστά ίδια µε την αντοχή του σκυροδέµατος αναφοράς. Στον πίνακα 4 και στο σχήµα 4, δίνεται η θλιπτική αντοχή των µειγµάτων, ενώ στο σχήµα 5, δίνεται ο λόγος της θλιπτικής αντοχής των ανακυκλωµένων σκυροδεµάτων προς την αντοχή του σκυροδέµατος αναφοράς. frec/f 1,5 1,,5,67,87 R2,74 H,71 H,79 HR2,88 1,5,95 R2,77 H,85 H,87 HR2,9 1,11,94 R2,79 H 1,23 H 1,5 HR2,83, 7 28 ΗΛΙΚΙΑ (Ηµέρες) 365 Σχήµα 5. Θλιπτική αντοχή των ανακυκλωµένων προς την αντοχή του µείγµατος αναφοράς Σε όλες τις ηλικίες οι αντοχές των ανακυκλωµένων µειγµάτων διαφέρουν από την αντοχή του σκυροδέµατος αναφοράς κατά ±8.5 ΜΡα περίπου, που αντιστοιχεί σε ποσοστό από -23 % έως 33 %. Αναλυτικά, παρατηρείται ότι όλα τα σκυροδέµατα, στις 7 ηµέρες έχουν αντοχή µικρότερη από 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 26 7

την αντοχή του σκυροδέµατος αναφοράς κατά 12-33% και κατά κανόνα, όσο µικρότερη είναι η αντοχή του σκυροδέµατος προέλευσης, τόσο µεγαλύτερη είναι η διαφορά. Μετά τις 28 µέρες όµως για τα µείγµατα R και µετά τις 9 ηµέρες για τα µείγµατα ΗR, όσο µικρότερη είναι η αντοχή προέλευσης τόσο µεγαλύτερη είναι η αντοχή του ανακυκλωµένου µείγµατος, ανεξάρτητα από το ποσοστό συµµετοχής τους στα αδρανή (R ή ΗR). Έτσι σκυροδέµατα µε ανακυκλωµένο C12/15 παρουσιάζουν αντοχές µεγαλύτερες κατά 11-23 % του σκυροδέµατος µε καθαρά αδρανή, µε µεγαλύτερο µάλιστα ρυθµό ανάπτυξης από αυτό, ενώ σκυροδέµατα µε ανακυκλωµένο C2/25 παρουσιάζουν αντοχές κατά 17-21 % µικρότερες, ανεξαρτήτως του ποσοστού ανακυκλωµένου υλικού. Τα ανακυκλωµένα σκυροδέµατα, κατά κανόνα αυξάνουν το ρυθµό ανάπτυξης της αντοχής, µάλλον λόγω της επιπλέον ενυδάτωσης των ανυδάτωτων προσκολληµένων τεµαχίων. Αντικατάσταση της ανακυκλωµένης άµµου µε καθαρή δεν παρουσιάζει κάποια τάση µέχρι τις 28 ηµέρες, αλλά µετά την ηλικία αυτή αυξάνει τις αντοχές κατά 3.5-1 % περίπου (Πιν. 5). Πίνακας 5 Λόγος αντοχής των ολικώς ανακυκλωµένων µειγµάτων προς αυτά µε φυσική άµµο και ανακυκλωµένα χονδρόκοκκα. Μείγµα f R /f HR (%) Ηλικία (ηµέρες) 7 28 9 18 365 6,1-23,5 3,5 8,2 9,8-1,2-9,3 5,5 9,6 1,3 R2 16,2 15, 9,6 4,4 4,7 3.3 Συγκέντρωση χλωριόντων σε ppm Στους πίνακες 6 και 7 δίνονται τα αποτελέσµατα των ολικών, δεσµευµένων και ελεύθερων χλωριόντων των µειγµάτων, σε ppm, και ο λόγος δεσµευµένων προς ολικά χλωριόντα µετά από συντήρηση 6 µηνών στο διάλυµα acl. Η διάβρωση ξεκινά όταν η περιεκτικότητα σε ιόντα χλωρίου είναι πάνω από.2% κ.β. του τσιµέντου. Το ποσοστό αυτό, βάσει της αναλογίας µείξης των σκυροδεµάτων, µετατράπηκε σε ppm και δίνεται στους ίδιους πίνακες. Στα σχήµατα 6 και 7, εµφανίζονται αυτές οι συγκεντρώσεις των χλωριόντων στα µείγµατα, ανάλογα µε το είδος της συντήρησης και το βάθος λήψης του δείγµατος. Ολικά Cl - (ppm) 27 225 18 135 9 2569 ΚΥΚΛΟΙ 1994 1586 815 R2 Ολικά Cl- (ppm) 27 225 18 135 9 ΚΥΚΛΟΙ 1726 H 1586 739 H 45 Βάθος(cm) 45 322 HR2 Βάθος(cm) Σχήµα 6. Ολικά χλωριόντα σε ppm των µειγµάτων σε συντήρηση µε κύκλους διαβροχής-ξήρανσης 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 26 8

Επειδή στη συντήρηση µε κύκλους διαβροχής, τα δοκίµια ήταν ολόκληρα βυθισµένα µέσα στο διάλυµα, υπάρχει άξονας συµµετρίας, όσον αφορά το ύψος των δοκιµίων. Έτσι βάθος λήψης δείγµατος 2 cm από την κάτω βάση του κύβου αντιστοιχεί µε βάθος λήψης δείγµατος 8 cm, 2 cm δηλαδή από την πάνω επιφάνεια. Στον πίνακα 6 λοιπόν και στα σχήµατα 6, 8 και 1, οι τιµές στα βάθη 2 cm και 8 cm καθώς 4 cm και 6 cm είναι οι µέσοι όροι των πραγµατικών τιµών. Πίνακας 6. Ανθεκτικότητα σε χλωριόντα. Συντήρηση µε κύκλους ξήρανσης διαβροχής Βάθος G V Ολικά Cl - Free Cl - εσµ. Cl - εσµ./ολ. Οριο ιαβρ cm gr/cm 3 mv ppm ppm ppm ppm 2. 18.17 -.66 3676.9 289. 3387.9.92 4. 15.75 -.5 614.79 8.87 65.92.99 6. 15.75 -.5 232.88 8.87 224.1.96 363.64 8. 18.17 -.66 1462.49 8.87 1453.62.99 2. 25.35 -.45 264.12 53.19 255.93.98 4. 16.81 -.37 334.11 8.87 325.24.97 6. 16.81 -.37 22.34 8.87 193.47.96 34.72 8. 25.35 -.45 1384.26 17.73 1366.53.99 R2 2. 18.1 -.39 922.86 62.6 86.8.93 4. 11.91 -.27 233.48 8.87 224.61.96 6. 11.91 -.27 424.28 8.87 415.41.98 383.88 8. 18.1 -.39 77.58 8.87 698.71.99 Η 2. 26.18 -.73 2194.15 88.65 215.5.96 4. 13.7 -.61 862.33 8.87 853.46.99 6. 13.7 -.61 927.96 8.87 919.9.99 323.1 8. 26.18 -.73 1258.41 88.87 1169.54.93 Η 2. 24.97 -.46 1356.88 8.87 1348.1.99 4. 1.46 -.37 124.99 8.87 116.12.93 6. 1.46 -.37 142.9. 142.9 1. 322.58 8. 24.97 -.46 121.3 8.87 112.16.93 ΗR2 2. 15.9 -.74 53.94 81.91 449.3.85 4. 13.35 -.67 88.58 8.87 79.71.9 6. 13.35 -.67 75.64. 75.64 1. 325.73 8. 15.9 -.74 112.74 8.87 13.87.92 Ν 2. 19.68 -.72 279.47 53.19 226.28.97 4. 12.55 -.59 675.12 8.87 666.25.99 6. 12.55 -.59 29.5 8.87 281.18.97 38.17 8. 19.68 -.72 193.6 26.6 166.46.98 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 26 9

Πίνακας 7. Ανθεκτικότητα σε πλευρική είσοδο χλωριόντων Βάθος G V Ολικά Cl - Free Cl - εσµ. Cl - εσµ./ολικ Οριο ιαβρ cm gr/cm 3 mv ppm ppm ppm ppm 2. 15.48 -.426 587.74 753.53 4334.21.85 4. 14.35 -.28 1679.4 23.9 1475.5.88 6. 8.39 -.188 315.92 8.87 37.5.97 8. 8.25 -.186 249.53 8.87 24.66.96 2. 7.97 -.272 49.39 336.87 4563.52.93 4. 7.4 -.199 167.94 8.87 159.7.95 6. 5.4 -.186 147.73 8.87 138.86.94 8. 4.7 -.186 134.76. 134.76 1. R2 2. 13.12 -.196 623.97 663.1 5567.87.89 4. 12.46 -.191 56.18 35.46 524.72.94 6. 1.66 -.187 233.2 8.87 224.15.96 8. 7.87 -.174 42.98 8.87 34.11.79 Η 2. 15.23 -.35 274.5 97.52 2642.98.96 4. 11.88 -.26 147.5 8.87 138.63.94 6. 1.38 -.172 138.5 8.87 129.18.94 8. 9.99 -.128 79.93. 79.93 1. Η 2. 7.8 -.174 1414.9 8.87 145.22.99 4. 7.44 -.169 128.58 8.87 119.71.93 6. 6.44 -.165 1.84. 1.84 1. 8. 4.47 -.16 91.13. 91.13 1. ΗR2 2. 14.57 -.585 128.56 17.73 11.83.98 4. 13.91 -.547 37.19 8.87 298.32.97 6. 11.79 -.476 26.58 8.87 197.71.96 8. 11.7 -.432 21.63. 21.63 1. Ν 2. 11.83 -.434 155.5 8.87 146.18.99 4. 1.18 -.175 156.64 8.87 147.77.94 6. 9.86 -.177 141.74 8.87 132.87.94 8. 8.27 -.175 74.74. 74.74 1. 363.64 34.72 383.88 323.1 322.58 325.73 38.17 Παρατηρείται ότι και για τις δύο συντηρήσεις, η αντικατάσταση του λεπτόκοκκου ανακυκλωµένου από φυσική άµµο αυξάνει την ανθεκτικότητα των µειγµάτων και ότι η συντήρηση µε κύκλους ξήρανσης - διαβροχής είναι ευνοϊκότερη για τα ανακυκλωµένα σκυροδέµατα, σε αντίθεση µε το συµβατικό σκυρόδεµα, όπου η συντήρηση αυτή είναι η δυσµενέστερη. Φαίνεται ότι η προσθήκη της φυσικής άµµου µειώνει την περιεκτικότητα της εναποµένουσας παλιάς τσιµεντόπαστας και αυξάνει την ανθεκτικότητα. 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 26 1

Για τη συντήρηση µε κύκλους (Σχ.6), φαίνεται ότι όσο πιο ψηλή είναι η αντοχή του σκυροδέµατος προέλευσης των αδρανών, ανεξάρτητα από το ποσοστό αντικατάστασης, τόσο πιο ανθεκτικά είναι τα µείγµατα σε διείσδυση χλωριόντων. Σε βάθη 2 cm, όλα τα µείγµατα είναι πάνω από το όριο διάβρωσης. Για επικάλυψη όµως 4cm, τα σκυροδέµατα από C2 ή C16 (R ή ΗR) είναι κάτω του ορίου, ενώ αντίθετα τόσο το συµβατικό όσο και τα ανακυκλωµένα από C12, δεν προσφέρουν προστασία σε κανένα βάθος. υσµενέστερο όλων είναι το σκυρόδεµα που προέρχεται από το χαµηλότερης αντοχής σκυρόδεµα, δηλαδή από ανακυκλωµένο C12. 63 54 R2 ΠΛΕΥΡΙΚΗ ΕΙΣΟ ΟΣ 63 54 ΠΛΕΥΡΙΚΗ ΕΙΣΟ ΟΣ Oλικά Cl- (ppm) 45 36 27 18 9 Ολικά Cl- (ppm) 45 36 27 18 9 HR2 H H Βάθος(cm) Βάθος(cm) Σχήµα 7. Ολικά χλωριόντα σε ppm των µειγµάτων σε πλευρική είσοδο των χλωριόντων Για συντήρηση µε είσοδο των χλωριόντων µόνο από την κάτω επιφάνεια του δοκιµίου (Σχ.7), το συµβατικό σκυρόδεµα παρουσιάζεται πιο ανθεκτικό. Σε βάθος 2 cm όλα τα µείγµατα ξεπερνούν το όριο διάβρωσης. Για επικάλυψη 4 cm, ασφαλές εµφανίζεται το συµβατικό σκυρόδεµα καθώς και τα ανακυκλωµένα µε φυσική άµµο (µείγµατα ΗR). Σε µεγαλύτερα βάθη, τα σκυροδέµατα δεν διαφοροποιούνται και είναι όλα κάτω του ορίου. Πάντως ανεξαρτήτως µείγµατος ή συντήρησης, όλα τα ανακυκλωµένα σκυροδέµατα παρουσίασαν πολύ µικρές συγκεντρώσεις σε ελεύθερα χλωριόντα, µε λόγους από.92-1. για τη συντήρηση µε κύκλους και από.79-1. για την πλευρική είσοδο, έναντι.97-.99 και.94-.99 του συµβατικού αντιστοίχως. Εποµένως, αν και τα ολικά χλωριόντα είναι σε υψηλά επίπεδα στο βάθος των 2 cm, εν τούτοις, θεωρητικά δεν κινδυνεύουν από διάβρωση διότι αυτά δεσµεύονται από την τσιµεντοκονία, καινούργια και παλιά, που πιθανόν είναι ανυδάτωτη.. 3.4 υναµικό διάβρωσης Στα σχήµατα 8 και 9 δίνονται τα αποτελέσµατα από τη µέτρηση του δυναµικού διάβρωσης των µειγµάτων καθώς και οι περιοχές διάβρωσης κατά ΑSTM C876. Στη συντήρηση µε κύκλους (σχ.8) όλα τα µείγµατα βρίσκονται στην περιοχή µε µεγάλη πιθανότητα διάβρωσης ή µε εκτεταµένη διάβρωση. Τα µείγµατα µε όλα τα αδρανή τους ανακυκλωµένα έχουν τόσο µεγαλύτερη ανθεκτικότητα όσο µεγαλύτερη είναι η αντοχή του σκυροδέµατος προέλευσής τους. Το συµβατικό σκυρόδεµα είναι το δυσµενέστερο και µαζί µε το βρίσκεται στην περιοχή ΙV σε όλα τα βάθη. Το δυναµικό δείχνει όµως ότι η αντικατάσταση του λεπτόκοκκου ανακυκλωµένου υλικού µε φυσική άµµο, αυξάνει τις πιθανότητες διάβρωσης, γεγονός που δεν συµφωνεί µε τα αποτελέσµατα 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 26 11

από τη συγκέντρωση των χλωριόντων. Σχεδόν όλα αυτά τα µείγµατα βρίσκονται στην περιοχή IV, χωρίς όµως να διαφοροποιούνται σηµαντικά από το συµβατικό σκυρόδεµα (µε εξαίρεση το Η16). V(mV) -,8 -,7 -,6 -,5 -,4 -,3 -,2 -,1, ΙV -,476 ΙΙΙ -,27 ΙΙ -,126 Ι ΚΥΚΛΟΙ R2 Βάθος (cm) V(mV) -,8 -,7 -,6 -,5 -,4 -,3 -,2 -,1, ΚΥΚΛΟΙ HR2 H ΙV -,476 H ΙΙΙ -,27 ΙΙ -,126 Βάθος (cm) Ι Σχήµα 8 υναµικό διάβρωσης των µειγµάτων σε συντήρηση µε κύκλους διαβροχής - ξήρανσης -,8 -,7 -,6 ΠΛΕΥΡΙΚΗ ΕΙΣΟ ΟΣ ΙV -,8 -,7 -,6 ΠΛΕΥΡΙΚΗ ΕΙΣΟ ΟΣ ΗR2 ΙV V(mV) -,5 -,4 -,3 -,2 -,1, -,476 ΙΙΙ -,27 ΙΙ R2 -,126 Βάθος (cm) Ι V(mV) -,5 -,4 -,3 -,2 -,1, -,476 Η ΙΙΙ -,27 Η ΙΙ -,126 Βάθος (cm) Ι Σχήµα 9. υναµικό διάβρωσης των µειγµάτων σε πλευρική είσοδο των χλωριόντων Στη πλευρική είσοδο των χλωριόντων (σχ. 9), σε βάθος 2 cm, τα σκυροδέµατα µε όλα τα αδρανή τους ανακυκλωµένα είναι ανθεκτικότερα από το συµβατικό και όσο µεγαλύτερη η αντοχή του σκυροδέµατος προέλευσης τόσο µεγαλύτερη η ανθεκτικότητα. Έτσι, το R2, βρίσκεται εξολοκλήρου στην περιοχή ΙΙ, ενώ τα υπόλοιπα στην περιοχή ΙΙΙ. Μετά τα 4 cm, τα µείγµατα δεν διαφοροποιούνται ιδιαίτερα. Η αντικατάσταση της ανακυκλωµένης άµµου µε φυσική, βελτιώνει την ανθεκτικότητα, µε εξαίρεση το Η2, το οποίο πιθανώς έχει µολυνθεί. Η συντήρηση µε κύκλους είναι δυσµενέστερη. 3.5 Απώλεια βάρους του οπλισµού Στα σχήµατα 1 και 11, δίνονται τα αποτελέσµατα από την απώλεια του οπλισµού των µειγµάτων. Η απώλεια αυτή, σύµφωνα µε τον ΚΤΧ οπλισµένου σκυροδέµατος, πρέπει να είναι µικρότερη από 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 26 12

από 35 mg/cm 2, και παρατηρείται ότι όλα τα µείγµατα είναι κάτω του ορίου ανεξάρτητα συντήρησης ή βάθους. Στην συντήρηση µε κύκλους, µόνο το σκυρόδεµα µε την υψηλότερη αντοχή προέλευσης έχει µικρότερες απώλειες ακόµη και από το συµβατικό, σε όλα τα βάθη, όταν όλα τα αδρανή είναι ανακυκλωµένα. Αν αντικατασταθεί η ανακυκλωµένη άµµος µε φυσική, τότε, µετά τα 4 cm, τα µείγµατα δεν διαφοροποιούνται ιδιαίτερα. 28 24 ΚΥΚΛΟΙ 28 24 ΚΥΚΛΟΙ H H G (mg/cm2) 2 16 12 8 R2 G (mg/cm2) 2 16 12 8 HR2 4 Βάθος (cm) 4 Βάθος (cm) Σχήµα 1. Απώλεια βάρους των οπλισµών σε συντήρηση µε κύκλους διαβροχής - ξήρανσης G (mg/cm2) 16 14 12 1 8 6 R2 ΠΛΕΥΡΙΚΗ ΕΙΣΟ ΟΣ G (mg/cm2) 16 14 12 1 8 6 H HR2 H ΠΛΕΥΡΙΚΗ ΕΙΣΟ ΟΣ 4 4 2 Βάθος (cm) 2 Βάθος (cm) Σχήµα 11. Απώλεια βάρους των οπλισµών σε πλευρική είσοδο των χλωριόντων Στην πλευρική συντήρηση (Σχ. 11), όλα τα ανακυκλωµένα σκυροδέµατα έχουν µεγαλύτερες απώλειες από το συµβατικό σκυρόδεµα, µε εξαίρεση το 16, R ή HR. Η προσθήκη φυσικής άµµου στα µείγµατα, αντί της ανακυκλωµένης, µειώνει κατά κανόνα τις απώλειες. Η συντήρηση µε κύκλους είναι δυσµενέστερη, αφού οι απώλειες του οπλισµού είναι µεγαλύτερες. 4 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Η εφελκυστική αντοχή των σκυροδεµάτων µε ανακυκλωµένα αδρανή δεν φαίνεται να επηρεάζεται ιδιαίτερα από την αντοχή του σκυροδέµατος προέλευσης. Όταν όλα τα αδρανή είναι ανακυκλωµένα (µείγµατα R), οι εφελκυστικές αντοχές είναι µικρότερες του συµβατικού κατά 3-15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 26 13

11% στις 18 ηµέρες, ενώ η αντικατάσταση της ανακυκλωµένης άµµου µε φυσική (µείγµατα ΗR), αυξάνει τις αντοχές κατά 15% περίπου και δίνει σκυροδέµατα µε αντοχές κατά 5-13% µεγαλύτερες του συµβατικού. Σε απόλυτες τιµές πάντως, οι διαφοροποιήσεις είναι της τάξης των ±.4 ΜΡα Ο λόγος της εφελκυστικής σε διάρρηξη προς τη θλιπτική αντοχή κυµαίνεται στο 7-9.1% έναντι 7.2% του συµβατικού και είναι µεγαλύτερος όταν η αντοχή του αρχικού σκυροδέµατος είναι µεγαλύτερη ή όταν αντικαθίσταται το λεπτόκκοκκο ανακυκλωµένο από φυσικά αδρανή. Η χαρακτηριστική των ανακυκλωµένων σκυροδεµάτων είναι µεγαλύτερη από αυτήν των σκυροδεµάτων προέλευσης και είναι ίδια µε την χαρακτηριστική του συµβατικού σκυροδέµατος, όταν η ανακυκλωµένη άµµος αντικατασταθεί από φυσική Η θλιπτική αντοχή των ανακυκλωµένων διαφέρει από την αντοχή του αντίστοιχου συµβατικού κατά ± 8.5 ΜΡα, δηλ κατά ± 23%. Η αντικατάσταση της ανακυκλωµένης άµµου µε φυσική, αυξάνει τις θλιπτικές κατά 3.5-1 % µετά τις 28 ηµέρες. Μέχρι τις 28 ηµέρες, όσο πιο χαµηλή η αντοχή του σκυροδέµατος προέλευσης, τόσο µικρότερη είναι η αντοχή των ανακυκλωµένων σκυροδεµάτων, ανεξαρτήτως του ποσοστού ανακυκλωµένων υλικών. Στις µεγαλύτερες ηλικίες όµως, συµβαίνει το ακριβώς αντίθετο µε διαφορές 1-3%. Τα σκυροδέµατα µε εν µέρει ή εν συνόλω ανακυκλωµένα αδρανή εµφανίζουν ικανοποιητική ανθεκτικότητα σε διείσδυση χλωριόντων, δεδοµένου ότι παρουσιάζουν µεγάλους λόγους ελεύθερων προς ολικά χλωριόντα. Η αντικατάσταση της ανακυκλωµένης άµµου µε φυσική αυξάνει την ανθεκτικότητα, ενώ η συντήρηση µε πλευρική είσοδο των χλωριόντων είναι δυσµενέστερη. Πάντως για επικάλυψη 4 cm, ανακυκλωµένα και συµβατικό δεν διαφοροποιούνται. Στη συντήρηση µε κύκλους ύγρανσης ξήρανσης, όσο µεγαλύτερη η αντοχή του σκυροδέµατος προέλευσης, τόσο µεγαλύτερη η ανθεκτικότητα των ανακυκλωµένων. Το προερχόµενο από C2/25 σκυρόδεµα µάλιστα είναι κατά πολύ ανθεκτικότερο του συµβατικού Στη πλευρική είσοδο των χλωριόντων το συµβατικό σκυρόδεµα είναι ανθεκτικότερο των ανακυκλωµένων και όσο µεγαλύτερη η αντοχή του σκυροδέµατος προέλευσης, τόσο µικρότερη η ανθεκτικότητα των ανακυκλωµένων ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Οι συγγραφείς εκφράζουν τις πιο θερµές ευχαριστίες τους, στους Πολιτικούς Μηχανικούς κκ. Βοδανίκη., Γκόγκο Φ., Ζωγράφο Θ., Κοσµά Ε., Παπαντωνίου Ι., και Σίσκου Ι., οι οποίοι, ως τελειόφοιτοι σπουδαστές, συµµετείχαν στην διεξαγωγή των εργαστηριακών δοκιµών, στο πλαίσιο των διπλωµατικών τους εργασιών. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Aitcin, P.C. 2. Cements of yesterday and today, Concrete of tomorrow. Cement and Concrete Research, Vol. 3: 1349-1359 Arm, M. 21. Self-cementing characteristics of crushed demolished concrete in unbound layers: result from triaxial tests and field tests. Waste Management. Vol 21: 235-239 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 26 14

Cheung, Η.Κ. 23. Use of recycled asphalt pavement-a practical approach to asphalt recycling. Materials Science and Technology in Engineering Conference-ow, ew and ext CMRA 23. (Construction Materials Recycling Association) Homepage available at www. cdrecycling.org Duran, X. & Lenihan, H.& O Regan B. 26. A model for assessing the economic viability of construction and demolition waste recycling - the case of Ireland. Resources Conservation and Recycling. Vol 46:32-32 EDP 23 (Εnvironmental Protection Department). Homepage available at www.gov.hk Fatta, D. & Papadopoulos, A.& Avramikos, E. & Sgourou, E. & Moustakas, K. & Kourmoussis, F. & Mentzis, A. & Loizidou, M. 23. Generation and management of construction and demolition waste in Greece-an existing challenge. Resources, Conservation and Recycling, Vol 4: 81-91 Hansen,T.C. 1992. Recycling of demolished concrete and masonry. RILEM Report of Technical Committee 37-DCR, Demolition and Reuse of Concrete, part 1. 1-16. London: E&F Spon Karlsson, M. 1998. Reactivity in Recycled Concrete Aggregate. 2 nd Engineering Int Symposium in Civil Levy, S.M. & Helene, P. 198. Durability of recycled aggregate concrete: a safe way to sustainable development. Cement and Concrete Research, Vol. 34: 1975-198 Μπούρα, Α.& Κορωναίος, Χ. & Οικονόµου, Ν. & Μουσιόπουλος, Ν. 1999. Ανάλυση κύκλου ζωής (ΑΚΖ) ως εργαλείο περιβαλλοντικής διαχείρισης, στα δοµικά υλικά: εφαρµογή στο σκυρόδεµα. Πρακτικά 13 ου Ελληνικού Συνεδρίου Σκυροδέµατος, τόµος ΙΙ: 371-382 ogchi, T. & Tamura, M. 21.Concrete design towards complete recycling. Structural Concrete Vol. 2: 155-167 Οικονόµου, Ν. & Σελεβός, Σ. 1999. Ανακυκλωµένο σκυρόδεµα. Πρακτικά 13 ου Συνεδρίου Σκυροδέµατος, τόµος ΙΙ: 235-241 Οικονόµου, Ν.& Tσώχος, Γ. 23. Ανακυκλωµένο σκυρόδεµα. Πρακτικά14 ου Σκυροδέµατος, τόµος Γ: 126-129 Ελληνικού Συνεδρίου Poon, C.S. & Azhar, S. & Kou, S.C.23. Recycled aggregates for concrete applications. Materials Science and Technology in Engineering Conference-ow, ew and ext Ravindrarajah, R.S. & Tam, C.T. 1988. Methods of improving the quality of recycled aggregate concrete. In Demolition and Reuse of Concrete and Masonry: Reuse of Demolition Waste. London: Chapman and Hall Ryu, J.S. 22. Improvement on strength and impermeability of recycled concrete made from crushed concrete coarse aggregate. Journal of Materials Science Letter, Vol. 21: 1565-1567 Ryu J.S. 22. An experimental study on the effect of recycled aggregate concrete properties. Magazine of Concrete Research, Vol. 54: 7-12. 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 26 15

Sagoe-Crentsil, K.K. & Brown, T. & Taylor, A.H. 21. Performance of concrete made with commercially produced coarse recycled concrete aggregate, Cement and Concrete Research, Vol. 31: 77 712 Tam, V.W.Y. & Gao, X.F. & Tam,C.M. 25. Microstructural analysis of recycled aggregate concrete produced from two-stage mixing approach. Cement and Concrete Research, Vol. 35: 1195-123 Tomosawa, F. & oguchi, T. 2. ew technology for recycling of concrete-japanese experience. In Concrete Technology for a Sustainable Development in the 21 st centur. London: E&F Spon Tu, T.Y & Chen,Y.Y. & Hwang, C.L. 26. Properties of HPC with recycled aggregates. Cement and Concrete Research, Vol. 36: 943-95 Yoda, K. & Yoshikane,T. & akashima,y. & Soshiroda,T. 1988. Recycled cement and recycled concrete in Japan, Demolition and Reuse of Concrete and Masonry: Reuse of Demolition Waste, London: Chapman and Hall Zaharieva, R. & Buyle-Bodin, F.& Wirquin,E. 24. Frost resistance of recycled aggregate concrete. Cement Concrete Research, Vol. 34: 1927-1932 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 26 16