ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΤΗΣ ΠΡΟΣΦΥΣΗΣ ΑΝΑΚΥΚΛΩΜΕΝΩΝ ΕΛΑΣΤΙΚΩΝ ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΩΝ ΣΕ ΠΡΟΙΟΝΤΑ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ

ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΤΗΣ ΠΡΟΣΦΥΣΗΣ ΑΝΑΚΥΚΛΩΜΕΝΩΝ ΕΛΑΣΤΙΚΩΝ ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΩΝ ΣΕ ΠΡΟΙΟΝΤΑ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ Ν.Οικονόµου Αναπληρωτής Καθηγητής, Εργαστήριο οµικών Υλικών, Τµήµα Πολιτικών Μηχανικών, Πολυτεχνική Σχολή, Α.Π.Θ. Μ.Στεφανίδου Λέκτορας, Εργαστήριο οµικών Υλικών, Τµήµα Πολιτικών Μηχανικών, Πολυτεχνική Σχολή, Α.Π.Θ. Σ. Μαυρίδου Πτυχιούχος Γεωλόγος Α.Π.Θ., ΜSc Α.Π.Θ, Υποψήφια ιδάκτορας Τµήµατος Πολιτικών Μηχανικών, Α.Π.Θ. Λέξεις κλειδιά : φθαρµένα ελαστικά αυτοκινήτων, ανακύκλωση, κονιάµατα, τσιµέντο, σκυρόδεµα ΠΕΡΙΛΗΨΗ Στην παρούσα εργασία µελετήθηκαν τσιµεντοκονιάµατα µε φθαρµένο ελαστικό αυτοκινήτων σε αντικατάσταση µέρους του αδρανούς (άµµου) µε σκοπό τη βελτίωση της συνάφειας µεταξύ ελαστικού και τσιµεντόπαστας. Παρασκευάσθηκαν δοκίµια είτε µε προσθήκη φθαρµένου ελαστικού και πρόσµικτων είτε µε προσθήκη προ-επεξεργασµένου, µε διάφορα φυσικά και χηµικά µέσα, ελαστικού αυτοκινήτων. Μελετήθηκαν τόσο φυσικές όσο και µηχανικές ιδιότητες των παραχθέντων κονιαµάτων µε ταυτόχρονη παρατήρηση της µικροδοµής τους προκειµένου να ελεγχθεί ο βαθµός ενίσχυσης της πρόσφυσης µεταξύ του ελαστικού και της κονίας. Τα πειραµατικά αποτελέσµατα των δοκιµών των φυσικών και µηχανικών ιδιοτήτων αλλά και η παρατήρηση της µικροδοµής ορισµένων κονιαµάτων έδειξαν ικανοποιητική βελτίωση των χαρακτηριστικών τους, γεγονός που δηµιουργεί νέα προοπτική στην εναλλακτική διαχείριση φθαρµένων ελαστικών αυτοκινήτων συµβάλλοντας στη µείωση του τεράστιου όγκου αποθέσών τους. 1.ΕΙΣΑΓΩΓΗ Το σηµαντικό θέµα της απόθεσης των φθαρµένων ελαστικών αυτοκινήτων αποκτά ιδιαίτερη σηµασία και για την Ελλάδα σύµφωνα µε την Οδηγία 31/99 Ε.Ε. και του σχετικού µε τα µέτρα και τους όρους για την εναλλακτική διαχείριση των µεταχειρισµένων ελαστικών των οχηµάτων υπ αριθµόν 109/75/2004 θεσµοθετηµένου Προεδρικού ιατάγµατος. Σύµφωνα µε το άρθρο 6 της 29407/3508/2002 ΚΥΑ «Μέτρα και όροι για την υγειονοµική ταφή των αποβλήτων» µετά την 16 η Ιουλίου 2003, δεν γίνονται αποδεκτά σε ΧΥΤΑ : i) ολόκληρα µεταχειρισµένα ελαστικά οχηµάτων, εκτός από τα υλικά που προορίζονται για χρήση σε κατασκευαστικά έργα εντός του ΧΥΤΑ, και ii) τεµαχισµένα µεταχειρισµένα ελαστικά οχηµάτων µετά την 16 η Ιουλίου 2006. Ταυτόχρονα έως την 31 η Ιουλίου 2006, η αξιοποίηση των µεταχειρισµένων αποβλήτων ελαστικών οχηµάτων πρέπει να καλύπτει τουλάχιστον το 65% των αποσυρόµενων ελαστικών µε ταυτόχρονη ανακύκλωσή τους σε 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 2006 1

ποσοστό τουλάχιστον 10%. Ήδη υπάρχει θεσµοθετηµένος δηµόσιος φορέας, ο οποίος συντονίζει τη διαδικασία εναλλακτικής διαχείρισης των φθαρµένων ελαστικών οχηµάτων. Το σύστηµα Ecoelastika καλύπτει ένα µεγάλο µέρος της χώρας, µεριµνόντας για τη συλλογή των µεταχειρισµένων ελαστικών, την προσωρινή αποθήκευση, τη µεταφορά, την αξιοποίηση και την επαναχρησιµοποίηση, συµπεριλαµβανοµένης της ανακύκλωσης των µεταχειρισµένων ελαστικών βάσει του σχετικού Προεδρικού ιατάγµατος (Μαυριάς, 2005). Η παρούσα εργασία µελετά φυσικές και µηχανικές ιδιότητες τσιµεντοκονιαµάτων, τροποποιηµένων µε φθαρµένα ελαστικά αυτοκινήτων. Παρατηρείται µείωση των µηχανικών τους χαρακτηριστικών, η οποία οφείλεται στην καλή αλλά επιδεχόµενης βελτίωση συνάφεια του ελαστικού µε τη τσιµεντόπαστα. Για το σκοπό αυτό γίνονται συνθέσεις τσιµεντοκονιαµάτων είτε µε προ-επεξεργασµένο ελαστικό είτε µε προσθήκη ειδικών πρόσµικτων προκειµένου να διερευνηθεί η βελτίωση της συνάφειας µεταξύ του ελαστικού και της κονίας. Ιδιαίτερη έµφαση δίνεται στη µελέτη του πορώδους, της τριχοειδούς ανύψωσης, της κατανοµής πόρων καθώς και της µικροδοµής των τροποποιηµένων αυτών τσιµεντοκονιαµάτων λόγω της ελλιπούς σχετικής διεθνούς βιβλιογραφίας. Τροποποιηµένα µε ελαστικά προϊόντα τσιµέντου είναι δυνατόν να χρησιµοποιηθούν σε εφαρµογές όπου βασικό ζητούµενο δεν αποτελούν οι υψηλές µηχανικές αντοχές τους, όπως σε στηθαία αναχαίτισης αυτοκινήτων (Topçu, I.B., 1995), σε ηχοπετάσµατα, στην παραγωγή κυβόλιθων, πλακών πεζοδροµίου, αντικραδασµικών βάσεων κ.τ.λ.(κανακόπουλος., 2005). 2. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 2.1.Υλικά Τα υλικά που χρησιµοποιήθηκαν για την παρασκευή των τσιµεντοκονιαµάτων στην παρούσα µελέτη ήταν τσιµέντο κατηγορίας CEM IV/32.5N της εταιρείας ΤΙΤΑΝ Α.Ε., πρότυπη άµµος (σύµφωνα µε την προδιαγραφή ΕΝ 196-1) γαλλικής προέλευσης και πυριτικής σύστασης και πούδρα κονιοποιηµένου φθαρµένου ελαστικού αυτοκινήτων ελληνικής προέλευσης (Καραµπάς Α.Ε.Β.Ε.), σχήµα 1. 100 80 ιερχόµενα (%) 60 40 20 0 0,01 0,1 1 10 Κόσκινα (mm) Σχήµα 1. Κοκκοµετρική διαβάθµιση ελαστικού Με βάση και τη βιβλιογραφία παρασκευάσθηκαν κονιάµατα µε µη και µε προ-επεξεργασµένη, είτε µε φυσικά ή χηµικά µέσα είτε µε συνδυασµό τους, πούδρα ελαστικού αυτοκινήτων µε σκοπό τη διερεύνηση της βελτίωσης της συνάφειας του ελαστικού µε τη τσιµεντόπαστα. 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 2006 2

Όσον αφορά στη φυσική επεξεργασία, πραγµατοποιήθηκε έκπλυση του ελαστικού µε νερό (κωδικός σύνθεσης W) (Eldin και Senouci, 1993). Στη χηµική επεξεργασία, το ελαστικό τοποθετήθηκε σε διάλυµα NaOH 0,5N για 30 λεπτά και στη συνέχεια έγινε έκπλυσή του µε νερό (κωδ. σύνθεσης N) (Segre, 2004). Επίσης χρησιµοποιήθηκαν πρόσµικτα τσιµεντοκονιαµάτων όπως : Υπερ-ρευστοποιητής ( κωδικός σύνθεσης SP), που αποτελείται από µίγµα συνθετικών πολυµερών και ανήκει στον τύπο F (ΣΚ-308), και ο οποίος προστέθηκε στα µίγµατα σε ποσοστό 1% κ.β. της ποσότητας του τσιµέντου. Ειδικό πρόσθετο σκυροδέµατος (κωδικός σύνθεσης UCS- Underwater Concrete System-), το οποίο είναι ένα κολλοειδές µίγµα (Turatsinze, 2005) και προστέθηκε σε ποσοστό 1% κ.β. της ποσότητας του τσιµέντου. Συνθετικό γαλάκτωµα (κωδικός σύνθεσης PL), πρόσµικτο κονιαµάτων τσιµέντου (latex)- 60 % σε ρητίνη στυρενίου-βουταδιενίου( Lee, 1998). Το latex προστέθηκε σε ποσοστό 5% κ.β. της ποσότητας του τσιµέντου. Ασφαλτικό ανιονικό γαλάκτωµα (κωδικός σύνθεσης ΒΕ), 60 % σε άσφαλτο, το οποίο προστέθηκε και αυτό σε ποσοστό 5% κ.β. της ποσότητας του τσιµέντου. 2.2. Σειρά τσιµεντοκονιαµάτων (µε προ-επεξεργασµένο ελαστικό αυτοκινήτων είτε µε µη προεπεξεργασµένο και χρήση πρόσµικτων) Για τη διερεύνηση της βελτίωσης της συνάφειας µεταξύ ελαστικού και τσιµεντόπαστας µελετήθηκαν συνθέσεις στις οποίες 5 % κ.β. της άµµου αντικαταστάθηκε από πούδρα ελαστικού ενώ η εργασιµότητα των τσιµεντοκονιαµάτων διατηρήθηκε µεταξύ 11±1 cm. Οι συνθέσεις καθώς και οι τρόποι προ-επεξεργασίας του προστιθέµενου φθαρµένου ελαστικού των τσιµεντοκονιαµάτων αυτών φαίνονται στον πίνακα 1. Πίνακας 1. Συνθέσεις τσιµεντοκονιαµάτων Συνθέσεις Συστατικά R 5 W N UCS SP PL BE Τσιµέντο IV/B 32,5Ν (g) 450.0 450.0 450.0 450.0 450.0 450.0 450.0 450.0 Άµµος πρότυπη, (g) 1350.0 1282.5 1282.5 1282.5 1282.5 1282.5 1282.5 1282.5 Ελαστικό, % κ.β. άµµου 0.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 Τρόπος επεξεργασίας Νερό NaOH UCS SP Latex BE Πρόσµικτο %κ.β. τσιµέντου 1.0 1.0 5.0 5.0 Νερό, (g) 225.0 225.0 225.0 225.0 225.0 200.0 216.0 216.0 Εξάπλωση, (cm) 12.0 10.8 10.7 10.6 10.5 10.2 12.5 11.0 2.3. Έλεγχος φυσικών και µηχανικών χαρακτηριστικών δοκιµίων Όλα τα δοκίµια παρασκευάστηκαν, συµπυκνώθηκαν και ελέγχθηκαν σύµφωνα µε τις προδιαγραφές ( ΕΝ 196-1), είχαν διαστάσεις 4x4x16cm, τοποθετήθηκαν σε τρίδυµες µεταλλικές µήτρες και συντηρήθηκαν σε νερό, σε θάλαµο θερµοκρασίας 20±2 ο C. Στα δοκίµια έγιναν έλεγχοι 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 2006 3

προσδιορισµού µηχανικών χαρακτηριστικών τους, όπως της θλιπτικής αντοχής, του δυναµικού µέτρου ελαστικότητας, της εφελκυστικής αντοχής από κάµψη καθώς και άλλων ιδιοτήτων όπως του ειδικού βάρους, του ενεργού πορώδους, της κατανοµής των πόρων καθώς και της τριχοειδούς απορρόφησης. Τέλος πραγµατοποιήθηκε µελέτη της µιικροδοµής των κονιαµάτων αυτών µε χρήση σαρωτικού ηλεκτρονικού µικροσκοπίου (SEM). 3. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΖΗΤΗΣΗ Στον πίνακα 2 παρουσιάζονται τα αποτελέσµατα των ελέγχων του ειδικού βάρους, του πορώδους καθώς και των µηχανικών χαρακτηριστικών των µελετούµενων τσιµεντοκονιαµάτων. Πίνακας 2. Αποτελέσµατα ελέγχων τσιµεντοκονιαµάτων Συνθέσεις Χαρακτηριστικά R 5 W N UCS SP PL BE Ειδικό βάρος (g/cm 3 ) 2.23 2.03 2.09 2.08 2.12 2.05 1.99 2.03 Θλιπτική αντοχή (MPa) 40.75 21.33 23.55 25.32 22.15 26.15 18.83 25.80 Εφελκυστική καµπτική αντοχή (MPa) 9.0 5.7 5.9 6.35 5.85 6.6 5.3 6.40 υναµικό µέτρο ελαστικότητας (GPa) 39.67 27.67 30.44 30.45 28.75 29.64 24.52 27.65 Ενεργό Πορώδες (%) 8.81 7.37 7.18 7.10 7.25 6.60 5.61 5.86 3.1. Μηχανικές αντοχές( θλιπτική αντοχή, εφελκυστική αντοχή από κάµψη, δυναµικό µέτρο ελαστικότητας) Προσθήκη φθαρµένων ελαστικών αυτοκινήτων, επιφέρει µείωση των µηχανικών αντοχών των προϊόντων τσιµέντου στα οποία προστίθενται, σύµφωνα και µε τη βιβλιογραφία (Ali, 1993- Eldin, 1993- Khatib, 1999- Rostami, 1993- Siddique, 2004- Τuratsinze, 2005- Οικονόµου, 2005 ). Όσον αφορά στις συνθέσεις της παρούσας εργασίας παρατηρούµε πως η θλιπτική αντοχή µειώθηκε µε την προσθήκη, 5 % κ.β. της άµµου, ελαστικού σε ποσοστό 47.7 % ενώ η µείωση αυτή ήταν µικρότερη για τα δοκίµια των συνθέσεων ΒΕ, SP και Ν, µείωση η οποία κυµάνθηκε σε ποσοστά 36.7, 34.7 και 37.9 %, αντίστοιχα σε σχέση µε την πρότυπη σύνθεση (R). Η γραφική απεικόνιση των αποτελεσµάτων παρουσιάζεται στο σχήµα 2. Παρόµοια συµπεριφορά εµφανίζεται στην εφελκυστική αντοχή από κάµψη των υπό µελέτη τσιµεντοκονιαµάτων. Ωστόσο η µείωση του έµµεσου εφελκυσµού ήταν µικρότερη από την αντίστοιχη της θλιπτικής αντοχής, γεγονός που αποδίδεται στην παρουσία του ελαστικού. Παρατηρούµε πως η µείωση της εφελκυστικής αντοχής των δοκιµίων των συνθέσεων 5, ΒΕ, SP και Ν, ανήλθε σε ποσοστά 36.6, 28.8, 26.7 και 29.4 % αντίστοιχα σε σχέση µε την πρότυπη σύνθεση (R). Η γραφική απεικόνιση των αποτελεσµάτων γίνεται στα σχήµα 3. Mε βάση τα αποτελέσµατα των µετρήσεων του δυναµικού µέτρου ελαστικότητας στα υπό µελέτη τσιµεντοκονιάµατα παρατηρήθηκε µείωσή του ανάλογη της θλιπτικής και καµπτικής αντοχής. 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 2006 4

Σε γενικές γραµµές τα µηχανικά χαρακτηριστικά των τροποποιηµένων αυτών τσιµεντοκονιαµάτων συµφωνούν µε τα βιβλιογραφικά δεδοµένα, για τις µεθοδολογίες επεξεργασίας που έχουν ήδη µελετηθεί, εκτός από τη σύνθεση µε latex. Επίσης οι συνθέσεις µε κωδικό SP και BE εµφανίζουν υψηλό ποσοστό βελτίωσης των µηχανικών τους χαρακτηριστικών. 50,00 10 Θλιπτική αντοχή (MPa) 40,00 30,00 20,00 10,00 R 5 W SP BE UCS N PL Καµπτική αντοχή (MPa) 8 6 4 2 R 5 W SP BE UCS N PL 0,00 Συνθέσεις 0 Συνθέσεις Σχήµα 2. Θλιπτική αντοχή τσιµεντοκονιαµάτων Σχήµα 3. Εφελκυστική αντοχή από κάµψη τσιµεντοκονιαµάτων 3.2. Ενεργό πορώδες Η µέτρηση του ενεργού πορώδους έγινε σύµφωνα µε την προδιαγραφή RILEM CPC 11.3. Με προσθήκη ελαστικού σε ποσοστό 5 % κ.β. της άµµου παρατηρήθηκε µείωση του πορώδους σε ποσοστό 16.3% (σύνθεση µε κωδικό 5, πίν.2). Ικανοποιητικά αποτελέσµατα έδωσαν όλες οι υπόλοιπες συνθέσεις (W, N, SP, PL, BE, UCS) µε καλύτερες τις συνθέσεις µε κωδικό PL, ΒΕ λόγω των περιεχόµενων ρητινών σε αυτές καθώς και της σύνθεσης µε κωδικό SP. Η µείωση του πορώδους για τα δοκίµια των συνθέσεων αυτών υπολογίσθηκε ίση µε 23.9, 33.5 και 25.1 % αντίστοιχα. Στην προσπάθεια να εξηγηθεί η µείωση του ενεργού πορώδους που παρατηρείται µε την προσθήκη ελαστικού πραγµατοποιήθηκε έλεγχος κατανοµής πόρων µε χρήση Sorption Analyzer (NOVA 2000) (σχήµα 4) που έδειξε ότι το κονίαµα της σύνθεσης µε κωδικό 5 είχε µια οµοιόµορφη κατανοµή µε σηµαντικά ποσοστά πόρων σε όλες τις διαβαθµίσεις των πόρων που ελέγχθηκαν σε σχέση µε το κονίαµα αναφοράς (R) όπου αυτοί συγκεντρώνονται στην περιοχή των µεγάλων πόρων. H κατανοµή της σύνθεσης αυτής ήταν παρόµοια µε τις αντίστοιχες των συνθέσεων µε κωδικούς SP και N. Καλύτερη ωστόσο είναι η εικόνα µε γαλάκτωµα (ΒΕ) όπου οµοιόµορφη κατανοµή µε µικρότερα ποσοστά µεγάλων πόρων εξηγεί την περαιτέρω µείωση του ενεργού πορώδους. 80 70 60 50 % 40 30 20 10 0 Pore size distribution 10.0-20 20-30 30-50 50-100 100-200 200- d(µm) 2000 R 5 BE 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 2006 5

Σχήµα 4. Κατανοµή πόρων στα δοκίµια των συνθέσεων µε κωδικούς R, 5 και BE 3.3. Τριχοειδής απορρόφηση Ο υπολογισµός της τριχοειδούς απορρόφησης έγινε µε το συµβατικό τρόπο της µέτρησης της τριχοειδούς ανύψωσης του νερού στα δοκίµια σε διάφορες χρονικές στιγµές. Στα µελετούµενα τσιµεντοκονιάµατα φαίνεται ότι η αντικατάσταση 5% κ.β. της αµµου από ελαστικό έχει καλή συµπεριφορά αφού µειώνει το ρυθµό απορρόφησης νερού όσο και την τελικά απορροφούµενη ποσότητα νερού σε σχέση µε το δοκίµιο αναφοράς (R). Επίσης πολύ καλή εικόνα έδωσαν τα δοκίµια της σύνθεσης µε γαλάκτωµα PL καθώς και οι συνθέσεις ΒΕ και SP, όπου το ποσοστό µείωσης ανήλθε στο 38.3, 36.1 και 23.4 % αντίστοιχα. Τα αποτελέσµατα φαίνονται στα σχήµα 5. 0,5 Τριχοειδής απορρόφηση (g/cm2) 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0 500 1000 1500 Χρόνος (min) R 5 PL UCS N W BE SP Σχήµα 5 : Τριχοειδής απορρόφηση τσιµεντοκονιαµάτων 4. ΜΕΛΕΤΗ ΜΙΚΡΟ ΟΜΗΣ Μέρος της εργασίας αποτέλεσε η µελέτη των κόκκων της πούδρας του φθαρµένου ελαστικού αυτοκινήτων στη µικροδοµή των τσιµεντοκονιαµάτων. Η επιφάνεια των κόκκων της πρότυπης άµµουυ είναι ελαφρώς τραχεία και οι επαφές των πυριτικών κόκκων µε την πάστα είναι καλές (εικόνα 6). Αδρανές Τσιµεντόπαστα Εικόνα 6: Επαφή τσιµεντόπαστας µε φυσικό αδρανές (κονίαµα αναφοράς R) 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 2006 6

Με βάση τις φυσικές αλλά και τις µηχανικές ιδιότητες πολύ καλή συµπεριφορά έδειξαν οι συνθέσεις µε προ-επεξεργασµένο ελαστικό µε ΝaOH καθώς και µε προσθήκη υπερ-ρευστοποιητή (SP) και ασφαλτικού ανιονικού γαλακτώµατος (BE), τα οποία και µελετήθηκαν περαιτέρω µικροσκοπικά µε χρήση σαρωτικού ηλεκτρονικού µικροσκοπίου (SEM). Στα δοκίµια µε αντικατάσταση 5% κ.β. της άµµου από ελαστικό φαίνεται ότι συµπαγείς κόκκοι ελαστικού περιέχουν µικρό ποσοστό πόρων διαµέτρου 20-50nm ενώ οι επαφές τους µε τη τσιµεντόπαστα είναι καλές. Πρόκειται για λείους κόκκους όπως φαίνεται στην εικόνα 7, παρόµοια εικόνα µε αντίστοιχη της σύνθεσης µε κωδικό SP. Κόκκος ελαστικού Ελαστικό Τσιµεντόπαστα Εικόνα 7. Επαφή κόκκου ελαστικού µε τσιµεντόπαστα Εικόνα 8. Τραχεία επιφάνεια κόκκου ελαστικού ύστερα από προ-επεξεργασία µε NaOH Η χρήση NaOH φαίνεται να τροποποιεί τη δοµή των κόκκων του ελαστικού αφού αυξάνει το ποσοστό πόρων σε αυτούς (εικόνα 8) µε ταυτόχρονη αύξηση της τραχύτητάς τους, η οποία ενισχύει τη συνάφεια τσιµεντόπαστας ελαστικού. Το ασφαλτικό ανιονικό γαλάκτωµα (BE) παρατηρήθηκε να ενισχύει τα σηµεία επαφής ελαστικού - τσιµεντόπαστας µε αποτέλεσµα να εµποδίζεται η πορεία διάρρηξης των υφιστάµενων ρωγµών (εικόνα 9) σε αντίθεση µε τις αδύναµες διεπιφανειακές ζώνες πυριτικών αδρανώνκονίας. Ελαστικό Ρωγµή Εικόνα 9. Επιφάνεια επαφής ελαστικού τσιµεντόπαστας (διακοπή ρωγµής που έχει αναπτυχθεί στη διεπιφάνεια πυριτικού αδρανούς-τσιµεντόπαστας) 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 2006 7

5. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Στην παρούσα εργασία έγιναν προσπάθειες βελτίωσης της συνάφειας µεταξύ κόκκων ελαστικού και τσιµεντόπαστας, µε διάφορα φυσικά και χηµικά µέσα καθώς και µε χρήση ειδικών πρόσµικτων σκυροδέµατος, σε τσιµεντοκονιάµατα µε χρήση φθαρµένου ελαστικού αυτοκινήτων, ως αντικατάστατο µέρους του αδρανούς (της άµµου). Το ελαστικό προ-επεξεργάσθηκε µε έκπλυσή του µε νερό ή και NaOH ενώ χρησιµοποιήθηκαν και πρόσµικτα όπως υπερ-ρευστοποιητής (SP), εναιώρηµα συµπολυµερών (Latex), ειδικό πρόσµικτο (UCS) καθώς και ασφαλτικό ανιονικό γαλάκτωµα (BE). Από τα αποτελέσµατα παρατηρείται αναµενόµενη µείωση των µηχανικών αντοχών των τσιµεντοκονιαµάτων, η οποία αποδίδεται στη µη επαρκή συνάφεια µεταξύ του ελαστικού και της τσιµεντόπαστας. Ωστόσο η µελέτη φυσικών χαρακτηριστικών, της κατανοµής των πόρων καθώς και της µικροδοµής έδειξαν σηµαντική βελτίωση των χαρακτηριστικών των τσιµεντοκονιαµάτων µε κωδικούς Ν, SP και BE. Ειδικότερα, η προσθήκη του ασφαλτικού ανιονικού γαλακτώµατος (ΒΕ) ενίσχυσε σηµαντικά τη συνάφεια µεταξύ κόκκων ελαστικού και τσιµεντόπαστας αυξάνοντας τα µηχανικά χαρακτηριστικά αλλά και βελτιώνοντας τις µελετούµενες ιδιότητες των τσιµεντοκονιαµάτων στο σύνολό τους. Αυτή η βελτίωση επιβεβαιώθηκε και µε τη µελέτη µε σαρωτικό ηλεκτρονικό µικροσκόπιο (SEM). Κατά συνέπεια οι συγκεκριµένες µεθοδολογίες αλλά και συνδυασµός αυτών, σύµφωνα µε τις απαιτήσεις της κατασκευής αλλά και µε οικονοµικά κριτήρια, είναι δυνατόν να οδηγήσουν σε προϊόντα σκυροδέµατος µε την προσθήκη φθαρµένων ελαστικών αυτοκινήτων, για ειδικές εφαρµογές σε έργα πολιτικού µηχανικού όπου δεν επιζητούνται ιδιαίτερα αυξηµένες µηχανικές αντοχές. Με τον τρόπο αυτό επιτυγχάνεται µείωση του τεράστιου όγκου των αποθέσεων των αποσυρόµενων ελαστικών οχηµάτων, που αποτελεί σηµαντικό περιβαλλοντικό πρόβληµα της εποχής µας. 6. ΑΝΑΦΟΡΕΣ 1. Ali, N.A., Amos, A.D. Roberts, M. 1993. Use of ground rubber tires in portland cement concrete. In: Dhir, R.K. (Ed.), Proceedings of the International Conference on Concrete 2000, University of Dundee, Scotland, UK, pp. 379 390 2. Ecoelastika. http://www.ecoelastika.gr 3. Ειδική προδιαγραφή ΣΚ-308 1985. Χηµικά πρόσθετα σκυροδέµατος, Ελληνική ηµοκρατία, Υπουργείο ηµοσίων Έργων, Αθήνα 4. Eldin, N.N., Senouci, A.B. 1993. Rubber-tire particles as concrete aggregates, ASCE Journal of Materials in Civil Engineering 5 (4),pp 478 496 5. EN 191-1. 1994. Methods of testing cement-part 1: Determination of strength, European Standard 6. Κανακόπουλος,. 2005. Ολοκληρωµένες εγκαταστάσεις ανακύκλωσης ελαστικών, Πρακτικά 5 Ης ιεθνούς Εκθέσεως και Συνεδρίου για την Τεχνολογία Περιβάλλοντος, Heleco 2005, Αθήνα 7. Khatib Z.K., Bayomy, F.M. 1999. Rubberized Portland cement concrete, ASCE Journal of Materials in Civil Engineering 11 (3), pp 206-213 8. Καραµπάς Ελληνική Αντιρρυπαντική Ανακύκλωσης Α.Ε.Β.Ε., 35007 Λιβανάτες Φθιώτιδος, e-mail: kkarabas@otenet.gr 9. Μαυριάς, Γ. 2005. Ecoelastika, Ηµερίδα ΕΕ ΣΑ στα πλαίσια της έκθεσης «Polis 2005»,Τι αλλάζει στη διαχείριση των στερεών αποβλήτων, Θεσσαλονίκη. 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 2006 8

10. Οικονόµου Ν., Στεφανίδου Μ., Μαυρίδου Σ., Εσκίογλου Π. 2005. Μελέτη µικροδοµής τσιµεντοκονιαµάτων τροποποιηµένων µε φθαρµένα ελαστικά αυτοκινήτων, Πρακτικά 1 ου Πανελλήνιου Συνεδρίου Για την Αξιοποίηση Βιοµηχανικών Παραπροϊόντων στη δόµηση, σελ.129-140, Θεσσαλονίκη 11. Προεδρικό ιάταγµα ΥΠ ΑΡΙΘΜ.109 2004. Μέτρα και όροι για την εναλλακτική διαχείριση των µεταχειρισµένων ελαστικών των οχηµάτων. Πρόγραµµα για την εναλλακτική διαχείρισή τους, 5 Μαρτίου 2004, Εφηµερίδα της Κυβερνήσεως της Ελληνικής ηµοκρατίας, Τεύχος Πρώτο 12. RILEM CPC 11.3 1984. Absorption of water by immersion under vacuum, Μaterials and Structures, Volume 17, no 101, pp 391-394 13. Rostami, H., Lepore, J., Silverstraim, T., Zundi, I. 1993. Use of recycled rubber tires in concrete. In: Dhir, R.K. (Ed.), Proceedings of the International Conference on Concrete 2000, University of Dundee, Scotland, UK, pp. 391 399. Rubber Manufacturer s Association, 2000. Washington, DC 14. Siddique Rafat, Naik R T. 2004. Properties of concrete containing scrap-tire rubber-an overview, Waste Management 24, pp 563-569 15. Topçu, I.B. 1995. The properties of rubberized concrete, Cement and Concrete Research 25 (2),pp 304 310 16. Turatsinze A. Bonnet S., Granju J.-L. 2005. Mechanical characterization of cement-based mortar incorporating rubber aggregates from recycled worn tyres, Building and Environment, Vol.40, pp 221-226 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 2006 9