Kjemisk nedbryting av resirkulert tilslag : Forsøk med akselerert gjennomstrømning av vann

Abstract

Rapporten inngår i en serie rapporter fra Gjenbruksprosjektet 2002-2005 (etatsprosjekt).

Delprosjekt 3 ”Gjenbruk av betong” (DP3), som denne rapporten tilhører, har som overordnet målsetting å formulere et forslag til anvendbare retningslinjer for bruk av resirkulert tilslag (knust betong og tegl) til vegformål og på denne måten gjøre det enklere for bestiller å ta i bruk materialet.

I dette arbeidet var hensikten å studere effekten av vanngjennomstrømning på materialegenskaper til resirkulert tilslag over et lengre tidsrom. I en prøverigg ble materialet utsatt for konstant gjennomstrømning av vann med henholdsvis pH 4 og pH 8. Materialet ble undersøkt ved 0, 237, 419, og 600 døgn. Følgende parametere ble undersøkt: partikkeldensitet, vannabsorpsjon, bulkdensitet, kornstørrelsesfordeling og mekaniske egenskaper ved Los Angeles test i tillegg til kjemisk analyse av eksponeringsvannet.

Ut fra de mekaniske målte mekaniske egenskapene kan det konkluderes med at i dette akselererte nedbrytningsforsøket så ble partikkelstørrelsen redusert. En signifikant andel blir oppløst som følge av kjemisk nedbrytning av sementhydratfasene. Dette vises først og fremst i kornfordelingskurvene men underbygges av både bulkdensitets- og korndensitetsmålingene.

Korngraderingen forandret seg mest i den første eksponeringsperioden. Liten forandring ble målt ved de neste prøveuttakene. Ved pH 8 kan det likevel ses at andelen finere partikler også øker etter prøveuttak 2 og 3. Eksponeringsvannets pH ga den største forskjellen på korngraderingen. Ved pH 4 ble det målt langt større andel finere partikler(0,5- 8 mm) enn ved pH 8.

Syreløslig andel i betongen ble redusert fra 23 vekt-% i ubehandlet materiale til 12 vekt-% for materiale eksponert ved pH 4 og 15 vekt-% for materiale eksponert ved pH 8. Oppløsning av sementpastaen var raskere ved pH 4. Det totale materialtapet ble estimert til ca. 12 vekt-% etter 600 døgn ved pH 4 og ca. 9 vekt % etter 600 døgn ved pH 8. Massetapet beregnet ut fra de kjemiske analyseresultatene av eksponeringsvannet ga samsvarende resultater. Den knuste betongen tilfredsstiller de fleste av kravene gitt av Statens vegvesen i håndbok 018 for bruk i grøfter og til forsterkningslag i veier også etter eksponering mot vann.