Durability performance assessment of fly ash concrete using fine recycled aggregates

Abstract

In Colombia and internationally, the use of the fine fraction of recycled concrete aggregates (RCA) is a highly restrictive practice due to the negative effect of its use in the mechanical and durability-related properties of new concrete. International research has concluded that a satisfactory compressive strength can be achieved using these aggregates, however, the durability effects related to steel bar corrosion by chlorides have not been extensively assessed. In this research, concrete mixes were produced with an RCA replacement of 0%, 20%, 60% and 100%, using fly ash as a supplementary cementing material to evaluate the physical properties, mechanical performance, chloride permeability and steel rebar corrosion using electrochemical techniques at different specimen ages. Results indicate that while some properties are negatively affected by the inclusion of fine RCA; using fly ash is a highly effective mitigation technique to reduce long-term chloride penetration. It was also concluded that the use of recycled aggregates does not increase reinforcement steel’s corrosion risk. Based on these results, an assessment of different international building codes was performed in order to suggest basic requirements for using recycled aggregates for structural concrete production.

En Colombia y el mundo, el uso de la fracción fina de los agregados reciclados derivados del concreto (RCA) es una práctica altamente restringida debido al efecto negativo que tienen los mismos en las propiedades mecánicas y de durabilidad. A pesar de que internacionalmente se ha concluido que pueden obtenerse resistencias satisfactorias usando estos agregados, no se ha estudiado extensamente el efecto que tienen los mismos en las propiedades de durabilidad, específicamente aquellas relacionadas a la corrosión debido a cloruros. En esta investigación, fueron realizadas mezclas de concreto con 0%, 20%, 60% y 100% de sustitución de agregados RCA y ceniza volante como cementante adicional con el fin de evaluar las propiedades físicas, desempeño mecánico, permeabilidad a cloruros y corrosión del acero de refuerzo con técnicas electroquímicas a distintas edades. Los resultados indican que a pesar de que algunas propiedades se ven afectadas negativamente por la inclusión de finos reciclados, la ceniza volante es un mitigador altamente efectivo ante la penetración de cloruros a largo plazo y el uso de agregados reciclados no incrementa significativamente el riesgo de corrosión del acero de refuerzo a pesar de su alta alcalinidad. Basado en estos resultados, fue realizado un análisis de códigos de construcción internacionales con el fin de proponer lineamientos básicos que permitan usar estos agregados para la producción de concreto con fines estructurales. (Texto tomado de la fuente).