13rd International Symposium on Structures, Geotechnics and Construction Materials

2nd International Workshop on the production and sustainable use of cement and concrete

Improving properties of Recycled Concrete Aggregates through high CO2 concentration treatment.

Abstract

This paper presents a study carried out with the fine fraction of RCA originating from a dumpsite in Spain, that is treated with different CO2 concentrations, Relative Humidity, RH, and Residence Time, RT. CO2 concentration ranged from 10-20%; RH ranged from 55-75% and RT ranged from 30 min to 24 hours. TG methods were used to estimate the original amount of adhered mortar in the aggregate, through the CH presence, and to measure the degree of carbonation through the consumption of CH and the formation of Calcium Carbonate, CC, in the system. Changes in the properties of the treated RCA were assessed through the changes in porosity, measure through water absorption tests, the changes in density of the carbonated aggregate and the strength of mortar made with the carbonated RCA, compared with a non-carbonated RCA. The lowest porosity was achieved at a material treated at a CO2 concentration of 20%, RH around 75% for a RT of 24 hours. The carbonated RCA increase 7% of its density, which is consistent with the amount of CC formed, and decreased water absorption in 38% compared to the non-carbonated RCA. As a result, the strength in mortars produced with the carbonated RCA increased 22% of the compressive strength in comparison with the non-carbonated RCA series.

Resumen

En este trabajo se presenta un estudio realizado con la fracción fina de RCA procedente de un vertedero en España, que es tratada con diferentes concentraciones de CO2, Humedad Relativa, HR, y Tiempo de Residencia, TR. La concentración de CO2 osciló entre 10-20%; la HR entre 55-75% y el RT entre 30 min y 24 horas. Se utilizaron métodos TG para estimar la cantidad original de mortero adherido en el agregado, a través de la presencia de CH, y para medir el grado de carbonatación a través del consumo de CH y la formación de Carbonato cálcico, CC, en el sistema. Los cambios en las propiedades del ACR tratado se evaluaron mediante los cambios en la porosidad, medida a través de ensayos de absorción de agua, los cambios en la densidad del árido carbonatado y la resistencia del mortero hecho con el ACR carbonatado, en comparación con un ACR no carbonatado. La porosidad más baja se alcanzó en un material tratado con una concentración de CO2 del 20%, HR en torno al 75% durante una RT de 24 horas. El ACR carbonatado aumentó un 7% su densidad, lo que concuerda con la cantidad de CC formado, y disminuyó la absorción de agua en un 38% en comparación con el ACR no carbonatado. Como resultado, la resistencia en morteros producidos con el ACR carbonatado aumentó un 22% de la resistencia a la compresión en comparación con la serie de ACR no carbonatado.