Research Regarding the Partial Replacement of Aggregates in Concrete with a By-Product of Steel Industry
Keywords:
cement, concrete, aggregate, steel slag, compressive strength
Abstract
A continuous increase in demand for natural resources, in a high proportion for the construction sector, creates the necessity to search for alternatives. This work is intended to do so and the aim is the replacement of natural aggregates in some concrete samples with a metallurgical industry by-product. The replacement was gradual and only for one type of the three dimensions utilized. The results of the many tests conducted revealed the possibility of natural aggregate replacement in some extent, keeping the resulted properties of samples within the limits of the standards.
References
[1]. Marinela Bărbuţă, Betoane de Ciment cu Agregate din Zgură de Oţelărie (Lidonit), Institutul Politehnic Iaşi - Facultatea de Construcţii https://docplayer.net, 2017.
[2]. ***, http://cyd.ro/valorificarea-zgurilor-siderurgice/ - accesat în data de 05.05.2017.
[3]. ***, http://www.euconstructor.ro/betonul-din-zgura/ -accesat în data de 05.05.2017.
[4]. Marius Bodor, Rafael M. Santos, Geanina Cristea, Salman Muhammad, Özlem Cizer, Remus Ion Iacobescu, Yi Wai Chiang, Koenrad Van Balen, Maria Vlad, Tom Van Gerven, Laboratory investigation of carbonated BOF slag used as partial replacement of natural aggregate in cement mortars, Cement and Concrete Composites Journal, 65, p. 55-66, 2016.
[5]. Marius Bodor, Rafael M. Santos, Lubica Kriskova, Jan Elsen, Maria Vlad, Tom Van Gerven, Susceptibility of mineral phases of steel slags towards mineral carbonation: mineralogical, morphological and chemical assessment, European Journal of Mineralogy, vol. 25, no. 4, p. 533-549, 2013.
[6]. Rafael M. Santos, Marius Bodor, Paul N. Dragomir, Andreea G. Vraciu, Maria Vlad, Tom Van Gerven, Magnesium chloride as a leaching- and aragonite-promoting additive for the mineral carbonation of calcium-rich materials, Minerals Engineering Journal, vol. 59, p. 71-81, 2014.
[7]. Marius Bodor, Rafael M. Santos, Yi Wai Chiang, Maria Vlad, Tom Van Gerven, Impacts of nickel nanoparticles on mineral carbonation, The Scientific World Journal, vol. 2014, article ID 921974, 10 pages, 2014.
[8]. Marius Bodor, Rafael M. Santos, Tom Van Gerven, Susceptibility of main mineral phases of steel slags towards mineral carbonation and calcium leaching, SGEM 2015, Albena, Bulgaria, Volumul Energy and Clean Technologies (Conference proceedings), p. 817-823, ISBN 978-619-7105-38-4, 18-24 Iunie 2015.
[9]. ***, https://www.thyssenkrupp.com/en/newsroom/pressreleases/press-release-47861.html.
[11]. Gugiuman Gh., Silviu Cristian Iriciuc, The use of steel works crushed slag (lidonit) in the preparation of asphalt mixtures, Buletinul Institutului Politehnic din Iași, Tomul L (LIV), Fasc. 1-4, 2004.
[10]. Licuţa Cristea, Marian Badiu, Doina Iofcea, Utilizarea agregatelor lidonit în domeniul construcţiilor în România, https://docplayer.net/78324283-Utilizarea-agregatelor-lidonit-indomeniul-constructiilor-in-romania.html.
[12]. ***, SR EN 12620+A1: 2008, Agregate pentru beton.
[13]. ***, DSU launches new mineral material for asphalt road surfaces, Thyssenkrupp, Products and solutions, 2002.
[14]. ***, SR EN 12350-1:2003, Încercări beton proaspăt.
[15]. ***, Agreement tehnic nr. 004-07/431-2001, Agregate din zgură de oţelărie.
[16]. ***, SR 183-1/1995, Lucrări de drumuri. Îmbrăcăminţi de beton de ciment executate în cofraje fixe.
[17]. ***, STAS 1275-88, Încercări pe betoane. Încercări pe betonul întărit. Determinarea rezistenţelor mecanice.
[18]. ***, EN 206-1 - Beton. Partea 1: Specificție, performanță, producție şi conformitate.
[19]. ***, EN 15167-1: 2006, Title: ground granulated blast furnace slag for use in concrete, mortar and grout - part 1: definitions, specifications and conformity criteria.
[20]. ***, CEN/TC 104/SC1 N717, Use of k-value concept, equivalent of concrete performance concept and equivalent, 2011.
[21]. ***, CP 012/1-2007, Normativ pentru producerea betonului şi executarea lucrărilor din beton, beton armat şi beton precomprimat – Partea 1: Producerea betonului.
[22]. ***, NE 012/2 – 2010, Normativ pentru producerea betonului şi executarea lucrărilor din beton, beton armat şi beton precomprimat – Partea 2: Executarea lucrărilor din beton.
[23]. ***, SR EN 450-1:2006, Cenuşă zburătoare pentru beton. Partea 1: Definiţii, condiţii şi criterii de Conformitate.
[24]. ***, C 215-88, Instrucţiuni tehnice pentru elemente de fundaţii din beton cu adaos de cenuşă de centrale termoelectrice situate în terenuri cu agresivităţi naturale şi industriale.
[25]. ***, SR EN 197-1:2011, Ciment. Partea 1: Compoziţie, specificaţii şi criterii de conformitate ale cimenturilor uzuale.
[26]. ***, SR EN 197-1/A1: 2004, Ciment. Partea 1: Compoziţie, specificaţii şi criterii de conformitate ale cimenturilor uzuale. Amendament 1: Ciment Portland cu zgură cu căldură de hidratare redusă.
[27]. ***, SR EN 197-2:2002, Ciment. Partea 2: Evaluarea conformităţii.
[28]. ***, SR EN 196-1:2006, Metode de încercări ale cimenturilor. Partea 1: Determinarea rezistenţelor mecanice.
[29]. ***, SR EN 196-3:2006, Metode de încercări ale cimenturilor. Partea 3: Determinarea timpului de priză şi a stabilităţii.
[30]. ***, SR EN 197-4:2004, Ciment. Compoziţie, specificaţii şi criterii de conformitate pentru cimenturi de furnal cu rezistenţă iniţială mică.
[31]. ***, SR EN 196-7:1995, Metode de încercări ale cimenturilor. Metode de prelevare şi pregătire a probelor de ciment.
[32]. ***, STAS 4606-80, Agregate naturale grele pentru betoane şi mortare cu lianţi minerali. Metode de încercare.
[33]. ***, SR EN 933-1:2002, Încercări pentru determinarea caracteristicilor generale ale agregatelor. Partea 1: Determinarea granulozităţii. Analiza granulometrică prin cernere.
[34]. ***, SR EN 933-4:2002, Încercări pentru determinarea caracteristicilor generale ale agregatelor. Partea 4: Determinarea formei particulelor. Coeficient de formă.
[35]. ***, SR EN 1367-1:2002, Încercări pentru determinarea caracteristicilor termice şi de alterabilitate ale agregatelor. Partea 1: Determinarea rezistenţei la îngheţ-dezgheţ.
[36]. ***, SR ISO 565:1997, Site de cernere. Ţesături metalice, table metalice perforate şi folii electroperforate. Dimensiuni nominale ale ochiurilor.
[37]. ***, SR EN 1008-2003, Apa de preparare pentru beton. Specificaţii pentru prelevare,încercare şi evaluare a aptitudinii de utilizare a apei, inclusiv apelor recuperate din procese ale industriei de beton, ca apă de preparare pentru beton.
[38]. ***, SR EN 934-2:2003, Aditivi pentru beton, mortar şi pastă. Partea 2: Aditivi pentru beton. Definiţii, condiţii, conformitate, marcare şi etichetare.
[39]. ***, SR EN 934-6:2005, Aditivi pentru beton, mortar şi pastă. Partea 6: Eşantionare, control şi evaluare a conformităţii.
[40]. ***, SR EN 12390-5:2009, Încercare pe beton întărit. Partea 5: Rezistenţa la încovoiere a epruvetelor.
[41]. ***, SR 3518-2009, Încercări de laborator ale betoanelor. Determinarea rezistenţei la îngheţdezgheţ.
[2]. ***, http://cyd.ro/valorificarea-zgurilor-siderurgice/ - accesat în data de 05.05.2017.
[3]. ***, http://www.euconstructor.ro/betonul-din-zgura/ -accesat în data de 05.05.2017.
[4]. Marius Bodor, Rafael M. Santos, Geanina Cristea, Salman Muhammad, Özlem Cizer, Remus Ion Iacobescu, Yi Wai Chiang, Koenrad Van Balen, Maria Vlad, Tom Van Gerven, Laboratory investigation of carbonated BOF slag used as partial replacement of natural aggregate in cement mortars, Cement and Concrete Composites Journal, 65, p. 55-66, 2016.
[5]. Marius Bodor, Rafael M. Santos, Lubica Kriskova, Jan Elsen, Maria Vlad, Tom Van Gerven, Susceptibility of mineral phases of steel slags towards mineral carbonation: mineralogical, morphological and chemical assessment, European Journal of Mineralogy, vol. 25, no. 4, p. 533-549, 2013.
[6]. Rafael M. Santos, Marius Bodor, Paul N. Dragomir, Andreea G. Vraciu, Maria Vlad, Tom Van Gerven, Magnesium chloride as a leaching- and aragonite-promoting additive for the mineral carbonation of calcium-rich materials, Minerals Engineering Journal, vol. 59, p. 71-81, 2014.
[7]. Marius Bodor, Rafael M. Santos, Yi Wai Chiang, Maria Vlad, Tom Van Gerven, Impacts of nickel nanoparticles on mineral carbonation, The Scientific World Journal, vol. 2014, article ID 921974, 10 pages, 2014.
[8]. Marius Bodor, Rafael M. Santos, Tom Van Gerven, Susceptibility of main mineral phases of steel slags towards mineral carbonation and calcium leaching, SGEM 2015, Albena, Bulgaria, Volumul Energy and Clean Technologies (Conference proceedings), p. 817-823, ISBN 978-619-7105-38-4, 18-24 Iunie 2015.
[9]. ***, https://www.thyssenkrupp.com/en/newsroom/pressreleases/press-release-47861.html.
[11]. Gugiuman Gh., Silviu Cristian Iriciuc, The use of steel works crushed slag (lidonit) in the preparation of asphalt mixtures, Buletinul Institutului Politehnic din Iași, Tomul L (LIV), Fasc. 1-4, 2004.
[10]. Licuţa Cristea, Marian Badiu, Doina Iofcea, Utilizarea agregatelor lidonit în domeniul construcţiilor în România, https://docplayer.net/78324283-Utilizarea-agregatelor-lidonit-indomeniul-constructiilor-in-romania.html.
[12]. ***, SR EN 12620+A1: 2008, Agregate pentru beton.
[13]. ***, DSU launches new mineral material for asphalt road surfaces, Thyssenkrupp, Products and solutions, 2002.
[14]. ***, SR EN 12350-1:2003, Încercări beton proaspăt.
[15]. ***, Agreement tehnic nr. 004-07/431-2001, Agregate din zgură de oţelărie.
[16]. ***, SR 183-1/1995, Lucrări de drumuri. Îmbrăcăminţi de beton de ciment executate în cofraje fixe.
[17]. ***, STAS 1275-88, Încercări pe betoane. Încercări pe betonul întărit. Determinarea rezistenţelor mecanice.
[18]. ***, EN 206-1 - Beton. Partea 1: Specificție, performanță, producție şi conformitate.
[19]. ***, EN 15167-1: 2006, Title: ground granulated blast furnace slag for use in concrete, mortar and grout - part 1: definitions, specifications and conformity criteria.
[20]. ***, CEN/TC 104/SC1 N717, Use of k-value concept, equivalent of concrete performance concept and equivalent, 2011.
[21]. ***, CP 012/1-2007, Normativ pentru producerea betonului şi executarea lucrărilor din beton, beton armat şi beton precomprimat – Partea 1: Producerea betonului.
[22]. ***, NE 012/2 – 2010, Normativ pentru producerea betonului şi executarea lucrărilor din beton, beton armat şi beton precomprimat – Partea 2: Executarea lucrărilor din beton.
[23]. ***, SR EN 450-1:2006, Cenuşă zburătoare pentru beton. Partea 1: Definiţii, condiţii şi criterii de Conformitate.
[24]. ***, C 215-88, Instrucţiuni tehnice pentru elemente de fundaţii din beton cu adaos de cenuşă de centrale termoelectrice situate în terenuri cu agresivităţi naturale şi industriale.
[25]. ***, SR EN 197-1:2011, Ciment. Partea 1: Compoziţie, specificaţii şi criterii de conformitate ale cimenturilor uzuale.
[26]. ***, SR EN 197-1/A1: 2004, Ciment. Partea 1: Compoziţie, specificaţii şi criterii de conformitate ale cimenturilor uzuale. Amendament 1: Ciment Portland cu zgură cu căldură de hidratare redusă.
[27]. ***, SR EN 197-2:2002, Ciment. Partea 2: Evaluarea conformităţii.
[28]. ***, SR EN 196-1:2006, Metode de încercări ale cimenturilor. Partea 1: Determinarea rezistenţelor mecanice.
[29]. ***, SR EN 196-3:2006, Metode de încercări ale cimenturilor. Partea 3: Determinarea timpului de priză şi a stabilităţii.
[30]. ***, SR EN 197-4:2004, Ciment. Compoziţie, specificaţii şi criterii de conformitate pentru cimenturi de furnal cu rezistenţă iniţială mică.
[31]. ***, SR EN 196-7:1995, Metode de încercări ale cimenturilor. Metode de prelevare şi pregătire a probelor de ciment.
[32]. ***, STAS 4606-80, Agregate naturale grele pentru betoane şi mortare cu lianţi minerali. Metode de încercare.
[33]. ***, SR EN 933-1:2002, Încercări pentru determinarea caracteristicilor generale ale agregatelor. Partea 1: Determinarea granulozităţii. Analiza granulometrică prin cernere.
[34]. ***, SR EN 933-4:2002, Încercări pentru determinarea caracteristicilor generale ale agregatelor. Partea 4: Determinarea formei particulelor. Coeficient de formă.
[35]. ***, SR EN 1367-1:2002, Încercări pentru determinarea caracteristicilor termice şi de alterabilitate ale agregatelor. Partea 1: Determinarea rezistenţei la îngheţ-dezgheţ.
[36]. ***, SR ISO 565:1997, Site de cernere. Ţesături metalice, table metalice perforate şi folii electroperforate. Dimensiuni nominale ale ochiurilor.
[37]. ***, SR EN 1008-2003, Apa de preparare pentru beton. Specificaţii pentru prelevare,încercare şi evaluare a aptitudinii de utilizare a apei, inclusiv apelor recuperate din procese ale industriei de beton, ca apă de preparare pentru beton.
[38]. ***, SR EN 934-2:2003, Aditivi pentru beton, mortar şi pastă. Partea 2: Aditivi pentru beton. Definiţii, condiţii, conformitate, marcare şi etichetare.
[39]. ***, SR EN 934-6:2005, Aditivi pentru beton, mortar şi pastă. Partea 6: Eşantionare, control şi evaluare a conformităţii.
[40]. ***, SR EN 12390-5:2009, Încercare pe beton întărit. Partea 5: Rezistenţa la încovoiere a epruvetelor.
[41]. ***, SR 3518-2009, Încercări de laborator ale betoanelor. Determinarea rezistenţei la îngheţdezgheţ.
Published
2020-03-15
How to Cite
1.
ANDONE L, ALEXANDRU AG, BODOR M. Research Regarding the Partial Replacement of Aggregates in Concrete with a By-Product of Steel Industry. The Annals of “Dunarea de Jos” University of Galati. Fascicle IX, Metallurgy and Materials Science [Internet]. 15Mar.2020 [cited 20Apr.2024];43(1):15-3. Available from: https://www.gup.ugal.ro/ugaljournals/index.php/mms/article/view/3316
Issue
Section
Articles
