Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Inverkan av flisig krossballast på betong
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Civil and Architectural Engineering, Concrete Structures.
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Civil and Architectural Engineering, Concrete Structures.
2013 (Swedish)Independent thesis Advanced level (professional degree), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Concrete is one of the world’s most common construction materials and is composed of 70-80 % stone material. Today crushed stone is used as aggregate in concrete in order to replace natural aggregates due to strong environmental reasons. Stone crushing yields flaky material and in this thesis studies are made on the flaky particle shape and how it influence properties of concrete such as workability, rheology and strength. The concrete recipes used in this thesis have fixed values, the only variable is the flakiness of the crushed stone. Flakiness is varied between 0 %, 17 %, 50 %, and 100 % in turn for the individual size fractions 2-8 mm, 8-10 mm, 10–12.5 mm, and 12.5–16 mm.

By using Swedish and European standards one determines flakiness index, packing factor, slump test, Thaulow tester, compression strength and flexural strength. The Bingham model is applied with the use of a viscometer to determine the concretes rheological properties such as plastic viscosity and yield stress. For the individual size fraction 12.5-16 mm a flow analysis is performed in an L-box to study how the particles are orientated with the flow direction, and how this influences the strength and crack length.

Results show that the loose packing factor decreases with increased flakiness for all individual size fractions. Fractions 2-8 mm and 8-10 mm need a small increase in super plasticizer with increased flakiness to achieve 200 mm slump. The larger individual size fractions do not show any increase in super plasticizer regarding this matter.

The Thaulow tester indicates constant values with increased flakiness for all individual size fractions except 2-8 mm were a weak increase is observed.

Values of the plastic viscosity are indicated unchanged as the flakiness index is increased for all individual size fractions except 2-8 mm that slightly increase for 100 % flakiness. The yield stress behaves unchanged with increased flakiness for all individual size fractions except 12.5-16 mm which significantly decrease for 100 % flakiness.

When the concrete flows in the L-box an image analysis concludes that the larger amounts of flaky particles are orientated with the flow direction. The crack length increases with higher flakiness for fraction 12.5-16 mm but this does not lead to an increase in strength.

Flexural strength increase with higher flakiness, this is clearly observed for the two largest individual size fractions. Compressive strength is indicated to be independent of flakiness and is approximately constant for all individual size fractions except individual size fraction 12.5-16 mm that indicates an increase.

High flakiness on cone crushed granite rock in size fraction 8-16 mm from the bedrock in Enhörna is not regarded as disadvantageous for concrete manufacturing, as it shows good values in workability, rheology and strength.

Abstract [sv]

Betong är ett av världens vanligaste byggmaterial och består av ungefär 70-80 % stenmaterial. Idag används krossten som ballast i betong för att ersätta naturgrus av starka miljöskäl. Stenkrossning ger upphov till flisigt material och i detta arbete studeras den flisiga kornformen och hur den påverkar betongens egenskaper inom arbetbarhet, reologi och hållfasthet. Blandningsreceptet har fixerade värden och den enda variabeln som varierar i arbetet är flisigheten på krosstenen. Flisigheten varieras mellan 0 %, 17 %, 50 % och 100 % i tur och ordning för delfraktionerna 2-8 mm, 8-10 mm, 10–12.5 mm, och 12.5–16 mm.

Genom att använda svenska och europeiska standarder bestäms flisighetsindex, packningsindex, sättmått, omformningstal, tryckhållfasthet och böjdraghållfasthet. Bingham modellen tillämpas för att med hjälp av en viskometer bestämma betongens reologiska egenskaper som plastisk viskositet och flytgränsspänning. För delfraktionen 12.5-16 mm utförs även flödesanalys med hjälp av en L-låda för att studera hur partiklar orienterar sig med flödesriktningen, och hur detta påverkar hållfastheten och spricklängden.

Resultat visar att den lösa packningsgraden sjunker med ökad flisighet för samtliga delfraktioner. Fraktionerna 2-8 mm och 8-10 mm kräver en liten ökning av plasticerarmängden med ökad flisighet för att uppnå sättmått 200 mm. De större delfraktionerna visar dock ingen ökning av plasticerarmängd i detta avseende.

Omformningstalet är i princip konstant med ökad flisighet för samtliga fraktioner förutom för 2-8 mm fraktionen där en svag ökning kan dokumenteras.

Den plastiska viskositeten indikeras oförändrad då flisighetsindex ökar för samtliga delfraktioner förutom 8-10 mm fraktionen som ökar en aning vid 100 % flisighet. Flytgränsspänningen beter sig konstant med ökad flisighet för samtliga delfraktioner förutom 12.5-16 mm som signifikant sjunker för 100 % flisighet.

När betongen flyter i L-lådan dras slutsatsen från bildanalys att den största delen flisiga partiklar orienterar sig med flödesriktningen. Spricklängden ökar med större flisighet för fraktionen 12.5-16 mm men detta visar ingen ökning i hållfastheten.

Böjdraghållfastheten blir högre med ökad flisighet, denna trend visas tydligast av de två största delfraktionerna Tryckhållfastheten kan indikeras vara oberoende av flisighet och är ungefär konstant för samtliga delfraktioner förutom delfraktion 12.5-16 mm som indikerar en ökning.

Hög flisighet på konkrossad granitsten fraktion 8-16 mm från bergtäkten i Enhörna anses inte vara ogynnsam för betongtillverkningen, då den ger goda värden på arbetbarhet, reologi och hållfasthet.

Place, publisher, year, edition, pages
2013. , 95 p.
Series
Trita-BKN-Examensarbete, ISSN 1103-4297 ; 386
Keyword [en]
concrete, coarse aggregate, flakiness, packing factor, workability, rheology, strength
Keyword [sv]
betong, grovballast, flisighet, packningsgrad, arbetbarhet, reologi, hållfasthet
National Category
Civil Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-137182OAI: oai:DiVA.org:kth-137182DiVA: diva2:678181
Subject / course
Concrete Structures
Educational program
Master of Science in Engineering - Urban Management
Supervisors
Examiners
Available from: 2013-12-18 Created: 2013-12-11 Last updated: 2013-12-18Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2644 kB)378 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2644 kBChecksum SHA-512
36cac238696fa65fbdba8d1b02548ef3fc683887d7abe8db23bb4ae1b8a2e9a658e8a3ed35ad9007cd5de4a068ecf3f4c4644d6461c07b5bdfa21aedf3ae62f3
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Concrete Structures
Civil Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 378 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 174 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf