Properties of modified concrete with crumb rubber: Effect of the incorporation of hollow glass microspheres Translated title: Propiedades de concreto modificado con llantas trituradas: Efecto de la incorporación de microesferas de vidrio

Abstract

ABSTRACT In this study, the effect of incorporating hollow glass microspheres (HGM) on the mechanical properties of modified concrete with CR (crumb rubber) was evaluated. Different concrete samples replacing 15% of fine aggregates (total weight of CR + HGM = 15%) were prepared. It was found that the increase in the microsphere content was directly proportional to the slump, compressive strength, and the modulus of elasticity. The increase in the microsphere content was inversely proportional to density. Additionally, we found that in the modified concrete, the width, height and the number of cracks increased as the HGM content increases. The combined sample HGM12.5-CR2.5 (the one with the highest content of microspheres) resulted in concrete with the highest compressive strength of 19.1 MPa, which is 243% stronger than the concrete with only crumb rubber (9.2 MPa). From the XRD results, we were able to detect the presence of different phases formed by hydration during the process of preparing concrete mixtures. The micrographs allowed identifying the fracture in the microspheres during the preparation of the concrete mixtures when they came into contact with the aggregates. The addition of hollow glass microspheres to the mixtures prepared from crumb rubber improved their mechanical properties, and this makes it a potential system that can replace the traditional materials in the production of concrete.

Translated abstract

RESUMEN Este estudio se evaluó el efecto de la incorporación de microesferas de vidrio en las propiedades mecánicas de concretos modificados con residuos de llantas (CR). Se prepararon especímenes cilíndricos con reemplazos del 15% de los agreados finos (peso total = peso HGM + peso CR). Se encontró que un incremento en el contenido de microesferas fue directamente proporcional al asentamiento, la resistencia a la compresión y al modulo de elasticidad. El incremento en el contenido de microesferas fue inversamente proporcional a la densidad. Adicionalmente, se encontró que en los concretos modificados, el ancho, la altura y el numero de grietas aumenta con el aumento en el contenido de microesferas. La mezcla combinada HGM12,5-CR2,5 (la de mayor contenido de microesferas) resultó ser la de mayor resistencia a la compresión, 19,1 MPa, la cual presenta un aumento del 243% con respecto a la muestra preparada solo con llantas trituradas 9,2 MPa. Los resultados de DRX permitieron identificar la presencia de fases cristalinas formadas en las mezclas con adición de microesferas. Adicionalmente, las micrografías permitieron identificar fracturas en las microesferas, durante la preparación de las mezclas de concreto, al entrar en contacto con los agregados. La adición de microesferas a las mezclas preparadas a partir de llantas trituradas mejora las propiedades mecánicas y se convierte en un sistema potencial como reemplazo de los materiales tradicionales en la elaboración de concreto.