Concrete with Construction and Demolition Residual Aggregates

Authors

  • C.C. Santos Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Rio Grande do Sul, Brasil
  • G.C. Isaia Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Rio Grande do Sul, Brasil

DOI:

https://doi.org/10.21814/ecum.4152

Abstract

With the increasing consumption of natural resources worldwide, there are great concerns about the environment, making sustainability a prominent issue regarding the quality of life and survival of living beings. This research aims to analyze concrete mixtures with construction and demolition residual aggregate (RCD) through axial compressive strength tests. The concretes studied were molded with substitution of two contents of residual aggregate, ie substitutions of 15 and 30% of the coarse aggregate by RCD, the cement was also partially replaced by two pozzolans in binary and ternary mixtures, in which they were made. substitutions of 25% of cement by rice husk ash (CCA) and 25% of fly ash CV) for binary mixtures, while for ternary substitutions levels were (15 + 10)% (CCA + CV). For the tests of resistance to axial compression were molded cylindrical specimens of dimension 10x20cm and cured in a humid chamber for a period of 28 days. Through the results it could be seen that in relation to the reference trait (without substitutions), the pozzolan concretes, in both binary and ternary mixtures, obtained resistance to axial compression very close to the reference, whereas the molded traces with substitutions of aggregates only resulted in much lower axial compressive strength. However, it was concluded that in relation to the axial compressive strength the use of RCD in concrete is feasible, but when using pozzolans in the mixture.

References

M. Lewis, P. Conaty, The resilience imperative: cooperative transitions to a steady-state economy, New Society, Gabriola Island, 2012.

United Nations Environment Programme (UNEP). Annual Report. Parkinsonism & Related Disorders, 21 (5), 2015.

H. Pollitt, Analysis: Going carbon neutral by 2060 ‘will make China richer’. Carbon Brief. https://www.carbonbrief.org/analysis-going-carbon-neutral-by-2060-will-make-china-richer/ 2021.

WBCSD. World Business Council for Sustainable Development, Recommendations align with new policy guidelines on EV charging in India. 2022.

P.K. Mehta, P.J.M. Monteiro, Concreto: Microestrutura, propriedades e materiais, segunda ed, Ed. Nicole Pagan Hasparyk, São Paulo, 2014.

J.M. Pablos, E.P. Sichieri, Study to reuse an industrial solid waste generated by foundry sands, Mater. Sci. Eng., 4 (2010) 16-25.

Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA). Resolução CONAMA n° 307/2002. http://www.mma.gov.br/port/conama/res/res02/res30702.html, 2002 (acessado 18 junho 2016).

Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). NBR 15113:2004, Resíduos sólidos da construção civil e resíduos inertes–Aterros–Diretrizes para projeto, implantação e operação, 2004.

S.C. Ângulo, Caracterização de agregados de resíduos de construção e demolição reciclados e a influência de suas características no comportamento. Tese de Ph.D, USP, São Paulo, SP, Brasil, 2005.

R.C.C. Araújo, Avaliação experimental de concretos sustentáveis utilizando resíduo

de construção e demolição como agregado graúdo, resíduo de mármore como agregado

miúdo e com adição de fibra sintética. Tese de Ph.D., UFV, Viçosa, Brasil, 2015.

G.L. Vieira, D.C.C. Dal Molin, Viabilidade técnica da utilização de concretos comagregados reciclados de resíduos de construção e demolição. Ambiente Construído 4 (2004) 47-63.

A.E.B. Cabral, V. Schalch, D.C.C. Dal Molin, J.L.D. Ribeiro. Mechanical Properties Modeling of Recycled Aggregate

Concrete. Constr. Build. Mater. 24 (2010) 421-430. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1467-8519.2009.01746.x

N. Banthia, C. Chan, Use of recycled aggregate in plain and fiber reinforced

shotcrete. Concr. Int. 22 (2000) 41-45. DOI: https://doi.org/10.1111/an.2000.41.1.45

Associação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública e Resíduos Especiais (ABRELPE). Panorama dos Resíduos Sólidos no Brasil 2021. Cap. 3. 2021. http://www.abrelpe.org.br/Panorama/panorama2021.pdf (acessado 08 julho 2022).

M.B. Leite, Avaliação de propriedades mecânicas de concretos produzidos com

agregados reciclados de resíduos de construção e demolição. Tese de Ph.D., UFRGS, Porto Alegre, Brasil, 2001.

J.R. Correia, J. Brito, A.S. Pereira, Effects on concrete durability of using recycled ceramic aggregates. Mater. Struct. 39 (2006) 169-177. https://doi.org/10.1617/s11527-005-9014-7. DOI: https://doi.org/10.1617/s11527-005-9014-7

K. Rahal, Mechanical properties of concrete with recycled coarse aggregate. Build. Environ., 42 (2007) 407-415. DOI: https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2005.07.033

Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). NBR 12653:2015, Materiais pozolânicos — Requisitos, 2015.

G.C. Isaia, P. Furquim, A.L. Gastaldini, Análise estatística de variáveis influentes na microestrutura e durabilidade de concretos com adições minerais, Ambiente Construído, 9 (2009) 07-23.

G.C. Isaia, Efeito de Misturas Binárias e Ternárias de Pozolanas em Concreto de

Elevado Desempenho: Um Estudo com Vistas à Corrosão da Armadura. Tese

de Ph.D., USP, São Paulo, SP, Brasil, 1995.

M. Pires, Caracterização do carvão de Candiota e de suas cinzas visando a avaliação do impacto ambiental e a síntese de zeólitas - relatório final, FAPERGS, Barcelona, 2002.

C.A.F. Rocha Junior, Caracterização física, química e mineralógica de cinza leve de caldeira e sua utilização na síntese de zeólitas e aplicação do material zeolítico na adsorção de Cu+2 e Cd+2, Dissertação de M.Sc., UFPA, Belém, PA, Brasil, 2011.

ASTM International. ASTM C618:2012. Standard Specification for Fly ash and Raw or Calcined Natural Pozzolan for use as a Minerall Admixture in Portland Cement Concrete, 2012.

American Concrete Institute (ACI). ACI 232.2R:1996, Manual of Concrete Practice. Use of Fly Ash in Concrete, 1996.

Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). NBR 5739: - Concreto - Ensaios de 2007, Compressão de corpos-de-prova cilíndricos, 2007.

Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). NBR 5738:2016, Concreto - Procedimento para moldagem e cura de corpos-de-prova, 2016.

Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). NBR 5733:1991, Cimento Portland de alta resistência inicial, 1991

BASF Report. Economic, environmental and social performance. http//www.basf.com/documents/corp/en/aboutus/publications/reports/2015/BASF_Report_2014.pdf, 2014 (acessado 12 janeiro 2017).

P.R.L. Helene, P. Terzian, Manual de dosagem e controle do concreto, Plini, São Paulo, 1992.

R. Girardi, Avaliação da influência de diferentes parâmetros de dosagem sobre o módulo de deformação do concreto de cimento Portland. Tese de Ph.D., UFRGS, Porto Alegre, Brasil, 2018.

F.L. Nunes, Influencia da Dosagem na Carbonatação dos

Concretos. Dissertação de M.Sc., USP, São Paulo, Brasil, 2005.

W.T. Sami, S.A. Akmal, Influence of recycled concrete aggregates on strength properties of concrete, Constr. Build Mater., 23 (2009) 1163–1167. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2008.06.007

S.C. Kou, C.S. Poon, Long-term mechanical and durability properties of recycled

aggregate concrete prepared with the incorporation of fly ash, Cem. Concr.

Compos., 37 (2013) 12-19. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2012.12.011.

J. Li, H. Xiao, Y. Zhou, Influence of coating recycled aggregate surface with pozzolanic powder on properties of recycled aggregate concrete. Constr. Build. Mater., 23 (2009) 1287–1291. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2008.07.019

G.C. Isaia, Projeto de pesquisa: Influência da nano/microestrutura de concretos com adições minerais e/ou resíduos no desempenho estrutural sob o enfoque da sustentabilidade por ACV e CCV, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2016.

F. Zunino, M. Lopez, Decoupling the physical and chemical effects of supplementary cementitious materials on strength and permeability. A multilevel approach, Cem. Concr. Compos, 65 (2016) 19-28. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2015.10.003

Published

2022-09-29

How to Cite

C.C. Santos, & G.C. Isaia. (2022). Concrete with Construction and Demolition Residual Aggregates. Engenharia Civil UM, (61), 30–43. https://doi.org/10.21814/ecum.4152

Issue

Section

Artigos