Investigation of the properties of conventional concrete with addition of waste tire and metakaolin

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v10i5.14463

Keywords:

Concrete; Waste tire; Compressive strength; Modulus of elasticity.

Abstract

The tire, being essential for the activities of modern life, has become one of the most consumed products in the world and one of the most problematic residues due to its difficult decomposition in nature. Due to this, a solution to the problem is the use of tire waste to replace sand in the composition of concrete, which can be an alternative for the sustainable development of the civil construction sector. Through the ABCP/ ACI method, the specimens were molded with a trace of 1.29: 2.28: 0.5 and their results showed that the compressive strength decreased with increasing percentage of tire waste. However, the specimens added with 15% metakaolin showed an increase in compressive strength with the increase in the percentage of tire residue. He also observed that the water absorption values decreased from the REF-15M sample to the sample with 15% RP-15M. In addition, there was also an increase in water absorption in the absence of metakaolin samples for samples with the addition of 15M metakaolin.

Author Biographies

Demarcus Werdine, Centro Universitário de Itajubá

O pneu, por ser essencial para as atividades da vida moderna, se tornou um dos produtos de maior consumo no mundo e um dos resíduos mais problemáticos por sua difícil decomposição na natureza. Devido a isso, uma solução para o problema é o aproveitamento de resíduos de pneus na substituição à areia na composição do concreto podendo ser uma alternativa para o desenvolvimento sustentável do setor da construção civil. Através do método ABCP/ACI, os corpos de prova foram moldados com traço de 1,29:2,28:0,5 e seus resultados mostraram que a resistência à compressão diminuiu com o aumento da porcentagem de resíduos de pneu. Contudo, os corpos de prova adicionado com 15% de metacaulim apresentaram um aumento da resistência a compressão com o crescimento da porcentagem de resíduo de pneu. Também observou que os valores de absorção de água diminuíram da amostra REF-15M para a amostra com 15%RP-15M. Além disso, observou-se também um aumento da absorção de água nas amostras ausentes de metacaulim para as amostras com adição de 15M de metacaulim.

Luciano Floriano Barbosa, Centro Universitário de Itajubá

O pneu, por ser essencial para as atividades da vida moderna, se tornou um dos produtos de maior consumo no mundo e um dos resíduos mais problemáticos por sua difícil decomposição na natureza. Devido a isso, uma solução para o problema é o aproveitamento de resíduos de pneus na substituição à areia na composição do concreto podendo ser uma alternativa para o desenvolvimento sustentável do setor da construção civil. Através do método ABCP/ACI, os corpos de prova foram moldados com traço de 1,29:2,28:0,5 e seus resultados mostraram que a resistência à compressão diminuiu com o aumento da porcentagem de resíduos de pneu. Contudo, os corpos de prova adicionado com 15% de metacaulim apresentaram um aumento da resistência a compressão com o crescimento da porcentagem de resíduo de pneu. Também observou que os valores de absorção de água diminuíram da amostra REF-15M para a amostra com 15%RP-15M. Além disso, observou-se também um aumento da absorção de água nas amostras ausentes de metacaulim para as amostras com adição de 15M de metacaulim.

Adhimar Flávio Oliveira, Universidade Federal de Itajubá

O pneu, por ser essencial para as atividades da vida moderna, se tornou um dos produtos de maior consumo no mundo e um dos resíduos mais problemáticos por sua difícil decomposição na natureza. Devido a isso, uma solução para o problema é o aproveitamento de resíduos de pneus na substituição à areia na composição do concreto podendo ser uma alternativa para o desenvolvimento sustentável do setor da construção civil. Através do método ABCP/ACI, os corpos de prova foram moldados com traço de 1,29:2,28:0,5 e seus resultados mostraram que a resistência à compressão diminuiu com o aumento da porcentagem de resíduos de pneu. Contudo, os corpos de prova adicionado com 15% de metacaulim apresentaram um aumento da resistência a compressão com o crescimento da porcentagem de resíduo de pneu. Também observou que os valores de absorção de água diminuíram da amostra REF-15M para a amostra com 15%RP-15M. Além disso, observou-se também um aumento da absorção de água nas amostras ausentes de metacaulim para as amostras com adição de 15M de metacaulim.

Lucas Passos Santana, Centro Universitário de Itajubá

O pneu, por ser essencial para as atividades da vida moderna, se tornou um dos produtos de maior consumo no mundo e um dos resíduos mais problemáticos por sua difícil decomposição na natureza. Devido a isso, uma solução para o problema é o aproveitamento de resíduos de pneus na substituição à areia na composição do concreto podendo ser uma alternativa para o desenvolvimento sustentável do setor da construção civil. Através do método ABCP/ACI, os corpos de prova foram moldados com traço de 1,29:2,28:0,5 e seus resultados mostraram que a resistência à compressão diminuiu com o aumento da porcentagem de resíduos de pneu. Contudo, os corpos de prova adicionado com 15% de metacaulim apresentaram um aumento da resistência a compressão com o crescimento da porcentagem de resíduo de pneu. Também observou que os valores de absorção de água diminuíram da amostra REF-15M para a amostra com 15%RP-15M. Além disso, observou-se também um aumento da absorção de água nas amostras ausentes de metacaulim para as amostras com adição de 15M de metacaulim.

References

American Society For Testing And Materials. ASTM C792. (2020). Standard Test Method for Effects of Heat Aging on Weight Loss, Cracking, and Chalking of Elastomeric Sealants.

Associação Brasileira De Normas Técnicas. ABNT NBR 16605. (2017). Cimento portland e outros materiais em pó - Determinação da massa específica. Rio de Janeiro.

Associação Brasileira De Normas Técnicas. ABNT NBR 5738:2015 Versão Corrigida:2016. (2015). Concreto - Procedimento para moldagem e cura de corpos-de-prova.

Associação Brasileira De Normas Técnicas. ABNT NBR 5739. (2018). Concreto - Ensaio de compressao de corpos-de-prova cilindricos.

Associação Brasileira De Normas Técnicas. ABNT NBR 7212. (2012). Execução de concreto dosado em central.

Associação Brasileira De Normas Técnicas. ABNT NBR 8522. (2017). Concreto - Determinação do módulo estático de elasticidade à compressão.

Associação Brasileira De Normas Técnicas. ABNT NBR 9781. (2013). Peças de concreto para pavimentação — Especificação e métodos de ensaio.

Associação Brasileira De Normas Técnicas. NBR 6118. (2014). Projeto de estruturas de concreto — Procedimento.

Associação Brasileira De Normas Técnicas. NBR 9778. (2009). Argamassa e concreto endurecidos - Determinação da absorção de água, índice de vazios e massa específica.

Associação Brasileira De Normas Técnicas. NBR NM 248. (2003). Agregados - Determinação da composição granulométrica.

Associação Brasileira De Normas Técnicas. NBR NM 52. (2009). Agregado miudo - Determinacao de massa especifica e massa especifica aparente.

Associação Brasileira De Normas Técnicas. NBR NM 53. (2009). Agregado graúdo - Determinação de massa específica, massa específica aparente e absorção de água.

Associação Brasileira De Normas Técnicas. NBR NM 67. (1998). Ensaio de Abatimento do Concreto (Slump Teste).

Barbuta, M., Diaconu, D., Erbanoiu, A. A., Timu, A. B., & Gradinaru, C. M. (2017). Effects of Tire Wastes on the Mechanical Properties of Concrete. Procedia Engineering, 181, 346-350.

Bensoh, C. (1995). "Using shredded scrap tires in civil and environmental construction". Resource Recycling, 95, 1-4.

Congkou, S., Sunpoon, C., & Agrela, F. (2011). Comparisons of natural and recycled aggregate concretes prepared with the addition of different mineral admixtures. Cement and Concrete Composites, 33, 788-795.

Epps, J. A. (1994). Uses of Recycled Rubber Tires in Highways. Synthesis of Highway Practice(198).

Estrela, C. (2018). Metodologia Científica: Ciência, Ensino, Pesquisa. Editora Artes Médicas.

Fioritti, C. F., Ino, A., & Akasaki, J. L. (2007). Avaliação de blocos de concreto para pavimentação intertravada com adição de resíduos de borracha provenientes da recauchutagem de pneus. Ambiente Construído, 7, 43-54.

Freitas, C., Carlos, J., Franke, K., Joukoski, A., & Filho, C. V. (2009). Desempenho físico-químico e mecânico de concreto de cimento Portland com borracha de estireno-butadieno reciclada de pneus. Quím. Nova, 32, 913-918.

Gomes, L. G. (2018). Utilização de resíduos de recapagem de de pneus para produção de concreto leve estrutural. Grupo de Mineralogia e Geoquímica Aplicada, 5, 1-18.

Granzotto, L. e. (2013). Mechanical Properties of Structural Concrete with Partial Replacement of Fine Aggregate by Tire Rubber. Acta Scientiarum, 35, 39-44.

Modoi, O. C.; Sabru, C. (2017). The recycling of the rubber waste by incorporation into the cement matrices. Studia Ubb Ambientum, 12, 63-74.

Moreira, J. F., Fidelis, V. R., & Dias, J. F. (2014). Concreto com borracha de pneus aplicado em ciclovia. Holos Environment, 14, 185-197.

Mota, J. M., Oliveira, R. A., & Carneiro, A. M. (2016). Durabilidade de argamassas com adição de metacaulim para reforço de alvenaria. Revista Matéria., 21, 1105-1116.

Nacif, G. L., Panzera, T. H., & Strecker, K. (2012). Investigations on cementitious composites based on rubber particle waste additions. Materials Research, 16, 259-268.

Rameswari, S. e. (2017). Experimental Study on the Mechanical behaviour of Crumb rubber in High Strength Concrete. International Research Journal of Engineering and Technology, 4, 2270-2273.

Resende, M. L., Nascimento, J. W., Neves, G. A., Silva, F. L., Leal, A. F., & Ferreira, H. C. (2012). Uso de metacaulim em concreto seco: uma abordagem por superfície de resposta. Ambiente Construído, 12, 135-146.

Romualdo, A. C., dos Santos, D. E., Castro, L. M., Menezes, W. P., Pasqualetto, A., & dos Santos, O. R. (2011). Pneus Inservíveis como Agregados na Composição de Concreto para Calçadas de Borracha. 3rd International Workshop Advances in Cleaner Production.

Rossignolo, J. A. e Oliveira, I. l. (2007). Efeito do Metacaulim nas propriedades do concreto leve estrutural. Acta Sci. Technol, 29, 55-60.

Selung, C. S., Menegotto, M. L., Menegotto, A. G., & Pavan, R. C. (2013). Avaliação de blocos de concreto para alvenaria com adição de resíduos de borracha. Holos Enviroment, 13, 212-223.

Silva, L. R., Silva, J. A., Francisco, M. B., Ribeiro, V. A., Souza, M. H., Capelatto, P., & Mello, M. L. (2020). Polymeric Waste from Recycling Refrigerators as an Aggregate for Self-Compacting Concrete. Sustainability, 20, 8731.

Silva, L. S., Nogueira, M. H., Lima, G. K., Cipriano, F. S., & Batista, N. J. (2019). Concreto alternativo com utilização de resíduos de borracha de recauchutagem de pneus para elementos e componentes pré-fabricados. Revista de Ciência e Tecnologia, 5, 1-19.

Singh A. K. e Patel, D. (2017). Strength and Durability Test of Rubberized Concrete with Metakaolin. Imperial Journal of Interdisciplinary Research, 03, 285-287.

Souza, M. M., Camara, T. A., & Akasaki, J. L. (2016). Estudo do Teor de Metacaulim em Concretos de Alto Desempenho. ANAP Brasil, 9, 47-58.

Wanke, C. H., Barbosa, L. G., Hubner, J. V., & Horovit, F. (2012). Recuperação Hidrofóbica de Polipropileno Tratado por VUV ou Plasma. Polímeros, 22, 158-163.

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Published

26/04/2021

How to Cite

RIBEIRO, V. A. dos S. .; WERDINE, D.; BARBOSA, L. F. .; OLIVEIRA, A. F.; SANTANA, L. P. . Investigation of the properties of conventional concrete with addition of waste tire and metakaolin. Research, Society and Development, [S. l.], v. 10, n. 5, p. e2410514463, 2021. DOI: 10.33448/rsd-v10i5.14463. Disponível em: https://www.rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/14463. Acesso em: 17 apr. 2024.

Issue

Vol. 10 No. 5

Section

Engineerings

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Copyright (c) 2021 Vander Alkmin dos Santos Ribeiro; Demarcus Werdine; Luciano Floriano Barbosa; Adhimar Flávio Oliveira; Lucas Passos Santana

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