Incorporation of rubber ash as a partial substitute of fine aggregates in concrete

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5902/2179460X43669

Keywords:

Green concrete, Mechanical properties, Waste

Abstract

The construction industry is responsible for a high consumption of natural resources, demanding high quantities of aggregate materials for use in construction. In addition, large quantities of rubber waste generated worldwide have emphasized the need to find practical reuse applications. The present study partially replaces fine aggregates by ash from a co-processing of milled and burned conveyor belt rubber waste. Test specimens with ash concentrations of 0%, 5%, 10%, 15% and 20%, were made comparing its workability, mechanical axial resistance and absorption of water by capillarity. It was concluded that the partial replacement of sand by 5% of rubber ash has improved the traditional concrete mixture, with better workability, less amount of water, leading to a greater resistance to axial compressive and acceptable absorption of water. Thus, the results confirm that the concrete with incorporation of rubber ash is a potential alternative technology to achieve sustainable development in the construction industry.

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Author Biographies

Eduarda Gameleira Bernardino, Unicesumar, Maringá, PR

Atualmente, engenheira civil autônoma, realizando projetos arquitetônicos e complementares, além de consultorias e acompanhamento técnico em Maringá/PR e Santo Antônio da Platina/PR e região.  Possui graduação em Engenharia Civil pelo Centro de Ensino Superior de Maringá (2014-2018). Estagiou na empresa Fundasul Fundações Especiais, atual, TecFund Fundações Especiais em Maringá/PR (2017-2018). Realizou projeto de evento de extensão com Diagnóstico Urbano do bairro Vila Santo Antônio em Maringá/PR desenvolvido na Uningá (2014). 

Marcos Antonio Valencio, Unicesumar, ICETI, Maringá, PR

Graduado em Administração de Comércio Exterior - FECEA - Apucarana /PR;
Curso de Comèrcio Exterior Para Executivos - FGV/RJ;
Responsável pela criação do Porto Seco Maringá;
Superintendente do Aeroporto Regional de Maringá de 2006 a 2014 (8 anos);
Responsável pela internacionalização do Aeroporto de Maringá;
Co-responsável pelo Alfandegamento do TECA do Aeroporto de Maringá;CEO - REGERA Energias Inteligentes - Projeto PNERGY Mestrando em Tecnologias Limpas - UNICESUMAR 

Emerson Schwingel Ribeiro, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ

Instituto de Química - Dep. de Química Inorgânica

 

José Eduardo Gonçalves, Unicesumar, ICETI, Maringá, PR

Programa de Mestrado em Tecnologias Limpas – PPGTL

Programa de Mestrado em Ciência, Tecnologia e Segurança Alimentar – PPGCTS

Instituto Cesumar de Ciência, Tecnologia e Inovação - ICETI

Centro Universitário Cesumar - UniCesumar

Maria Lúcia Hiromi da Silva Okumura, Unicesumar, ICETI, Maringá, PR

Atualmente, mestranda no Programa de Tecnologias Limpas Sustentabilidade Ambiental no eixo de Ecoeficiência Urbana na Unicesumar -Maringá (2020-2021). Bolsista do Programa de Suporte à Pós-Graduação de Instituições de Ensino Particulares, PROSUP/CAPES. Graduada no curso de Engenharia Civil pela UniCesumar -Maringá (2015-2019). Estagiou na empresa Timbertech Construtora Ltda -EPP em Maringá (2018-2020). Tem experiência na área de Engenharia Civil, com ênfase em Projetos de Steel Frame, licenciamentos ambientais, aprovações em concessionárias e órgãos públicos.

Natália Ueda Yamaguchi, Unicesumar, ICETI, Maringá, PR

Possui graduação em Engenharia Química pela Universidade Estadual de Maringá (2011) e mestrado em Engenharia Química pela Universidade Estadual de Maringá (2013). Possui doutorado sanduíche em Engenharia Química pela Universidade Estadual de Maringá e Université Laval (Québec, QC, Canadá) (2015) e atualmente é docente no Centro Universitário de Maringá (UNICESUMAR) no programa de Mestrado em Tecnologias Limpas. Tem experiência na área de Engenharia Química, com ênfase em Engenharia Ambiental, atuando principalmente nos seguintes temas: desenvolvimento de novos materiais para o tratamento de água, grafeno, carvão ativado, modificação de materiais, nanopartículas de prata, cobre, manganês, nanopartículas magnéticas, qualidade da água, membranas, remoção de contaminantes da água, glifosato, adsorção, desenvolvimento de materiais antibacterianos para o tratamento da água.

References

AAMR-DAYA, E.; LANGLET, T.; BENAZZOUK, A.; QUÉNEUDEC, M. Feasibility study of lightweight cement composite containing flax by-product particles: Physico-mechanical properties. Cement and Concrete Composites, v. 30, n. 10, p. 957-963, 2008.

ABNT. NBR NM 67: Concreto - Determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone. 1998, 8 p.

ABNT. NBR NM 248 - Agregados - Determinação da composição granulométrica. 2003.

ABNT. NBR 9779 - Argamassa e concreto endurecidos — Determinação da absorção de água por capilaridade. ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2012, 3 p.

ABNT. NBR 5738:2015 Versão Corrigida:2016 - Concreto - Procedimento para moldagem e cura de corpos de prova. ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2016, 9 p.

ABNT. NBR 5739 - Concreto - Ensaio de compressão de corpos de prova cilíndricos. ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2018, 9 p.

AL-AKHRAS, N. M.; SMADI, M. M. Properties of tire rubber ash mortar. Cement and Concrete Composites, v. 26, n. 7, p. 821-826, 2004.

AROWOJOLU, O.; FINA, J.; PRUNEDA, A.; IBRAHIM, A.; MAHMOUD, E. Feasibility Study on Concrete Performance Made by Partial Replacement of Cement with Nanoglass Powder and Fly Ash. International Journal of Civil Engineering, v. 17, n. 7, p. 1007-1014, 2019.

BILIM, N.; ÇELIK, A.; KEKEÇ, B. A study in cost analysis of aggregate production as depending on drilling and blasting design. Journal of African Earth Sciences, v. 134, n., p. 564-572, 2017.

BRASIL. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 10004: Resíduos sólidos: classificação. ABNT, 2004.

GUPTA, T.; CHAUDHARY, S.; SHARMA, R. K. Assessment of mechanical and durability properties of concrete containing waste rubber tire as fine aggregate. Construction and Building Materials, v. 73, n., p. 562-574, 2014.

GUPTA, T.; SIDDIQUE, S.; SHARMA, R. K.; CHAUDHARY, S. Lateral force microscopic examination of calcium silicate hydrate in rubber ash concrete. Construction and Building Materials, v. 179, n., p. 461-467, 2018.

HELENE, P.; TERZIAN, P. Manual de Dosagem e Controle do Concreto. Brasília, DF: Pini, 1992 (Projeto de divulgação tecnológica Encol, Engenharia comércio e indústria)

LIAO, C.; WU, C.; YAN, Y. The characteristics of inorganic elements in ashes from a 1 MW CFB biomass gasification power generation plant. Fuel Processing Technology, v. 88, n. 2, p. 149-156, 2007.

THOMAS, B. S.; GUPTA, R. C. A comprehensive review on the applications of waste tire rubber in cement concrete. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 54, n., p. 1323-1333, 2016.

THOMAS, J.; THAICKAVIL, N. N.; WILSON, P. M. Strength and durability of concrete containing recycled concrete aggregates. Journal of Building Engineering, v. 19, n., p. 349-365, 2018.

YILMAZ, A.; DEGIRMENCI, N. Possibility of using waste tire rubber and fly ash with Portland cement as construction materials. Waste Management, v. 29, n. 5, p. 1541-1546, 2009.

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Published

2021-02-01

How to Cite

Bernardino, E. G., Valencio, M. A., Ribeiro, E. S., Gonçalves, J. E., Okumura, M. L. H. da S., & Yamaguchi, N. U. (2021). Incorporation of rubber ash as a partial substitute of fine aggregates in concrete. Ciência E Natura, 43, e6. https://doi.org/10.5902/2179460X43669

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