Use of precast waste with the addition of rare earth in concrete artifacts to light paths

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v11i10.33145

Keywords:

Precast waste; Recycled aggregate; Photoluminescence; Light up bike paths.

Abstract

Precast in civil construction provides high technological control and reduction of waste, materials, and time in the construction process. Considering the residues generated in the processes in the production of artifacts, this study aims to investigate the use of precast residues with the addition of rare earth photoluminescent substances in the production of concrete artifacts to illuminate paths. The experiment was carried out in two stages: The first stage was the evaluation of the granulometry after the crushing process, production of traces, and mechanical resistance test. In the second stage, using the best trace, there was the application and test with a photoluminescent substance. The first stage results show the predominance of medium and fine particulates, with a greater amount in sieves with openings of 1.18 mm and 4.75 mm. Regarding the physical properties of concrete, mixture 1 showed a better specific mass, better slump performance, and mechanical strength in cured concrete. Regarding the use of photoluminescent substances in the emission of photons, after exposure to solar radiation, the experiments did not show the desired results.

Author Biographies

Monalisa Both, Universidade do Contestado

Engenharia Civil (UNC), Bolsista de Iniciação Científica pelo Fundo de Apoio à Pesquisa (FAP/UNC).

Paulo Reis Junior, Universidade do Contestado

Mestre no Programa de Mestrado Profissional em Engenharia Civil, Sanitária e Ambiental (PMPECSA).

Jacir Favretto, Universidade do Contestado

Doutor em Engenharia de Produção - UFRGS. Pós-doutorado pela FEA-USP. Professor dos cursos de Mestrado e Doutorado em Desenvolvimento Regional e Coordenador Operacional do Mestrado em Sistemas Produtivos - PPGSP (UNIPLAC, UNC, UNESC e UNIVILLE).

Mari Aurora Favero Reis, Universidade do Contestado

Doutorado em Ensino de Ciências e Matemática (ULBRA), Professora e Pesquisadora na Universidade do Contestado, com atuação no Programa de Mestrado Profissional em Engenharia Civil, Sanitária e Ambiental - PMPECSA e no Mestrado Associado em Sistemas Produtivos - PPGSP (UNIPLAC, UNC, UNESC e UNIVILLE).

References

ABNT NBR 5739 - Concreto - Ensaio de compressão de corpos-de-prova cilíndricos, Pub. L. No. NBR 5739/1993, 9p (1994). https://israel-tecnico-qualidade.webnode.com/_files/200001169-522fc532a8/NBR 5739 - Concreto - Ensaios de Compressão de Corpos-de-pro.pdf

ABNR NBR NM 67: Concreto - Determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone, Pub. L. No. NBR NM 67:1998, 8 (1998). https://www.normas.com.br/visualizar/abnt-nbr-nm/10727/abnt-nbrnm67-concreto-determinacao-da-consistencia-pelo-abatimento-do-tronco-de-cone

NBR NM 26 Agregados - Amostragem, (2001). https://engenhariacivilfsp.files.wordpress.com/2015/03/nbr-nm-0026-2001-agregados-amostragem.pdf

ABNT NBR 9833: Concreto fresco - Determinação da massa específica, do rendimento e do teor de ar pelo método gravimétrico, Pub. L. No. ABNT NBR 9833:2008, 28 (2009). http://professor.pucgoias.edu.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/15030/material/NBR 9833 - 08_aula.pdf

ABNT NBR 9935:2011 - Agregados - Terminologia, Pub. L. No. ABNT NBR 9935:2011, 12 (2011). https://docero.com.br/doc/x81v0v

ABNT NBR NM-ISO 3310-1 - Peneiras de ensaio - Requisitos técnicos e verificação - Parte 1: Peneiras de ensaio com tela de tecido metálico, (2011). https://www.target.com.br/produtos/normas-tecnicas/36091/nbrnm-iso3310-1-peneiras-de-ensaio-requisitos-tecnicos-e-verificacao-parte-1-peneiras-de-ensaio-com-tela-de-tecido-metalico-valida-ate-07-10-2011

ABNT NBR 5738: Concreto - Procedimento para moldagem e cura de corpos de prova, Associação Brasileira de Normas Técnicas 1 (2015).

Alves, A. L., Gotardi, F. G. N., Godoy, G. de L. Z., Zanfolim, A. A., & Torres, R. de M. (2019). Estudo das propriedades mecânicas de pavers de concreto obtidos através da introdução de resíduos plásticos industriais. Ambiência, 15(1), 73–93. https://doi.org/10.5935/ambiencia.2019.01.05

Both, M., Reis Junior, P., Hentges, T. I., & Reis, M. A. F. (2021). Photoelectric effect on concrete artifacts produced with the addition of luminescent substances and polymer residues. Journal of King Saud University - Engineering Sciences. https://doi.org/10.1016/j.jksues.2021.08.003

Bragagnolo, L., & Korf, E. P. (2020). Aplicação de resíduos na fabricação de concreto: como técnicas analíticas de caracterização podem auxiliar na escolha preliminar do material mais adequado? Matéria (Rio de Janeiro), 25(1). https://doi.org/10.1590/s1517-707620200001.0885

Castro, L. C. de, Bernardini, C. S. M., Sales, R. J. de M., Silva, F. J. A. da, Cavalcante, A. Y. S. S., & Alencar, I. F. de O. (2021). Concreto a partir de agregado graúdo reciclado: uma avaliação na produção de blocos intertravados em Fortaleza/CE. Revista AIDIS de Ingeniería y Ciencias Ambientales. Investigación, Desarrollo y Práctica, 14(3), 1123. https://doi.org/10.22201/iingen.0718378xe.2021.14.3.75860

RESOLUÇÃO CONAMA No 307, DE 5 DE JULHO DE 2002, 6 (2002). https://cetesb.sp.gov.br/licenciamento/documentos/2002_Res_CONAMA_307.pdf

Erickson, F. (1986). Qualitative methods in research on teaching. In Handbook of Research on Teaching (pp. 119–161).

Fernandes, G. A., & Serpa, N. S. C. (2017). Resíduos Sólidos na Produção de Artefatos de Concreto. Revista Brasiliense de Engenharia e Física Aplicada, 61–67. revistas.icesp.br/index.php/REBEFA/article/download/200/273

Gerhardt, T. E., & Silveira, D. T. (2009). Métodos de Pesquisa (Planejamen). UFRGS.

Gil, A. C. (2008). Como Elaborar Projetos de PesquisaGil, A. C. (2008). Como Elaborar Projetos de Pesquisa (E. A. S.A. (org.); 4a). Atlas. (E. A. S.A. (ed.); 4a). Atlas.

Gomes, C. L., Poggiali, F. S. J., & Azevedo, R. C. de. (2019). Concretos com agregados reciclados de resíduos de construção e demolição e adições minerais: uma análise bibliográfica. Matéria (Rio de Janeiro), 24(2). https://doi.org/10.1590/s1517-707620190002.0673

Gonçalves, R. D. C. (2001). Agregados Reciclados De Resíduos De Concreto - Um Novo Material para dosagem estruturais [Universidade de São Paulo]. https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-06052016-150748/publico/Dissert_Goncalves_RodrigoDC.pdf

Han, B., Zhang, L., & Ou, J. (2017). Light-Emitting Concrete. In Smart and Multifunctional Concrete Toward Sustainable Infrastructures: Vol. Chapter 16 (pp. 285–297). Springer Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-10-4349-9_16

Lima Araújo, D., Pires Felix, L., Costa Silva, L., & Martins Santos, T. (2016). Influência de agregados reciclados de resíduos de construção em propriedades mecânicas do concreto. REEC - Revista Eletrônica de Engenharia Civil, 11(1), Volumme 11, N° 1, 16-34. https://doi.org/10.5216/reec.V11i1.35467

Lucena, P. R. de, Pontes, F. M., Pinheiro, C. D., Longo, E., Pizani, P. S., Lázaro, S., Souza, A. G., & Santos, I. M. G. dos. (2004). Fotoluminescência em materiais com desordem estrutural. Cerâmica, 50(314), 138–144. https://doi.org/10.1590/s0366-69132004000200011

Makul, N., Fediuk, R., Amran, M., Zeyad, A. M., Murali, G., Vatin, N., Klyuev, S., Ozbakkaloglu, T., & Vasilev, Y. (2021). Use of recycled concrete aggregates in production of green cement-based concrete composites: A review. Crystals, 11(3), 1–35. https://doi.org/10.3390/cryst11030232

Neville, A. M. (2016). Propriedades do Concreto (5th ed.). Bookman Editora.

ONU. (2015). Objetivos de Desenvolvimento Sustentável. Agenda 2030. https://nacoesunidas.org/pos2015/ods7/

Pereira, S. C., Paranhos, M. M., Eduardo, A. C., Santos, M. A. B., Li, M. S., Longo, E., Motta, F. V., & De Figueiredo, A. T. (2014). Emissão luminescente no titanato de cálcio dopado com íons de terras-raras. Ceramica, 60(353), 77–82. https://doi.org/10.1590/S0366-69132014000100011

Reis, M. A. F. (2019). Efeito fotoelétrico na produção e transformação da luz: investigação do uso de uma proposta didática para o ensino de física em cursos de Engenharia [Universidade Luterana do Brasil]. http://www.ppgecim.ulbra.br/teses/index.php/ppgecim/article/view/336

Santos, A. (2016). Light-emitting cement created in Mexico. Massa Cinzenta. https://www.cimentoitambe.com.br/universidade-cimento-fosforescente/

Silva, S. E. H. da, Arnold, D. C. M., Ortolan, V. de K., & Nadalon, J. E. de A. (2021). Estudo do comportamento físico da substituição parcial de agregado miúdo por resíduo de arenito Botucatu em concreto estrutural. Matéria (Rio de Janeiro), 26(4). https://doi.org/10.1590/s1517-707620210004.1320

Sousa, R. B., Nascimento, V. A., Matos, J. M. E., Lima, C. L., Santos, C. M., & Santos, M. R. M. C. (2015). Síntese, caracterização e propriedade fotoluminescente de tungstato de bário puro e dopado com hólmio. Cerâmica, 61(358), 224–235. https://doi.org/10.1590/0366-69132015613581918

Wang, W., Sha, A., Lu, Z., Jia, M., Jiang, W., Liu, Z., & Yuan, D. (2021). Self-luminescent cement-based composite materials: properties and mechanisms. Construction and Building Materials, 269, 121267. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.121267

Published

08/08/2022

How to Cite

BOTH, M.; REIS JUNIOR, P.; FAVRETTO, J.; REIS, M. A. F. Use of precast waste with the addition of rare earth in concrete artifacts to light paths. Research, Society and Development, [S. l.], v. 11, n. 10, p. e490111033145, 2022. DOI: 10.33448/rsd-v11i10.33145. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/33145. Acesso em: 23 nov. 2024.

Issue

Section

Engineerings