Influencia de la adición de vidrio de botellas long neck en las propiedades del concretos de polvo reactivo
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v11i13.35853Palabras clave:
Botellas de Vidrio; Concretos de Polvo Reactivo; Resistencia Mecánica; Reutilizar.Resumen
Este trabajo presenta una solución económica, técnica y ambientalmente correcta para el desecho de botellas long neck (que no se pueden llenar más de una vez), mediante la sustitución de áridos finos (arena) por residuos de vidrio triturado de botellas long neck en la producción de concretos de polvo reactivo (CPR). A partir de una formulación de referencia para CPR con arena, esta materia prima fue reemplazada en 12.5, 25, 50, 75 y 100% en peso por el residuo, evaluando las propiedades físicas y mecánicas en los especímenes en las edades de curación 7, 14, y 28. El vidrio molido fue caracterizado por Fluorescencia de Rayos X y DSC, indicando un vidrio sodocálcico típico, con una temperatura de transición vítrea de 560C. Ensayos de distribución granulométrica y microscopía óptica para caracterizar y comparar arena y vidrio indicaron que com la trituración se obtenía un vidrio con granulometría similar a la de la arena, pero con diferentes geometrías y rugosidades. La sustitución de arena por vidrio al 100% mostró las mejores propiedades mecánicas, alcanzando 85% del valor de resistencia de la referencia, con 96 MPa; el valor de absorción de agua más bajo (3,94%) y la tasa de vacío más baja (9,33%) entre todas las composiciones. Los resultados indicaron que la sustitución de arena por polvo de botellas es viable, promoviendo un destino ambientalmente correcto para este residuo en la construcción civil, trayendo una reducción del impacto ambiental y generando un concreto dentro de los estándares técnicos exigidos en la norma.
Citas
Abid, M., Hou, X., Zheng, W., & Hussain, R. R. (2017). High temperature and residual properties of reactive powder concrete – A review. Construction and Building Materials, 147, 339–351. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.04.083
Al-Quraishi, H., Sahmi, N., & Ghalib, M. (2018). Bond Stresses between Reinforcing Bar and Reactive Powder Concrete. Journal of Engineering, 24(11), 84–100. https://doi.org/10.31026/j.eng.2018.11.07
Aldahdooh, M. A. A., Bunnori, N. M., & Johari, M. A. M. (2013). Evaluation of ultra-high-performance-fiber reinforced concrete binder content using the response surface method. Materials & Design (1980-2015), 52, 957–965. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2013.06.034
Alexander, M., & Beushausen, H. (2019). Durability, service life prediction, and modelling for reinforced concrete structures – review and critique. Cement and Concrete Research, 122, 17–29. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2019.04.018
Ambev. (2016). Sustainability report. https://www.ambev.com.br/conteudo/uploads/2017/05/Ambev_Relat%C3%B3rio_Sustentabilidade_2016.pdf
Araújo, E.B. (1997). Glass: a brief history, characterization techniques and applications in technology, Brazilian Journal of Physics Education, 19 (3), 325–329. Retrieved from http://www.sbfisica.org.br/rbef/pdf/v19_325.pdf
Babu, K.G., & Prakash, P. V. S. (1995). Efficiency of silica fume in concrete. Cement and Concrete Research, 25(6), 1273–1283. https://doi.org/10.1016/0008-8846(95)00120-2
Associação Brasileira de Normas Técnicas. (1991). Portland cement of initial high strength (ABNT NBR No.5733).
Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2009). Aggregates - Petrographic analysis of aggregate for concrete Part 1: Fine aggregate (ABNT NBR No.7389). https://www.abntcatalogo.com.br/norma.aspx?Q=THhRZ0JoWWR5WkRTblpXNWlPd2YzZjk4SXYwTTJrWEN4dEdxQXhiRXJsdz0=
Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2005). Argamassa e concretos endurecidos- determinação da absorção de água, índice de vazios e massa específica (ABNT NBR No. 9778). https://www.abntcatalogo.com.br/norma.aspx?Q=d3RSR1B4ZW54NkV0WHFLMTdUN2E2WjlDOHczS2VQMVVEalZjMGxJYSsvQT0=
Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2018). Concrete: Compression test of cylindrical specimens (ABNT NBR No.5739). https://www.abntcatalogo.com.br/norma.aspx?Q=RXZ5VStweWJKaFJkSE16UEtuRTAyVEYvWHdONHplTXlqbVp5SlExQjg4TT0=
Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2009). Água para amassamento do concreto Parte 1: requisitos (ABNT NBR No.15900-1). https://www.abntcatalogo.com.br/norma.aspx?Q=R2k2WVFFZkVjOFhMRVJHK25SamJ4bTdza1ZydHdXZTZaSE1sc3pwMHB0UT0=
Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2009). Aggregates for concrete: Specification (ABNT NBR No.7211). https://www.abntcatalogo.com.br/norma.aspx?Q=NEZvK3NHUk5OZEVYdVM2T2t5SkZFNUtpcVgrZlZTZjhGeGx0TmVyK2tqZz0=#
Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2014). Design of concrete structures: Procedure (ABNT NBR No.6118).
Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2015). Concrete: Procedures for molding and curing specimens (ABNT NBR No.5738). https://www.abntcatalogo.com.br/norma.aspx?Q=SEFrdzZmdi9vajRnUC95bmF2bm5lbkF2NUpJcno3ck1JK05QNDhZMHVPQT0=
Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2022). Aggregates: Determination of granulometric – test method (ABNT NBR No. 17054).
Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2015). Concretos para fins estruturais – Classificação pela massa específica, por grupos de resistência e consistência (ABNT NBR No.8953). https://www.abntcatalogo.com.br/norma.aspx?Q=QXhjajFQUFZ1bkRXVkNLQVVxNlBobDZ0T3RaUjIyWmEweTdWbWFSVzJwcz0=
Biz, C. E. (2001). Reactive powder concrete [Master’s thesis, School of Engineering]. UNICAMP Campus Repository. https://core.ac.uk/download/pdf/296831426.pdf
Bonneau, O., Poulin Jr, C., Dugat, M., & Tcin, P-C. A. (1996). Reactive Powder Concretes: From Theory to Practice. Concrete International, 18(4), 47–49. Retrieved from https://www.concrete.org/publications/internationalconcreteabstractsportal/m/details/id/1405
Cervieri Júnior, O., Teixeira Junior J. R., Galinari R., Rawet E. L., & Silveira C. T. J. (2014). The beverage sector in Brazil. BNDES. https://web.bndes.gov.br/bib/jspui/bitstream/1408/3462/1/BS%2040%20O%20setor%20de%20bebidas%20no%20Brasil_P.pdf
Dobiszewska, M., Schindler, A. K., & Pichór, W. (2018). Mechanical properties and interfacial transition zone microstructure of concrete with waste basalt powder addition. Construction and Building Materials, 177, 222–229. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.05.133
Ecycle. (2015). Are all types of glass recyclable? https://www.ecycle.com.br/tipos-de-vidro/
Eva, Z., Kamila, H., Tereza, K., Patrik, S., Jiří, Š., & Ondřej, A. (2020). NDT Methods Suitable for Evaluation the Condition of Military Fortification Construction in the Field. Applied Sciences, 10(22), 8161. https://doi.org/10.3390/app10228161
Gusmão, A. C. (2017). Use of reactive powders concrete as repair material: emphasis on adhesion resistance [Master’s thesis, Federal University of Viçosa], FUV Campus Repository. https://www.locus.ufv.br/bitstream/123456789/17686/1/texto%20completo.pdf
Han, B., Li, Z., Zhang, L., Zeng, S., Yu, X., Han, B., & Ou, J. (2017). Reactive powder concrete reinforced with nano SiO2-coated TiO2. Construction and Building Materials, 148, 104–112. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.05.065
Idir, R., Cyr, M., & Tagnit-Hamou, A. (2010). Use of fine glass as ASR inhibitor in glass aggregate mortars. Construction and Building Materials, 24(7), 1309–1312. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2009.12.030
John, V. M., & Agopyan, V. (2000). Reciclagem de resíduos da construção. In . São Paulo: Secretaria de Estado do Meio Ambiente / Cetesb.
Li, L., Zheng, Q., Wang, X., Han, B., & Ou, J. (2022). Modifying fatigue performance of reactive powder concrete through adding pozzolanic nanofillers. International Journal of Fatigue, 156, 106681. https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2021.106681
Luo, W., Wang, H., Li, X., Wang, X., Wu, Z., Zhang, Y., … Li, X. (2022). Mechanical Properties of Reactive Powder Concrete with Coal Gangue as Sand Replacement. Materials, 15(5), 1807. https://doi.org/10.3390/ma15051807
Matos, A. M., & Sousa-Coutinho, J. (2012). Durability of mortar using waste glass powder as cement replacement. Construction and Building Materials, 36, 205–215. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2012.04.027
Paiva, H., Silva, L. M., Labrincha, J. A., & Ferreira, V. M. (2006). Effects of a water-retaining agent on the rheological behaviour of a single-coat render mortar. Cement and Concrete Research, 36(7), 1257–1262. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2006.02.018
Política nacional de resíduos sólidos [recurso eletrônico]. Brasil. [Lei n. 12.305, de 2 de agosto de 2010]. 2. ed. – Brasília: Câmara dos Deputados, Edições Câmara, 2012. 73 p. – (Série legislação; n. 81) Atualizada em 18/5/2012 Institui a Política Nacional de Resíduos Sólidos; altera a Lei nº 9.605, de 12 de fevereiro de 1998 e dá outras providências. ISBN 978-85-736-5972-6. http: //fld.com.br/catadores/pdf/politica_residuos_solidos.pdf
Qing-hua, L., Qing-hua, L., Xing, Y., GUO Kang-an, & XU Shi-lang. (2022). Experimental study on the interfacial shear strength between ultra-high toughness cementitious composites and reactive powder concrete. 工程力学, 39(8), 232–244. https://doi.org/10.6052/j.issn.1000-4750.2021.05.0355
Recycloteca. (2016). Glass: history, composition, types, production and recycling. https://www.recicloteca.org.br/material-reciclavel/vidro/
Reindl, J. (2003). Reuse/recycling of glass cullet for non-container uses. Retrieved from https://archive.epa.gov/wastes/conserve/tools/greenscapes/web/pdf/glass.pdf
Resolução CONAMA No.307, DE 5 DE JULHO DE 2002. (n.d.). Retrieved from https://cetesb.sp.gov.br/licenciamento/documentos/2002_Res_CONAMA_307.pdf
Richard, P., & Cheyrezy, M. (1995). Composition of reactive powder concretes. Cement and Concrete Research, 25(7), 1501–1511. https://doi.org/10.1016/0008-8846(95)00144-2
Righi, D., Köhler, L., Tabarelli, A., Kirchhof, L., & Lima, R. (2012) Análise de concretos produzidos com vidro moído quando submetidos à elevadas temperaturas. XXXV Jornadas Sul-Americanas de Engenharia Estrutura, Brazil, 35, 1-13. https://docplayer.com.br/26947425-Analise-de-concretos-produzidos-com-vidro-moido-quando-submetidos-a-elevadas-temperaturas.html
Sagoe-Crentsil, K., Brown, T., & Taylor, A. (2001). Recycled glass as sand replacement in premix concrete: Guide specification. Ed.CSIRO. Retrieved from https://p2infohouse.org/ref/26/25900.pdf
Shelby, J.E. (2020) Introduction to glass science and technology (3rd ed.). Royal Society of Chemistry.
Silva, C. O. (2003). Critical analysis of the requirements and quality criteria of the adhesive mortar [Master’s thesis, Polytechnic School of the University of São Paulo]. USP Campus Repository. https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3146/tde-03112003-170246/publico/Dissertacaoargamassacolante.pdf
Tafraoui, A., Escadeillas, G., & Vidal, T. (2016). Durability of the ultra-high performances concrete containing metakaolin. Construction and Building Materials, 112, 980–987. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.02.169
Tokudome, N. (2008, November 7). High-performance concrete is already passed. ITAMBE. https://www.cimentoitambe.com.br/massa-cinzenta/concreto-de-altodesempenho-ja-e-passado/
United States Geological Survey 2020. (2020). Mineral Commodity Summaries. https://doi.org/10.3133/mcs2020
Vanderlei, R. D.; & Giongo, J. S (2006). Experimental analysis of reactive powder concrete: dosage and mechanical properties [Doctoral dissertation, School of Engineering of São Carlos]. USP Campus Repository.
Velichko, E. G., & Vatin, N. I. (2022). Reactive Powder Concrete Microstructure and Particle Packing. Materials, 15(6), 2220. https://doi.org/10.3390/ma15062220
Wang, D., Shi, C., Wu, Z., Xiao, J., Huang, Z., & Fang, Z. (2015). A review on ultra-high performance concrete: Part II. Hydration, microstructure and properties. Construction and Building Materials, 96, 368–377. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.08.095
Wang, Y., Sun, Q., Ding, H., Leng, S., Cui, H., Xu, B., & Cui, H. (2022). Investigation of Interfacial Bonding Properties of Polyurethane Concrete and Cement Concrete/Steel Reinforcement. Advances in Materials Science and Engineering, 2022, 1–28. https://doi.org/10.1155/2022/5644468
Zanotto, E. D., & Mauro, J. C. (2017). The glassy state of matter: Its definition and ultimate fate. Journal of Non-Crystalline Solids, 471, 490–495. https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2017.05.019
Zdeb, T. (2017). An analysis of the steam curing and autoclaving process parameters for reactive powder concretes. Construction and Building Materials, 131, 758–766. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.11.026
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