Low cement structural lightweight concrete with optimized multiple waste mix design

Abstract

A alta demanda energética envolvida na indústria da construção civil e o crescente consumo do concreto, fez com que o concreto se tornasse a opção ideal para a reciclagem de subprodutos de várias industrias tais como: resíduo de polimento de porcelanato PPR; resíduo de borracha de pneu (TRR) e resíduo de pedra calcária (LSR). Esses resíduos frequentemente carecem de um tratamento adequando o que acaba contribuindo para a degradação do meio ambiente. Nesse sentido, o uso de subprodutos que irão aumentar o volume do concreto sem prejudicar muito as propriedades, pode ser uma opção bastante viável na produção de Concretos leves (CL) de baixo custo e sustentáveis. O objetivo geral desse trabalho foi analisar o comportamento mecânico e térmico de concretos leves estruturais (CLE) de baixo teor de cimento produzidos com argila expandida (AE) em substituição ao agregado graúdo e com adição de PPR, TRR e LSR em substituição a parte do agregado miúdo. Para tal foi usado inicialmente um planejamento fatorial 2³ para a escolha dos CLE com melhor desempenho em termos de consistência, propriedades mecânicas e massa específica real. Posteriormente foram realizadas reduções de 10, 20 e 30% de cimento nos CLE que apresentaram melhores desempenhos e caracterizados através de ensaios mecânicos. O melhor traço resultante da combinação de propriedades mecânicas com o consumo de cimento foi caracterizado mediante ensaios de: permeabilidade; resistência à flexão; TG/DTA; FRX; MEV; capacidade térmica; condutividade térmica e difusividade térmica. Por fim. Os resultados mostraram que teores de resíduos em torno de 21% apresentaram melhor combinação de propriedades. Mantendo os teores de resíduos em níveis ótimos foi possível produzir um CLE com boas propriedades reológicas, mecânicas e térmicas com um consumo mínimo de cimento.