Effects of Plastic Waste on the Heat-Induced Spalling Performance and Mechanical Properties of High Strength Concrete.

This paper investigates a potential application of hard-to-recycle plastic waste as polymeric addition in high strength concrete, with a focus on the potential to mitigate heat-induced concrete spalling and the consequent effects on the mechanical properties. The waste corresponds to soft and hard plastic, including household polymers vastly disposed of in landfills, although technically recyclable. Mechanical and physical properties, cracking, mass loss, and the occurrence of spalling were assessed in high strength concrete samples produced with either plastic waste or polypropylene fibers after 2-h exposure to 600 °C. The analysis was supported by Scanning Electron Microscopy and X-Ray Computed Tomography images. The plastic waste is composed of different polymers with a thermal degradation between 250 to 500 °C. Polypropylene (PP) fibers and plastic waste dispersed in concrete have proved to play an essential role in mitigating heat-induced concrete spalling, contributing to the release of internal pressure after the polymer melting. The different morphology of plastic waste and polypropylene fibers leads to distinct mechanisms of action. While the vapor pressure dissipation network originated by polypropylene fibers is related to the formation of continuous channels, the plastic waste seems to cause discontinuous reservoirs and fewer damages into the concrete matrix. The incorporation of plastic waste improved heat-induced concrete spalling performance. While 6 kg/m3 of plastic increased the mechanical performance after exposure to high temperature, the incorporation of 3 kg/m3 resulted in mechanical properties comparable to the reference concrete.

Tijolos leves para alvenaria produzidos a partir de resíduos da indústria madeireira / Lightweight masonry bricks produced from wood industry waste

RESUMO O objetivo deste trabalho foi verificar a possibilidade de utilização de compósitos cimento-madeira na fabricação de componentes leves para alvenaria, visando reduzir os prejuízos ambientais causados pela disposição final da serragem proveniente do desdobro da madeira. Primeiramente foram analisadas as propriedades físicas (teor de umidade, absorção de água, índice de vazios e massa específica) e mecânicas (resistência à compressão e módulo de elasticidade dinâmico) de diferentes traços cimento:areia, cimento:areia:serragem e cimento:serragem. A partir de traços selecionados foram fabricados tijolos maciços de alvenaria com dimensões 90 × 90 × 190 mm, submetidos a ensaios para determinação da massa específica, teor de umidade, absorção de água e resistência à compressão. As propriedades físicas e mecânicas desses componentes foram comparadas com as exigências de normas brasileiras prescritivas referentes a componentes de alvenaria. Foram obtidos resultados satisfatórios, indicando que resíduos da indústria madeireira têm potencial para serem utilizados na produção de componentes leves de alvenaria, podendo ser aplicados como material de construção alternativo.

ABSTRACT The main objective of this work was to investigate the use of cement-wood composites to produce lightweight masonry elements, aiming to reduce environmental damages arising from the disposal of the sawdust originated from wood sawing process. Physical (moisture content, water absorption, void ratio and specific gravity) and mechanical (compressive strength and dynamic Young's modulus) properties of different cement:sand, cement:sand:sawdust and cement:sawdust mix proportions were evaluated. Specific gravity, moisture content, water absorption and compressive strength of 90 × 90 × 190 mm bricks, produced from selected mix proportions, were determined and compared to the requirements of the Brazilian standards for masonry elements. The satisfactory results obtained indicate that lightweight masonry bricks produced with wastes from wood industry have the potential to become an alternative for traditional building materials.

Modelo dinâmico de sistemas para o gerenciamento de resíduos da construção civil na cidade de Porto Alegre: estudo de caso / Dynamic systems model for waste construction management in the city of Porto Alegre: case study

RESUMOO presente artigo relata a elaboração de um modelo dinâmico de sistemas com o estudo de material reciclado proveniente de escombros para a fabricação de blocos de concreto do tipo não estruturais, utilizando para a modelagem das variáveis o programa computacional Stella. Essa modelagem permite que seja feita uma análise de cada variável do processo de produção, servindo como base para a definição das atividades críticas e as possibilidades de melhora e otimização do processo de produção, além de ser um critério de validação para uma adequada reutilização dos resíduos da construção, tendo em vista as legislações atuais e especificações técnicas e ambientais. Este estudo permitiu o desenvolvimento de um modelo conceitual de análise do processo de produção dos blocos através do comportamento que apresenta as variáveis que intervém no processo, demonstrando que a utilização de resíduos de construção e demolição neste estudo de caso é uma alternativa socioambiental com potencial econômico.

ABSTRACTThis work presents the development of a system dynamic model for the use of recycled material from construction and demolition waste in the production of non-structural concrete blocks, using the software Stella for modeling of parameters. The modeling allows the individual analysis of the production process parameters, serving as a base for the definition of critical activities and possibilities for the improvement and optimization of the production. The modeling is also a validation criterion to ensure an efficient reuse of construction waste, given the current regulations, environmental and technical specifications. This study resulted in a conceptual analysis model considering several variables related to the production process. It was possible to demonstrate that the use of construction and demolition waste is a feasible social and environmental activity with economic potential.