Mechanical behavior of recycled lightweight concrete using EVA waste and CDW under moderate temperature

Abstract

Many benefits can be achieved by using recycled waste as raw material for construction. Some of them are the reduction of the total cost of the construction, the reduction of the consumption of energy and the decrease in the use of natural materials. The construction sector can also incorporate the waste of the other industries, like the waste of the shoes industry, the Ethylene Vinyl Acetate (EVA). EVA aggregate is obtained by cutting off the waste of EVA expanded sheets used to produce insoles and innersoles of the shoes. In this work two types of recycled aggregate were used - construction and demolition waste (CDW) and EVA. The aim of this work was to study the influence of the use of these recycled aggregates, as replacement of the natural coarse aggregate, on mechanical behavior of recycled concrete. The experimental program was developed with two w/c ratio: 0.49 and 0.82. Four mixtures with produced with different aggregates substitution rates (0, 50%EVA, 50%CDW and 25%EVA-25%CDW), by volume. Compressive tests were carried out to evaluable the influence of recycled aggregate on strength, elastic modulus and Poisson coefficient. In addition, it was evaluated the effect of the moderate temperatures (50, 70 and 100º C) on stress-strain behavior of concretes studied. The results demonstrated that is possible to use the EVA waste and RCD to produces lightweight concrete. The influence of temperature was more significant only on elastic modulus of the recycled concrete with 50%EVA.Muitos benefícios podem ser obtidos com o aproveitamento de resíduos na produção de materiais para construção, como a redução do custo dos componentes construtivos, a redução do consumo de energia e a diminuição do uso de recursos naturais. Além do aproveitamento do próprio resíduo de construção e demolição (RCD), a indústria da construção civil pode também incorporar resíduos de outras indústrias, como o resíduo de etileno acetato de vinila (EVA) da indústria calçadista. O EVA é um resíduo proveniente do excedente do processo de produção de solas de sapatos e pode ser utilizado, após moagem, como agregado para produção de concreto. Neste trabalho, concretos reciclados foram produzidos com utilização de RCD e EVA, em substituição ao agregado graúdo natural. O objetivo foi avaliar a influência do uso destes agregados reciclados sobre o comportamento mecânico do concreto sob compressão direta, em temperatura ambiente e após ser submetido a temperaturas moderadas (50, 70 and 100º C). Foram produzidas quatro misturas com diferentes teores de substituição, em volume, do agregado natural pelo reciclado (0, 50%EVA, 50%RCD e 25%EVA-25%RCD) e duas relações água-cimento (0,49 e 0,82). A partir dos ensaios de compressão direta foi possível avaliar a influência do agregado reciclado sobre a resistência à compressão, módulo de elasticidade e coeficiente de Poisson. O efeito da temperatura foi avaliado também sobre o comportamento tensão-deformação dos concretos. Os resultados demonstram que é possível utilizar agregados provenientes de RCD e EVA para produzir concretos leves e que a mistura com 50%EVA apresentou, de forma mais acentuada, redução do módulo de elasticidade com o aumento da temperatura.