CEMENTITIOUS MATRICES WITH LIGHT AGGREGATE BASED ON POLYESTER WASTE AND LAMINATED PVC EXTRUDED WITH POLYSTYRENE

Abstract

Waste generation from diverse sectors of the economy has given rise to studies related to consumption and disposal of several associated products. The traditional shoe making sector in the state of Rio Grande do Sul (Brazil) is no exception and has a need to implement sustainable actions for the re-use of raw material waste. The objective of this study was to develop a light aggregate based on polyester waste and laminated PVC extruded with recycled polystyrene for use in cementitious matrices. A reference mortar was prepared with a mix ratio of 1:3 (cement: quartz sand) and water/cement ratio (w/c) of 0.48. Additionally, 4 mortars were prepared with light aggregate replacement contents of 25 %, 50 %, 75 % and 100 % in volume with respect to quartz sand. Properties evaluated were consistency in the fresh state and compressive strength, density, water absorption and porosity in the hardened state. It was determined that consistency decreased as light aggregate substitution content increased. Similarly, decreases in compressive strength and density were noted with increasing light aggregate substitution content. On the other hand, water absorption, porosity and void index increased in conjunction with the decrease in density as substitution content increased.

A geração de resíduos provenientes dos diversos setores da economia tem gerado estudos e pesquisas relacionados ao consumo e descarte dos mais variados produtos. Neste contexto, inserem-se as indústrias do setor calçadista, tradicionais no Estado do Rio Grande do Sul (Brasil), as quais têm a necessidade de buscar ações sustentáveis no reaproveitamento das sobras de matérias-primas da produção de calçados. Este trabalho teve como objetivo produzir um agregado leve à base de resíduos de poliéster e laminado de PVC extrusados com poliestireno reciclado e utilizá-lo em matrizes cimentícias. Foram preparadas argamassas referência com traço, em massa, de 1:3 (cimento: areia quartzosa) e relação água/cimento (a/c) de 0,48. Outras quatro argamassas foram preparadas com teores de substituição da areia quartzosa, em volume, pelo agregado leve, em 25%, 50%, 75% e 100%. No estado fresco, foi determinado o índice de consistência das argamassas. No estado endurecido, as amostras foram submetidas a ensaios de resistência à compressão, densidade, absorção de água e porosidade. A consistência das argamassas reduziu com o aumento do percentual do agregado leve nas argamassas. Da mesma forma, o aumento do percentual do agregado leve conduziu a uma diminuição da resistência à compressão e da massa específica das amostras. Por outro lado, o aumento do percentual do agregado leve conduziu a aumentos da absorção de água, da porosidade e do índice de vazios, indicando que a densidade da argamassa diminuiu com o aumento da substituição de areia quartzosa pelo agregado leve.

La generación de residuos provenientes de diversos sectores de la economía ha impulsado estudios e investigaciones relacionados con el consumo y la eliminación de una amplia variedad de productos. En este contexto, se encuentran las industrias del sector del calzado, tradicionales en el estado de Rio Grande do Sul (Brasil), las cuales enfrentan la necesidad de implementar acciones sostenibles para reutilizar los desechos de materias primas provenientes de la producción de calzado. Este trabajo tuvo como objetivo producir un agregado ligero a base de residuos de poliéster y lámina de PVC extruidos con poliestireno reciclado y utilizarlo en matrices cementicias. Se prepararon morteros de referencia con una proporción, en masa, de 1:3 (cemento: arena cuarzosa) y una relación agua/cemento (a/c) de 0,48. Además, se elaboraron otros cuatro morteros con diferentes niveles de sustitución de la arena cuarzosa, en volumen, por el agregado ligero, en proporciones de 25%, 50%, 75% y 100%. En estado fresco, se determinó el índice de consistencia de los morteros. En estado endurecido, las muestras fueron sometidas a ensayos de resistencia a la compresión, densidad, absorción de agua y porosidad. Los resultados mostraron que la consistencia de los morteros disminuyó a medida que aumentó el porcentaje de agregado ligero. De manera similar, el incremento del agregado ligero condujo a una reducción de la resistencia a la compresión y de la densidad de las muestras. Por otro lado, el aumento en el porcentaje de agregado ligero provocó un incremento en la absorción de agua, la porosidad y el índice de vacíos, lo que indica que la densidad del mortero disminuyó con el incremento de la sustitución de la arena cuarzosa por el agregado ligero.