Polymer-cementitious composites containing recycled rubber particles

Waste from scrap tires is one of the most environmentally harmful waste since it leads to significant soil and air pollution. This work investigates the effect of recycled rubber particles incorporation into cementitious composites modified with epoxy polymer. A Design of Experiment (DoE) was conducted to identify the effect of epoxy polymer inclusion (35 and 50?wt%), rubber inclusion (10, 15 and 20?wt%) and rubber particle size (coarse and fine particles) factors on the bulk density, mechanical strength and stiffness of the composites. Third-order interaction effects were obtained, except for density which was affected by two second-order interactions. Larger epoxy polymer and rubber amounts decreased the bulk density of the composites. Epoxy polymer contributes to cement hydration, even without water content. Higher incorporation of coarse rubber particles leads to reduced mechanical performance. In general, lower amounts of epoxy polymer and finer rubber aggregates provide superior mechanical strength and modulus. The use of epoxy polymer also enhances the adhesion between cement and rubber aggregates. This rubber polymer-cementitious composite achieved promising results, being a feasible alternative to reuse end-of-life rubber tyres into structural applications

Simula??o num?rica do uso de materiais comp?sitos em dormentes ferrovi?rios.

Nota de responsabilidade: Os autores s?o os ?nicos respons?veis pelo material reproduzido nesse artigo.Materiais comp?sitos com adi??o de res?duos vem sendo estudados e cada vez mais empregados em componentes estruturais da constru??o civil, tais como dormentes de linhas f?rreas. Estes comp?sitos apresentam como vantagem o reaproveitamento de materiais antes descartados e o baixo custo. Neste trabalho foi realizado uma simula??o do uso de um material comp?sito cer?mico-polim?rico em dormentes ferrovi?rios atrav?s do m?todo dos elementos finitos, por meio do software Ansys Workbench (vers?o 14.0). O material utilizado foi um comp?sito constitu?do de 50% de cimento e 50% de resina ep?xi, com adi??o de 10% em massa de res?duo de borracha de pneu, uma vez que este material comp?sito apresentou maior ductilidade, maior resist?ncia ? compress?o, maior resist?ncia ? flex?o e menor densidade quando comparado com o concreto tradicional. Para a an?lise foi utilizada a geometria de dormentes monoblocos de concreto protendido utilizado no Brasil, os dados adotados para o carregamento referem-se a uma ferrovia usada pela MRS Log?stica. Os resultados das simula??es, utilizando o crit?rio de falha de Von Mises, demonstram que o material consegue suportar os esfor?os produzidos pelas cargas din?micas aplicadas sobre a linha f?rrea. Este tipo de estudo pode ser utilizado para determinar a viabilidade e otimiza??o de estudos experimentais para o uso de novos materiais em estruturas, neste conclu?mos que o material estudado apresenta-se como alternativa ao concreto protendido atualmente utilizado para a produ??o de dormentes