Mixed construction and demolition powder as a filler to Portland cement

study on packaged pastes

Authors

Keywords:

Eco-efficient Cement, Use of Waste, Particle packing, CDW

Abstract

The aim of this study is to explore more sustainable approaches by replacing Portland cement (OPC) with recycled mixed powder (RMP) derived from construction and demolition waste (CDW), with a focus on reducing carbon emissions. The CDW was subjected to grinding and sieving until a fraction <0.15 mm was obtained. The particles were then thermally activated at 800 °C in a muffle for 0.5, 1, 2, and 3 hours. The OPC replacement levels by RMP were defined based on the particle packing method, ranging from 0 to 65%. The study was carried out on pastes with a water/fines ratio ranging from 0.07 to 0.14 and superplasticizer admixture (SP), evaluating the compressive strength at 28, 63, and 91 days. The mechanical and environmental performance of Portland cement pastes composed with RMP showed compressive strength higher than the reference, reaching 37 MPa for a 45% replacement content at 28 days, reducing the CO2 emissions per m³ of paste by up to 53%. This study suggested that the treatment and packaging RMP particles may potentially increase the mechanical and environmental performance, making it an alternative to promote the circular economy and low-carbon cement.

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Author Biography

Edna Possan, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Doutora em Engenharia Civil (2010) pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), com mestrado (2004) pela mesma universidade. Graduada em Engenharia Civil (2003) pela Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE). Atualmente é professora Associada Nível 3 na Universidade Federal da Integração Latino Americana (UNILA), Coordenadora do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil (PPGECI) e do LADEMA (Laboratório de Desempenho, Estruturas e Materiais). Diretora do Centro Interdisciplinar de Tecnologia e Infraestrutura (UNILA) de 2013 a 2015. Pesquisadora do CEASB/PTI (Centro de Estudos Avançados em Segurança de Barragens/Parque Tecnológico de Itaipu), de 2009 a 2021. Professora no Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Ambientais na Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) de 2012 a 2020. É membro fundador da Associação Latino-Americana de Patologia da Construção (ALCONPAT Brasil). Sócia da Associação Nacional de Tecnologia do Ambiente Construído (ANTAC), do Instituto Brasileiro do Concreto (IBRACON), da Asociación Latinoamericana de Control de Calidad, Patología y Recuperación de la Construcción (ALCONPAT ? Internacional). É membro do comitê técnico da ABNT - CE 18:300.06 - Comissão de Estudo de Durabilidade do Concreto, deste 2009. Conselheira do CREA-PR (2020 a 2022). Diretora de relações interinstitucionais (2018-2020) e Vice-presidente da ANTAC (2020-2022). Editora associada da Revista RIEM (2020-atual), Co-Editor in Chief da revista Alconpat (2021-2023), Membro de corpo editorial do Journal of Building Pathology and Rehabilitation (2021- atual) e Case Studies in Construction Materials (2023 - atual). Avaliadora de periódicos como Materials Research, Construction and building materials, Journal of cleaner production, Neural Computing and Applications, Cement and concrete composites, Journal of Building Engineering, entre outros. Recebeu diversos prêmios, dentre eles Embaixador do Iguaçu ? Iguassu Convention, Joven Investigador Destacado o Productivo - ALCONPAT Internacional e Educador do ano - CREAPR. Atua na área de patologia das construções, materiais de construção e meio ambiente. Tem experiência na área de Engenharia, com ênfase em durabilidade, previsão de vida útil probabilística e determinística, emissões e captura de CO2, aproveitamento de resíduos sólidos, sustentabilidade da construção economia circular e ecoeficiência (ODS 11 e 12). Também atua na temática de women in science (ODS 5)

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Published

2024-01-11

How to Cite

OLIVEIRA, Dayana R. B; PROENÇA, Melissa P.; MARQUES FILHO, José; POSSAN, Edna. Mixed construction and demolition powder as a filler to Portland cement: study on packaged pastes. Ambiente Construído, [S. l.], v. 24, 2024. Disponível em: https://seer.ufrgs.br/index.php/ambienteconstruido/article/view/131882. Acesso em: 3 aug. 2026.

Issue

Section

Ambiente Construído: resiliente e sustentável

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