Technical Evaluation of the Cementing Potential of Clays Obtained from Construction and Demolition Waste

Keywords: Environment, nonrenewable resources, cements, waste recycling, excessive exploitation, construction and demolition waste

Abstract

This paper aims to technically evaluate the cementing potential of clays obtained from Construction and Demolition Waste (CDW), as well as from ceramic brick, ceramic tile, and sanitary ware waste in terms of metakaolin, by partially replacing Portland cement with each of the materials recovered from CDW. First, CDWs were collected and subjected to primary and secondary crushing to reduce their size. Then, they were finely milled until a powder with a granulometry similar to that of Portland cement was obtained. When preparing the cementitious matrix, the cement was gradually replaced with the clays derived from CDW and metakaolin until mixtures with a better compression strength performance were obtained in accordance with Colombian Technical Standard 220 (abbreviated NTC 220 in Spanish). Afterward, standardized sand was added to the mixture to make concrete cylinders. Finally, the partial substitutions of Portland cement by clays as cementitious material were subjected to petrography tests and X-ray fluorescence and diffraction. During these tests, similar chemical substances, such as portlandite and calcite, were observed. These substances could become a potential cementing agent in ceramic tile and sanitary ware clays from CDW once the cementing phases of the materials used are identified. The results suggest that clays from CDW can be employed as fillers to improve the mechanical properties of concrete or as aggregates in mortars or plasters.

Author Biographies

Carlos Alberto Mejía-Barrera, Universidad de San Buenaventura, Colombia

Universidad de San Buenaventura, Medellín-Colombia, Carlos.mejia@usbmed.edu.co

Luis Javier Sierra-Arango, Universidad de San Buenaventura, Colombia

Universidad de San Buenaventura, Medellín-Colombia, luis.sierra@usbmed.edu.co

Sergio Andrés Arboleda*, Institución Universitaria Colegio Mayor de Antioquia, Colombia

Institución Universitaria Colegio Mayor de Antioquia, Medellín-Colombia, sergio.arboleda@colmayor.edu.co

Ubany de Jesús Zuluaga-de los Ríos, Institución Universitaria Colegio Mayor de Antioquia, Colombia

Institución Universitaria Colegio Mayor de Antioquia, Medellín-Colombia, ubany.zuluaga@colmayor.edu.co

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How to Cite
[1]
C. A. Mejía-Barrera, L. J. Sierra-Arango, S. A. Arboleda-López, and U. de J. Zuluaga-de los Ríos, “Technical Evaluation of the Cementing Potential of Clays Obtained from Construction and Demolition Waste”, TecnoL., vol. 24, no. 52, p. e2038, Dec. 2021.

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Published
2021-12-01
Section
Research Papers
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