Estudo do uso de resíduo catalítico do refino de petróleo na construção civil

• Autor(a) principal: Silva, Francisco Gabriel Santos
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFBA
• Texto Completo: http://repositorio.ufba.br/ri/handle/ri/19591
• topic: Petróleo; Refinação; Resíduos; Cimento; Craqueamento catalítico

Os resíduos de unidades catalíticas de refino de petróleo (Ecat) do processo de craqueamento catalítico em leito fluidizado (FCC) têm produção mundial em torno de 400mil toneladas/ano e tem se tornado um problema para as refinarias de petróleo no que se refere ao seu manejo e gestão ambiental. Por outro lado, a indústria cimenteira tem enfrentado verdadeiros desafios ambientais por conta da alta energia gasta para a produção do cimento e das emissões associadas, que no Brasil se aproximam de 0,67 toneladas de dióxido de carbono para cada tonelada de cimento produzido. As características físico-químico-mineralógicas do Ecat o tornam um potencial material pozolânico a ser utilizado nas matrizes cimentícias, sendo objeto de estudo de muitos pesquisadores no mundo. A substituição parcial do cimento por Ecat pode se tornar uma alternativa ambiental para as duas indústrias. Este trabalho tem como objetivo estudar a aplicação do Ecat em matrizes de cimento, de forma a viabilizar sua utilização como matéria prima para a produção de concretos, argamassas, pastas e blocos de concreto e cerâmicos utilizados na construção civil. Neste trabalho foi utilizado Ecat oriundo de refinaria de petróleo, sem processo de moagem, na qual foram realizadas investigações das alterações físico-químico-mineralógica do catalisador virgem e do Ecat, por meio de técnicas analíticas de picnometria de gás hélio, ASAP/BET, análise granulométrica a laser, microscopia eletrônica de varredura, composição química, difração de raios X, análises térmicas por DTA e TG/DTG, ensaios de pozolanicidade do Ecat com as técnicas de Luxán e Chapelle modificado. Foram realizados estudos em pastas de cimento e de hidróxido de cálcio contendo substituição parcial do cimento/hidróxido por Ecat nos teores de 0%, 10%, 20%, 30% e 40%, sendo avaliadas nas idades de 1, 3, 7, 14 e 28 dias, realizando-se ensaios de identificação e quantificação dos produtos de hidratação, comportamento mecânico, comportamento reológico, resistência ao ataque por sulfato de magnésio. Além disso, foram produzidos concretos convencionais e blocos de concreto contendo 10% de Ecat, sendo avaliadas propriedades físico-mecânicas. Os resultados mostraram variações físico-químico-mineralógicas entre o Ecat e o NatCat, o Ecat apresentou pozolanicidade, as técnicas termogravimétricas mostraram a quantificação dos produtos hidratados, o teor de até 20% de Ecat não mostrou perdas do comportamento mecânico, o Ecat promoveu aumento de plasticidade nas pastas de cimento. Na avaliação da resistência ao ataque por sulfato de magnésio, o Ecat não contribuiu para a degradação das matrizes cimentícias avaliadas. Nos estudos com concreto e blocos de concreto o teor de 10% de Ecat se mostrou viável para o seu uso na construção civil.