Avaliação da pozolanicidade da cinza do lodo proveniente de estação de tratamento de água (ETA)

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: AGRA, Tiago Manoel da Silva
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/45344
Resumo: A indústria do cimento é uma das maiores geradoras de CO2 do mundo e com o aquecimento global, soluções para a substituição do clínquer do cimento Portland vêm sendo estudadas. Uma delas é o uso da cinza do lodo de estações de tratamento de água (ETA) como material cimentício suplementar. Este trabalho tem o objetivo de analisar as propriedades pozolânicas do lodo de ETA calcinado e sua viabilidade como pozolana para produtos cimentícios. Para este estudo foi utilizado o lodo seco (LETA) e o lodo calcinado nas temperaturas de 600°C (CLETA600), 700°C (CLETA700) e 800°C (CLETA800). De acordo com os resultados de caracterização, observou-se que a soma dos óxidos Al2O3+SiO2+Fe2O3 foi acima de 70% e um alto teor de caulinita no lodo de ETA, que são indicativos que o lodo poderia apresentar atividade pozolânica após beneficiado. Os resultados da atividade pozolânica com cal hidratada (NBR 5751) foram de 12,74, 15,88 e 14,40 MPa para as amostras CLETA600, CLETA700 e CLETA800, respectivamente, ultrapassando o mínimo de 6 MPa solicitado pela NBR 12653. Na NBR 5752, seguindo a mesma ordem da frase anterior, os índices de atividade pozolânica (IAP) foram 89,63%, 112,94% e 108,35%, com as amostras CLETA700 e CLETA800 com IAP > 90%, conforme exigido pela NBR 12653. De acordo com as condições limitadas a este trabalho, os resultados obtidos permitem a conclusão do elevado potencial pozolânicos em todas as amostras ensaiadas, sendo a temperatura de calcinação de 700oC a de maior atividade pozolânica. Os resultados dos ensaios de microestrutura (difração de raios-X, termogravimetria e espectroscopia de infravermelho) evidenciam o consumo do hidróxido de cálcio pela reação pozolânica com o lodo de ETA, principalmente quando o mesmo foi calcinado. Estabelecendo uma correlação entre os resultados dos ensaios normalizados e não normalizados, observou-se que os ensaios químicos apresentaram alta correlação entre si, mas baixa ou nenhuma correlação com os ensaios de compressão. Por fim, concluiu-se que a cinza do lodo de ETA pode ser considerada uma pozolana viável para ser aplicada em produtos cimentícios.
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spelling AGRA, Tiago Manoel da Silvahttp://lattes.cnpq.br/2876202586763792http://lattes.cnpq.br/4716724024622223MELO NETO, Antônio Acácio de2022-08-01T12:27:37Z2022-08-01T12:27:37Z2022-02-25AGRA, Tiago Manoel da Silva. Avaliação da pozolanicidade da cinza do lodo proveniente de estação de tratamento de água (ETA). 2022. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2022.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/45344A indústria do cimento é uma das maiores geradoras de CO2 do mundo e com o aquecimento global, soluções para a substituição do clínquer do cimento Portland vêm sendo estudadas. Uma delas é o uso da cinza do lodo de estações de tratamento de água (ETA) como material cimentício suplementar. Este trabalho tem o objetivo de analisar as propriedades pozolânicas do lodo de ETA calcinado e sua viabilidade como pozolana para produtos cimentícios. Para este estudo foi utilizado o lodo seco (LETA) e o lodo calcinado nas temperaturas de 600°C (CLETA600), 700°C (CLETA700) e 800°C (CLETA800). De acordo com os resultados de caracterização, observou-se que a soma dos óxidos Al2O3+SiO2+Fe2O3 foi acima de 70% e um alto teor de caulinita no lodo de ETA, que são indicativos que o lodo poderia apresentar atividade pozolânica após beneficiado. Os resultados da atividade pozolânica com cal hidratada (NBR 5751) foram de 12,74, 15,88 e 14,40 MPa para as amostras CLETA600, CLETA700 e CLETA800, respectivamente, ultrapassando o mínimo de 6 MPa solicitado pela NBR 12653. Na NBR 5752, seguindo a mesma ordem da frase anterior, os índices de atividade pozolânica (IAP) foram 89,63%, 112,94% e 108,35%, com as amostras CLETA700 e CLETA800 com IAP > 90%, conforme exigido pela NBR 12653. De acordo com as condições limitadas a este trabalho, os resultados obtidos permitem a conclusão do elevado potencial pozolânicos em todas as amostras ensaiadas, sendo a temperatura de calcinação de 700oC a de maior atividade pozolânica. Os resultados dos ensaios de microestrutura (difração de raios-X, termogravimetria e espectroscopia de infravermelho) evidenciam o consumo do hidróxido de cálcio pela reação pozolânica com o lodo de ETA, principalmente quando o mesmo foi calcinado. Estabelecendo uma correlação entre os resultados dos ensaios normalizados e não normalizados, observou-se que os ensaios químicos apresentaram alta correlação entre si, mas baixa ou nenhuma correlação com os ensaios de compressão. Por fim, concluiu-se que a cinza do lodo de ETA pode ser considerada uma pozolana viável para ser aplicada em produtos cimentícios.The cement industry is one of the largest CO2 generators in the world, and with global warming, solutions to replace Portland cement clinker have been studied. One is sludge ash from water treatment plants (WTP) as a supplementary cementitious material. This work aims to analyze the pozzolanic properties of calcined ETA sludge and its viability as a pozzolan for cementitious products. For this study, dry sludge (LETA) and calcined sludge at temperatures of 600°C (CLETA600), 700°C (CLETA700), and 800°C (CLETA800) were used. According to the characterization results, it was observed that the sum of the oxides Al2O3+SiO2+Fe2O3 was above 70% and a high content of kaolinite in the ETA sludge, which are indicative that the sludge could have pozzolanic activity after processing. The results of the pozzolanic activity with hydrated lime (NBR 5751) were 12.74, 15.88, and 14.40 MPa for samples CLETA600, CLETA700, and CLETA800, respectively, exceeding the minimum of 6 MPa required by NBR 12653. In NBR 5752, following the same order as the previous sentence, the pozzolanic activity indices (IAP) were 89.63%, 112.94%, and 108.35%, with samples CLETA700 and CLETA800 with IAP > 90%, as required by the NBR 12653. According to the conditions limited to this work, the results obtained conclude the high pozzolanic potential in all the samples tested, with the calcination temperature of 700oC being the one with the highest pozzolanic activity. The results of microstructure tests (X-ray diffraction, thermogravimetry, and infrared spectroscopy) show the consumption of calcium hydroxide by the pozzolanic reaction with the ETA sludge, especially when it was calcined. Establishing a correlation between the results of the normalized and non-normalized tests, it was observed that the chemical tests presented a high correlation with each other but low or no correlation with the compression tests. Finally, it was concluded that the ETA sludge ash could be considered a viable pozzolan applied in cementitious products.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Engenharia CivilUFPEBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia CivilCinzas de lodo de tratamento de águaPolozana de alta resistênciaAtividade PozolânicaMetacaulimMidróxido de CálcioAvaliação da pozolanicidade da cinza do lodo proveniente de estação de tratamento de água (ETA)info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALDISSERTAÇÃO Tiago Manoel da Silva Agra.pdfDISSERTAÇÃO Tiago Manoel da Silva Agra.pdfapplication/pdf2794812https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/45344/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Tiago%20Manoel%20da%20Silva%20Agra.pdf27d3a4063cdbb098e5cb32d4d52176a6MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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