Desenvolvimento de agregados leves a partir de resíduo de scheelita, lodo de esgoto e cinza da casca do arroz

• Autor(a) principal: Souza, Maelson Mendonça de
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/28162
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL; Agregado leve; Resíduo da produção de scheelita; Lodo de esgoto; Cinza da casca do arroz; Reutilização

A utilização de agregados leves (LWAs) é uma prática consolidada na indústria da construção civil. Suas características são relevantes para diversos serviços de engenharia. Contudo, a fabricação comercial deste produto ainda é bastante limitada. O Brasil, por exemplo, possui apenas uma fábrica de LWAs, localizado no estado de São Paulo. Ao longo dos anos, a utilização de argilas expansíveis vem sustentando a produção nacional, no entanto, a gradativa escassez de recursos naturais, exige o emprego de práticas mais sustentáveis. Dessa forma, a presente pesquisa tem por objetivo desenvolver LWAs adequados para utilização em obras e serviços de engenharia, a partir do uso do resíduo de scheelita (RPS), do lodo de esgoto (SS), e da cinza da casca do arroz (RHA), em substituição a dois tipos distintos de argila. Estudos recentes vêm demonstrando que a produção destes três resíduos é crescente em diversos países. Porém, em oposição a tal cenário, os órgãos de controle vêm aumentando o rigor das leis ambientais, inviabilizando vários métodos tradicionais de descarte. Sendo assim, esta pesquisa pode auxiliar na preservação de recursos naturais e na redução dos impactos ambientais provocados por tais resíduos. De forma específica, buscou-se também estabelecer análise comparativa entre os LWAs fabricados e aqueles comercialmente disponíveis, e avaliar os efeitos da temperatura de sinterização e das matérias-primas sobre as propriedades dos LWAs sustentáveis. Todas as matérias-primas foram beneficiadas e posteriormente analisadas por granulometria a laser, microscopia eletrônica de varredura (MEV), fluorescência de raios X (FRX), difração de raios X (DRX) e análise térmica simultânea (STA). Em seguida, foram formuladas 50 misturas distintas, a partir da substituição de argila por até 100% de resíduos. As amostras foram secas e depois sinterizadas a 1100, 1150, 1200 e 1250 °C. Os agregados fabricados foram então caracterizados através de análises do índice de inchaço (BI), perda de massa (LOI), densidade de partículas (ρd), absorção de água (WA24H), resistência ao esmagamento (S), composição mineralógica, comportamento termogravimétrico e microestrutura. Por fim, foi avaliada a viabilidade de uso dos LWAs fabricados, a partir de análise comparativa com LWAs comerciais. Os agregados resultantes apresentaram: (BI) máximo de 77,44%, (LOI) de até 43,6%, (ρd) variando entre 0,63 e 2,01 g/cm³, (WA24H) mínima de 0,7% e (S) de até 17,3 MPa. Ao todo, 102 exemplares demonstraram propriedades no mínimo semelhantes aquelas encontradas em LWAs comerciais, exibindo a possibilidade de uso em pelo menos 1 das principais aplicações deste produto em obras e serviços de engenharia. Os resultados obtidos neste programa experimental revelam que é tecnicamente viável utilizar RPS, SS e RHA para produzir agregados leves, com propriedades adequadas para as principais aplicações comerciais de LWAs. Além disso, foi constatado que a temperatura de sinterização e as proporções das matérias-primas exercem forte influência sobre as principais propriedades dos LWAs, e que a previsão de inchaço baseada na composição química das misturas demonstrou-se pouco confiável, quando aplicada em LWAs elaborados com RPS, SS e RHA.