Espumas de vidro a partir de resíduos vítreos: uma proposta de agregados graúdos para concreto leve

• Autor(a) principal: Costa, Isabelle Aparecida
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/31346
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL; Resíduos de vidro - Reaproveitamento; Concreto leve; Agregados (Materiais de construção); Glass waste - Recycling; Lightweight concrete; Aggregates (Building materials); Engenharia/Tecnologia/Gestão

Diante dos desafios do possível esgotamento dos recursos naturais, este trabalho propõe o uso de resíduos vítreos para obter materiais de vidro espumado como um substituto para o agregado graúdo em concretos leves na indústria da construção. Para isto, os resíduos de vidro em pó foram misturados com polivinil butiral (PVB) que atuou como agente plastificante, e dióxido de manganês de grau industrial (MnO2) que atuou como agente espumante, a mistura formada foi aquecida durante 30 minutos e em seguida resfriada até alcançar temperatura ambiente. O processo de síntese das espumas de vidro foi avaliado por um planejamento fatorial 23 completo, considerando a quantidade de agente espumante (4% ou 7%), a taxa de aquecimento (10 ℃/min ou 15 ℃/min) e a temperatura de queima (820 ℃ ou 860 ℃). A composição química do vidro residual foi obtida por fluorescência de raios X (XRF), enquanto a distribuição granulométrica foi determinada pela dispersão estática do laser (SLS). As temperaturas características do agente espumante e do vidro em pó foram determinadas pela análise térmica diferencial (DTA). O concreto leve de traço 1:1,53:2,12:0,48 foi caracterizado quanto a densidade aparente, resistência à compressão e módulo de elasticidade. A difração de raios X em pó (PXRD) das espumas vítreas mostrou um perfil vitrocerâmico, indicando a presença de fases cristalinas de compostos de manganês, polimorfos de óxido de silício e um halo amorfo. O processo de obtenção de espumas permitiu menores densidades aparentes com o aumento do tempo de exposição ao calor. A resistência compressiva dos concretos produzidos atingiram o máximo de 29,15 MPa após 28 dias para a espuma de vidro obtida com 7% de agente espumante e taxa de aquecimento de 15 ℃/min até 820 ℃. O módulo de elasticidade do concreto comportou-se de maneira análoga a resistência à compressão, onde o aumento de agente espumante e rampa de temperatura geram resultados positivos. O uso de espumas de vidro como agregado graúdo na produção de concreto leve promove uma alternativa sustentável e atual para a construção civil.