Compósito de resíduos de mineração com cimento e cal para materiais de construção sustentáveis
DOI:
https://doi.org/10.18265/1517-0306a2021v1n54p193-205Palavras-chave:
Resíduos de mineração, Resíduo de scheelita, Pó de pedra, Materiais de construção sustentáveis, Aproveitamento de resíduosResumo
Alternativas sustentáveis vêm sendo desenvolvidas com a utilização de resíduos na construção civil, dentre os quais destacam-se os resíduos de mineração, devido a sua geração em grande quantidade e ao impacto ambiental causado. Esse trabalho consiste na aplicação conjunta de resíduo de scheelita e pó de pedra, com adição de cal e cimento, produzindo Corpos de Prova Cilíndricos (CPC), para avaliar possíveis utilizações em materiais construtivos. Após as caracterizações químicas e físicas, foi determinada a porcentagem de cada resíduo, por meio da análise de empacotamento entre as partículas, obtendo-se a formulação de 50% de cada resíduo, com adição de cimento e ou cal nos teores de 6% e 12%. Ensaios de Resistência à Compressão Simples (RCS), Absorção de Água (AA) e análise das fases químicas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Difração de Raios-X (DRX) foram avaliados em períodos de cura determinados. Os resultados do ensaio de RCS das formulações com resíduos e cimento atingiram valores superiores a 1 Mpa, e o resultado do ensaio de AA com valor inferior a 20%, satisfazendo às normas técnicas brasileiras. Foram observadas fases cimentícias nas análises de MEV e DRX. Os resultados obtidos da mistura dos resíduos com o cimento mostram-se promissores para a fabricação de materiais de construção cimentícios.
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Referências
ACCHAR, Wilson; DUARTE, João B.; Da SILVA, Vamberto M. Study of the Substitution of Natural Fine Aggregates by Stone Dust in the Concrete of the Portland Cement. Materials Science Forum, Vol. 881, p. 331-335. 2017. Disponível em: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.881.331. Acesso em: 03 mai. 2019.
AKBULUT H.; GURER C. Use of aggregates produced from marble quarry waste in asphalt pavements. Building and Environment, 42 (5), p. 1921-1930. 2007. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2006.03.012. Acesso em: 05 mar. 2019.
ALMEIDA, A. B. D. de; SOUZA, M. M.; MENDES, L. B.; FARIAS D. S. U. de; LIMA, T. C. de; NÓBREGA, L. F. P. de. Adição de resíduo de scheelita da mina bodó em Cerro Corá/RN na composição de materiais cerâmicos. Anais do 22º CBECIMAT, Natal, RN, Brasil. 2016.
ASSOCIAÇÃO BRASILERA DE CIMENTO PORTLAND (ABCP). Dosagem das Misturas de Solo-Cimento: Normas de Dosagem e Métodos de Ensaio. Estudo Técnico 35. 63p. São Paulo - SP: ABCP, 2004.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 7175: Cal Hidratada para argamassa – Requisitos. Rio de Janeiro, 2003.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 12024: Solo Cimento – Moldagem e Cura de Corpos de Prova Cilíndricos – Procedimentos. Rio de Janeiro, 2012a.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 12025: Solo Cimento – Ensaio de Compressão Simples de Corpos de Prova Cilíndricos – Métodos de Ensaio. Rio de Janeiro, 2012b.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 13553 – Materiais para emprego em parede monolítica de solo-cimento sem função estrutural – Requisitos. Rio de Janeiro, 2012c.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 13555 – Solo Cimento – Determinação da absorção de água – Método de Ensaio. Rio de Janeiro, 2012d.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 6457 – Amostras de solo - Preparação para ensaios de compactação e ensaios de caracterização. Rio de Janeiro, 2016a.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 7182 – Solo - Ensaio de compactação. Rio de Janeiro, 2016b.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 7181 – Solo – Análise granulométrica, 2016c.
BOHANA, M. C. R.; SILVA, F. F. B.; GUIMARÃES, J. C. E MARCHI C. Redução dos resíduos da construção civil: uma tendência para as novas 24 construções. IV Congresso Baiano de Engenharia Sanitária e Ambiental-COBESA, Cruz das Almas. 2016.
BRAZ, I.G.; SHINZATO, M.C.; MONTANHEIRO, T.J.; DE ALMEIDA, T. M.; DE SOUZA CARVALHO, F.M. Effect of the addition of aluminium recycling waste on the pozzolanic activity of sugarcane bagasse ash and zeolite. Waste and Biomass Valorization, 2018. Disponível em: https://doi.org/10.1007/s12649-018-0342-6. Acesso em: 05 mai. 2019.
CAMPOS, HELOISA FUGATTI. Concreto de alta resistência utilizando pó de pedra como substituição parcial do cimento Portland: estudo experimental. 2015. 148f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Construção Civil, Universidade Federal do Paraná, Curitiba. 2015.
CHATTERJEE, A. K. Special Cements. Chapter 6. In: J. Bensted and P. Barnes. Structure and Performance of Cements. Taylor & Francis e-Library. Second Edition. 2008.
CHUSILP, N.; JATURAPITAKKUL, C.;
KIATTIKOMOL, K. Utilization of bagasse ash as a pozzolanic material in concrete. Construction and Building Materials. 23. 3352-3358. 2009. Disponível em: http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2009.06.030. Acesso em: 15 jun. 2019.
COSTA, M. do R. de M. M. da; PACHECO, A.P. G. Avaliação do potencial de carbonatação de cales hidratadas em pasta. Matéria (Rio de Janeiro), 23(1), e-11950. Epub. 2018. Disponível em: https://doi.org/10.1590/s1517-707620170001.0286. Acesso em: 07 jun. 2019.
DEPARTAMENTO NACIONAL DE PRODUÇÃO MINERAL. DNPM. Sumário Mineral 2017. DNPM, 131 p. 2017.
DUARTE, JOÃO BATISTA. Estudo da substituição de agregados miúdos naturais por pó de pedra em concreto de cimento Portland. 2013.86 f. Dissertação. (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais. Centro de Ciências Exatas e da Terra. UFRN, Natal. 2013.
EL-MAHLLAWY M.S. Characteristics of acid resisting bricks made from quarry residues and waste steel slag. Construction and Building Materials, 22 (8), p. 1887-1896. 2008. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2007.04.007. Acesso em: 17 jul. 2019.
FERNÁNDEZ, R.; RUIZ, A. I.; CUEVAS, J. Formation of C-A-S-H phases from the interaction between concrete or cement and bentonite. Clay Minerals; 51 (2), p. 223–235. 2015. Disponível em:
https://doi.org/10.1180/claymin.2016.051.2.09. Acesso em: 27 jul. 2019.
GERAB, André Tabosa Fernandes de Santa Cruz. Utilização do resíduo grosso do beneficiamento da scheelita em aplicações rodoviárias. 2014. 123f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2014
GODEIRO, M. L. da S.; BORGES JÚNIOR, J. P.; FERNANDES, B. R. B.; LEITE, Y.P. Caracterização de pré-concentrado do rejeito de scheelita da mina brejuí em concentrador centrífugo. Holos, Publicação online do Instituto Federal do Rio Grande do Norte (IFRN), Ano 26, Vol. 5. 2010. Disponível em: https://doi.org/10.15628/holos.2010.557. Acesso em: 25 mar. 2018.
GÓIS, Luciano Costa de. Estudo da incorporação da cal em composições binárias de solo-cimento para produção de tijolos maciços. 2012. 119 f. Dissertação (Mestrado em Processamento de Materiais a partir do Pó; Polímeros e Compósitos.) – Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal. 2012.
HEBHOUB H., AOUN H., BELACHIA M., HOUARI H., GHORBEL E. Use of waste marble aggregates in concrete. Construction and Building Materials, 25 (3), p. 1167-1171. 2011. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2010.09.037. Acesso em: 20 nov. 2019.
IPAVEC, A., GABROVSEK, R., VUK, T., KAUCIC, V., MACEK, J. AND MEDEN, A. (2010), Carboaluminate Phases Formation During the Hydration of Calcite?Containing Portland Cement. Journal of the American Ceramic Society, 94, p.1238-1242. 2010. Disponível em: https://doi.org/10.1111/j.1551-2916.2010.04201.x. Acesso em: 11 nov. 2019.
JOHN, V. M.; AGOPYAN, V. Reciclagem de resíduos da construção. Seminário reciclagem de resíduos sólidos domésticos, São Paulo. 2000.
KOLLING, E.M; TROGELLO, E.; MODOLO, A.J. Avaliação da resistência mecânica de diferentes traços de solo-cimento estabilizados com areia. Revista eletrônica de Materiais e Processos, v. 7.3. 2012. p. 185-191. ISSN 1809-8797.
MACHADO, R. V.; ANDRADE, F. V.; PASSOS, R. R.; RIBEIRO, R. C. DA C.; MENDONÇA, E. S. & MESQUITA, L. F. 2016. Characterization of Ornamental Rock Residue and Potassium Liberation Via Organic Acid Application. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 40, e0150153. Epub. April 26, 2016. Disponível em:
https://dx.doi.org/10.1590/18069657rbcs20150153. Acesso em: 15 abr. 2019.
MACHADO, T. G.; GOMES, U. U.; MONTEIRO, F. M.; VALCACER, S. M.; DA SILVA, G. G. Analysis of the Incorporation of Scheelite Residue in Kaolinitic Clay of Boa Saúde-RN. Materials Science Forum, v. 727-728, p. 844-849, 2012. Disponível em: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.727-728.844. Acesso em: 15 jan. 2019.
MACHADO, Tercio Graciano. Study of the addition of residue of scheelite in ceramic matrix: formulation, physical properties and microstructure. 2012. 144 f. Tese (Doutorado em Processamento de Materiais a partir do Pó; Polímeros e Compósitos) – Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2012.
MEDEIROS, B. A.; NEVES, G. A.; BARBOSA, N. P.; MENEZES, R. R. E FERREIRA, H. C. Mechanical properties of mortar produced with the replacement of natural sand by scheelite residue. Cerâmica, v. 65 (375), p. 443-451. Epub August 15, 2019. Avaliável em:
https://dx.doi.org/10.1590/0366-69132019653752571. Acesso em: 7 ago. 2019.
MEDEIROS, Mauriceia. Estudo de argamassas de revestimento com resíduo de scheelita. 2016. 87f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2016
MEHTA; MONTEIRO, P. K. Concreto: Estrutura, Propriedades e Materiais. Pini. São Paulo, ISBN 978-85-98576-21-3. Português. 751 p. IBRACON. 2014.
OLIVEIRA I. R. DE; STUDART A. R.; PILEGGI R. G.; PANDOLFELLI V. C., Dispersão e empacotamento de partículas – princípios e aplicações em processamento cerâmico. Fazendo Arte Editorial, S. Paulo, SP: 2000.
PAIVA, Emanuel Henrique Gomes. Avaliação do concreto de cimento portland com resíduo da produção de scheelita em substituição ao agregado miúdo. 2013. 105 f. Dissertação (Mestrado em Mecânica das Estruturas, Estruturas de Concreto e Alvenaria e Materiais e Processos Construtivos) – Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2013.
QUEIROZ NETO; MEDEIROS, M. K. S.; FLORÊNCIO, F. D. C. e SOUZA JÚNIOR, P. L. Uso de resíduos da mineração de scheelita em argamassas de assentamento e revestimento. VII Congresso Brasileiro de Gestão Ambiental, Campina Grande/PB, 2016.
ROCHA, M.T.; REZENDE, L.R. DE. Laboratory study of a granular tropical soil chemically stabilized for pavement purposes. Matéria (Rio Janeiro). 2017. Disponível em: DOI: https://doi.org/10.1590/s1517-707620170004.0229. Acesso em: 17 dez. 2019.
ROLIM, M. M.; FREIRE, W.J; BERALDO, A. L. Análise comparativa da resistência à compressão simples de corpos de prova, tijolos e painéis de solo-cimento. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental. Universidade Federal da Paraíba, UFPB, v.3, n-1, p. 89-92. Campina Grande, PB, Brasil. 1999.
SANTANDREA, T. C. S.; MEIRA, F. F. D. A.; OLIVEIRA, J. V. V. Utilização do resíduo da concentração da scheelita da mina Brejuí na fabricação de tijolos maciços e estudos de recuperação da scheelita residual. XXVII Encontro Nacional de Tratamento de Minérios e Metalurgia Extrativa. Belém-PA, 23 a 27 de outubro de 2017.
SILVA, L. C. S.; MARINHO, D. Y.; SILVA FILHO, C. M.; SILVA, E. C. S.; ESPINOSA, J. W. M. Gestão de resíduos industriais: um estudo do aproveitamento de rejeitos na mineração. Simpósio de Engenharia de Produção de Sergipe, 9, 2017, São Cristóvão. Anais eletrônicos. São Cristóvão: DEPRO/UFS, 2017, p. 260-274.
SILVA, L. M.; BARROS, S. V. A.; DANTAS, G. C. B.; PIMENTEL. P. M. Caracterização de resíduos minerais visando aplicação como agregado para materiais de matriz cimentícia. Revista Construindo, Belo Horizonte, v. 11, n. 01, p. 21-30, jan-jul, 2019.
SILVA, Vamberto Monteiro. Estudo da potencialidade do resíduo cerâmico incorporado na produção de tijolos maciços de solo-aglomerante(s). 2013. 117f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2013.
SUGANYA, K; SIVAPULLAIAH, P. V. Role of sodium silicate additive in cement-treated Kuttanad soil. Journal of Materials in Civil Engineering, v. 28, n. 6, 2016. Disponível em:
https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0001538. Acesso em: 17 nov. 2019.
VARGAS, T.; MOTOKI, A.; NEVES, J. L. P. Rochas ornamentais do Brasil, seu modo de ocorrência geológica variedade tipológica, explotação comercial e utilidades como materiais nobres de construção. Revista de Geociências, v. 2-2, p. 119-132. Instituto de Geociências – UFF. 2001.
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