Valorização de resíduo cerâmico vermelho em traços de concreto

Introdução: Existem diversos estudos e aplicabilidades em busca do aproveitamento dos resíduos gerados na construção civil. Embora estes resíduos sólidos sejam de baixa periculosidade, causam impactos ao meio ambiente devido o seu elevado volume. Além dos resíduos gerados na execução da obra e em reformas, existem também os resíduos gerados na fabricação de elementos construtivos, é o caso da cerâmica vermelha. Estima-se que o volume de resíduos gerados na fabricação desses elementos seja entre 5% a 20% do volume de fabricação de olarias (fabricas artesanais) e indústrias. Dá-se ai a importância da valorização desse resíduo diretamente da indústria cerâmica, em outro elemento essencial para a construção civil fabricado a partir da extração do calcário, sendo este um recurso finito, o cimento. Sabe-se que existem diversos tipos de cimentos com adições, inclusive os que utilizam materiais pozolânicos, como por exemplo, o CP II-Z (Cimento Portland Composto com Pozolana) e o CP IV (Cimento Portland Pozolânico), sendo suas adições com base em materiais pozolânicos naturais e ou artificiais proveniente de subprodutos de outras indústrias químicas. Objetivos: Neste estudo foram desenvolvidos diversos traços em concreto com substituições parciais do cimento de alta resistência inicial (ARI) pelo material pozolânico, a fim de agregar valor ao resíduo cerâmico vermelho proveniente de quebras e rejeitos de indústrias cerâmicas, avaliando as variações das características físicas, químicas e as resistências mecânicas à compressão axial. Métodos: Classificou-se qualitativamente e quantitativamente o material pozolânico e o cimento através dos ensaios de difração de raios x, fluorescência de raios x, área superficial específica e curva granulométrica para a determinação do tamanho de partículas. Verificou-se a atividade pozolânica do material cerâmico através do método de Chapelle modificado, demonstrando o consumo de hidróxido de cálcio nas amostras. Realizou-se ensaio de resistência à compressão axial para os corpos de prova sem substituição do cimento pelo material pozolânico (0%) e com as respectivas substituições parciais de 10, 20, 30 e 40% nas idades de 7, 28 e 91 dias. Resultados e Discussão: As análises granulométricas demonstram que o tamanho da partícula do material pozolânico é menor que do cimento analisado, assim como, consequentemente, a área superficial específica. Através do ensaio de abatimento o tronco de cone observa-se o maior consumo de água quanto maior a substituição do cimento pelo material cerâmico. A difração de raios-X identificou os compostos do cimento e o tipo de argila classificada por montmorilonítica “pobre” devido a grande quantidade de sílica inerte na amostra. O ensaio pelo Método de Chapelle identificou a baixa reatividade da amostra utilizada comparada ao material metacaulim e ao estudo realizado por Raverdy, 1980. O ensaio de Fluorescência de Raios X apresentaram os compostos CaO, SiO2, SO3, Fe2O3 e Al2O3, de acordo com os compostos do cimento tipo Ari. O material pozolânico foi classificado como pozolana artificial classe N, pois as composições encontradas no ensaio de fluorescência de Raios-X SiO2, Al2O3, Fe2O3, K2O e CaO, atendem os requisitos químicos de acordo com a NBR 12653 de 2014. Os ensaios de resistência foram correlacionados com suas composições e idades de rompimento. Conclusão: Foi possível utilizar a substituição parcial do cimento pelo material pozolânico, mesmo com baixa reatividade, com base nos ensaios de resistência à compressão axial dos corpos de prova. A partir dos traços estudados, em comparação com o chamado traço base, é possível a utilização do traço com 10% de substituição mantendo o mínimo de 40 MPa aos 28 dias de idade.