Tendo em vista que a redução da geração de resíduos industriais é limitada, a reciclagem de resíduos tem sido praticada na tentativa de minimizar os danos causados pelos mesmos. Devido à grande quantidade de materiais consumidos, a indústria da construção civil mostrase promissora para reciclagem de resíduos. Assim como vem sendo praticado com as escórias de alto-forno, esta pesquisa propõe a utilização da escória granulada de fundição, resíduo gerado no processo de fusão de ferro fundido via cubilô, como um material cimentante em concretos na construção civil. Ensaios de caracterização da escória apresentaram bons resultados para aplicação deste resíduo como substituição ao cimento, em termos de índice de pozolanicidade, grau de vitrificação, entre outros. Em razão de um grande número de estruturas de concreto armado necessitarem de intervenções, por não apresentarem um desempenho satisfatório em pouco tempo de uso, que a durabilidade das estruturas de concreto vem sendo amplamente estudada. Sendo assim, esta pesquisa avalia a durabilidade dos concretos com escória granulada de fundição, em termos de absorção de água por sucção capilar e penetração de íons cloreto. Foram estudados concretos contendo diferentes teores de substituição de cimento por escória granulada de fundição (0% - 10% - 30% - 50%), em volume, e relações água/aglomerante (0,40 – 0,55 – 0,70).Os resultados mostram que, para a mesma relação água/aglomerante, a substituição de cimento por escória granulada de fundição aumenta significativamente a taxa de absorção de água e não prejudica significativamente a penetração de íons cloreto. Entretanto, para um mesmo valor de resistência à compressão, a incorporação de escória granulada de fundição é viável tecnicamente, pois diminui a taxa de absorção e a penetração de cloretos.

Neste trabalho, foi investigada a incorporação de lodo galvânico na formulação de massas cerâmicas para a produção de cerâmica vermelha. O lodo galvânico foi gerado em uma indústria do município de Santa Cruz do Sul – RS. Como agentes de sinterização, foram empregados dois tipos de vidro: o sodocálcico (VSC) e o borossilicato (VBS). Inicialmente, foram formuladas massas cerâmicas com argila, nas quais era adicionado lodo galvânico nas proporções de 0%, 2%, 5%, 10%, 15%, 20% e 30% em peso. As massas cerâmicas foram então conformadas por prensagem e queimadas a 850°C, 950°C, 1050°C e 1150°C, em forno elétrico tipo mufla, a uma taxa de aquecimento de 150°C/h e patamar de 2h. Em um segundo momento, foi investigada a adição de vidro (VSC ou VBS), em teores de 10%, 15% e 20% em peso. A massa cerâmica assim formulada foi então prensada e queimada nas temperaturas de 950°C, 1050°C e 1150ºC, com a mesma taxa de aquecimento e patamares anteriormente. Após, foram determinadas propriedades mecânicas (resistência mecânica à flexão) e propriedades físicas (absorção de água e retração linear). Complementarmente, foi avaliada a imobilização no corpo cerâmico de elementos perigosos presentes no lodo galvânico, por ensaios de lixiviação (ABNT NBR 10.005), solubilização (ABNT NBR 10.006) e emissões gasosas na queima. Os resultados indicaram que os materiais obtidos comportaram-se tipicamente como materiais cerâmicos tradicionais, isto é, um aumento da temperatura de queima concorre para uma diminuição da absorção de água e um aumento da retração linear. Os corpos cerâmicos formulados com argila e lodo galvânico apresentaram propriedades que lhes permitem ser utilizados para fabricação de telhas e blocos cerâmicos. A adição de lodo galvânico e vidro proporcionou um aumento de cerca de 44% na RM em relação aos corpos cerâmicos apenas com argila (AP), para a mesma temperatura de queima de 1050°C. A análise da estabilidade nos corpos cerâmicos investigados de espécies químicas que concorreriam para um risco de contaminação ambiental indicou que os corpos cerâmicos contendo VBS foram os que menores índices de lixiviação/solubilização em meio aquosos apresentaram, compatíveis aos preconizados pela NBR 10.004. / This work investigated the incorporation of galvanic sludge in the formulation of ceramic mass for the production of red ceramics. The galvanic sludge was generated in an industry in Santa Cruz do Sul - RS. Two types of glass were used as sintering agents, such as soda lime (VSC) and borosilicate (VBS). Initially, ceramic bodies were made with clay, in which galvanic sludge was added in proportions of 0%, 2%, 5%, 10%, 15%, 20% and 30% by weight. The samples were then shaped by pressing and sintering at 850°C, 950°C, 1050°C and 1150°C in an electric muffle furnace, at a heating rate of 150°C/h and held at these temperatures for 2h. Afterwards, the addition of glass (VBS or VSC) was investigated at levels of 10%, 15% and 20% by weight. Then, the samples were conformed and sintered at temperatures of 950°C, 1050°C and 1150°C, with the same parameters described above. Thereafter, mechanical properties (flexural strength) and physical properties (water absorption and linear shrinkage) were determined. In addition, we evaluated the immobilization of harmful elements present in the ceramic body by leaching (ABNT NBR 10005), solubilization (ABNT NBR 10006) and gaseous emission tests. The results indicated that these ceramic bodies behaved typically as traditional ceramic materials, i.e., an increase of firing temperature contributes to a decrease in absorption of water and an increase in linear shrinkage. The samples formulated with clay and galvanic sludge have properties that allow them to be used for production of ceramic bricks and tiles. With the addition of galvanic sludge and glass, there was an increase in flexural strength of about 44% compared to ceramic bodies with clay, for the same temperature of 1050°C. No significant variation of flexural strength was noticed with the increase of the glass content. The stability analysis performed in ceramic samples, which investigated chemical species that cause an environmental risk, indicated that the ceramic bodies containing VBS reported the lowest levels of leaching/solubilization in aqueous environment, thus being compatible with those recommended by the NBR 10004.

Um dos maiores desafios da sociedade moderna é a descoberta de novas alternativas para a destinação de resíduos gerados em processos produtivos na indústria, que diminuam a degradação ambiental visando o progresso sustentável. A mudança na forma de enfrentar o problema, passando a valorizar o resíduo tratando-o com “status” de matéria-prima, através da incorporação em misturas asfálticas, minimiza a exploração de matéria-prima natural com ganho ambiental, tecnológico e econômico. Nesta pesquisa, aplicam-se métodos tradicionais de laboratório e de campo, que possibilitam avaliar o comportamento estrutural e ambiental da camada asfáltica com os resíduos industriais incorporados. Apresentam-se as propriedades avaliadas, comparando-as com propriedades usualmente verificadas em misturas do tipo cbuq, analisando as vantagens e desvantagens, a fim de estabelecer metodologia padronizada para avaliação do desempenho das misturas asfálticas estudadas, auxiliando àqueles que tem interesse na utilização de “ melhor compreensão da natureza dos materiais e quais propriedades necessitam ser avaliadas para possibilitar o seu uso em aplicações de pavimentos. A aplicação da metodologia Marshall, de ensaios de resistência à tração e módulo de resiliência mostraram comportamento mecânico adequado, e as relações de MR/Rt forneceram indicativo de leve aumento na rigidez e vida de fadiga semelhante às misturas convencionais Para avaliação ambiental os métodos empregados basearam-se nas exigências preconizadas pela ABNT, referentes à amostragem, classificação, lixiviação e solubilização de resíduos, não sendo observadas alterações na emissão de contaminantes. Os resultados mostraram o potencial da abordagem realizada, demonstrando que podem ser aplicados os mesmos métodos, procedimentos e equipamentos usualmente empregados na pavimentação rodoviária. Por fim, apresentam-se metodologia empregada na implantação de um trecho experimental, sob ação de cargas reais de tráfego e variações climáticas, e proposta de monitoramento ao longo da vida útil do pavimento, a fim de verificar o comportamento e estabelecer padrões de desempenho de misturas asfálticas incorporadas com resíduos industriais.

A escória de aciaria elétrica é um resíduo gerado no processo de fabricação de aço, que apresenta propriedades físicas adequadas quando aplicada em alguns materiais da área de construção civil. Entretanto, possui algumas limitações causadas pela presença de compostos que sofrem reações expansivas quando exposta ao ambiente (óxidos de cálcio e magnésio livres, óxidos de ferro e silicatos de cálcio), provocando rupturas e desintegração dos materiais onde é aplicada. Além disso, quando usada como base e sub-base na construção de estradas, pode ocorrer a formação de tufa (calcário precipitado) causando entupimento de drenos das rodovias. O presente trabalho tem como objetivo avaliar o teor de cal livre em escória de aciaria elétrica utilizando a combinação de um método titulométrico com análise térmica, pois é um dos compostos mais citados pela literatura como responsável pela expansão da escória. Dois métodos titulométricos foram selecionados para determinar o teor de cal livre, onde o primeiro foi desenvolvido para análise em cimento (Método do etilenoglicol) e o segundo foi adaptado para escória de aço (Método de Franke) Os resultados mostraram que o método de Franke, extraído da norma européia EN 1744:1998, foi o mais adequado para determinar cal livre em escórias de aciaria elétrica. A quantidade de cal livre encontrada não permitiu avaliar sua variação ao longo do tempo de exposição, somente considerando os métodos titulométricos. Entretanto, utilizando o método de análise térmica, observou-se um decréscimo no número de reações do primeiro mês de exposição com relação aos meses seguintes, sugerindo uma estabilização das escórias ao longo do tempo. Também, os resultados para cal original (em torno de 1%) sugerem uma potencialidade de formação de tufa. Finalmente, esse estudo mostrou que é fundamental a associação dos métodos titulométrico e de análise térmica para uma adequada avaliação de cal livre em escórias de aciaria elétrica.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2008 / Made available in DSpace on 2012-10-24T05:42:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 270062.pdf: 2754569 bytes, checksum: 7cfdcdd47c57a65e380e4e8ff2cdb63e (MD5) / Com o aumento na produção de resíduos industriais, é crescente a preocupação com tratamento e disposição final destes. Um método desenvolvido é o tratamento pela incorporação dos resíduos em matrizes à base de cimento Portland, que age tanto como barreira física quanto química para os poluentes concentrados no resíduo. A investigação da segurança deste método é feita por meio de ensaios de lixiviação, dentre outros. Um deles é o ensaio de tanque, adequado para amostras monolíticas, conforme a norma holandesa NEN 7345. O objetivo deste trabalho foi analisar a fixação de metais pesados na matriz cimentícia por meio do ensaio de tanque em amostras previamente contaminadas com os metais Cd, Cr III, Cr VI, Pb e Zn, na concetração de 100 ppm. As amostras analisadas consistiam em argamassas nas quais a cinza pesada (CZP) oriunda de uma usina termelétrica e o agregado reciclado de entulho (RCD) originário de uma unidade de beneficiamento substituíam a areia, em volume. As amostras de referência foram confeccionadas com areia normal IPT, com granulometria similar a CZP e RCD. Foram utilizados dois tipos de cimento: CP I S e CP V ARI. O lixiviante utilizado no ensaio de tanque foi água destilada e deionizada com pH alterado para 4 através da adição de HNO3. A renovação do lixiviante ocorreu após 6 horas, 1; 2,25; 4; 9; 16; 36 e 64 dias. A cada renovação, o líquido extraído era filtrado, tinha seu pH e condutividade elétrica medidos e era submetido à análise semiquantitativa de energia dispersiva por raios-X (EDX). Os ensaios evidenciaram que é possível avaliar o potencial de liberação de metais pesados das matrizes cimentícias e estimar o tempo de liberação dos poluentes. A técnica semiquantitativa por EDX demonstrou-se adequada na avaliação da inética de liberação do Cd, Cr III, Cr VI, Pb e Zn. / Along with the increase in the generation of industrial wastes, the concern with their treatment and final disposal has been growing. A developed method is the treatment by the incorporation of wastes into Portland cement based matrices, which acts as a physical barrier as well as a chemical one for the pollutants concentrated in the waste. The investigation of the safety of this method is done through leaching tests, among others. One of them is the tank leach test, adequate for monolithic samples, according to the Dutch standard NEN 7345. The aim of this research was to assess the retention of heavy metals in the cementitious matrix through the tank test in samples previously contaminated with Cd, Cr III, Cr VI, Pb and Zn, at the concentration of 100 ppm. The samples analyzed consisted of mortars in which the bottom ash (CZP, coming from a thermoelectric plant and the recycled aggregates from debris (RCD), coming from a recycling plant, replaced the sand in volume. The reference samples were produced with standard sand IPT, with grain-size composition similar to CZP and RCD. Two types of cement were used: CP I S and CP V ARI. The leachant used for the tank leach test was distilled and deionized water with its pH altered to 4 through the addition of HNO3. The renewal of the leachant occurred after 6 h, 1; 2,25; 4; 9; 16; 36 and 64 days. After each renewal, the liquid extracted was filtered, it had its pH and electrical conductivity measured and was submitted to semi-quantitative analyses through Energy Dispersive X-ray (EDX). The tests showed that it is possible to assess the potential heavy metals release from the cementitious matrices and to estimate the time of the pollutants release. The semi-quantitative technique through EDX showed to be adequate for the assessment of the release kinetics of Cd, Cr III, Cr VI, Pb and Zn.

O uso de resíduos pela indústria da construção civil vem se consolidando como prática para a sustentabilidade, atenuando o impacto ambiental gerado pela disposição inadequada de resíduos. O objetivo deste trabalho é de contribuir para os estudos das alternativas de disposição final dos lodos gerados na Estação de Tratamento Biológico de Esgoto Misto (ETE) da cidade de Osório, RS, verificando a possibilidade de utilização destes resíduos, após desaguamento em leitos de secagem e processo de incineração, tendo a cinza produzida e utilizada como adição em argamassa da construção civil. A evolução estrutural e química resultante do tratamento térmico (calcinação em diferentes temperaturas) identificou a ideal temperatura para os ensaios em argamassa. A calcinação proporcionou a diminuição do volume do material, eliminou o conteúdo de matéria orgânica, reduziu a cinza dos materiais combustíveis (tornando-o inerte), eliminou patogênicos e transformou o lodo de esgoto em material amorfo – critério essencial para torná-lo reativo com o cimento – avaliado através de ensaios específicos da amostra. A caracterização morfológica e mineralógica das cinzas em ensaios revelou que estas cinzas podem ser tratadas através de processo de conformação específica e contribuiu para revelar o bom comportamento físico e químico do material que apresentou características pozolâmicas e cimentantes. Moagem das cinzas, ensaios por difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura, moldagem de corpos-de-prova, resistência à compressão, ensaios de lixiviação e solubilização foram realizados, a fim de caracterizar as cinzas para que fossem utilizadas em argamassa, melhorando o seu desempenho, sem riscos ambientais.

O presente estudo tem por objetivo apresentar e discutir os resultados de uma investigação geoambiental realizada em uma área contaminada por resíduos industriais, na qual foi depositada borra oleosa ácida. Sondagens de simples reconhecimento (SPT) foram empregadas para a identificação do perfil estratigráfico da área, e ensaios laboratoriais (granulometria e limites de Atterberg) foram utilizados para caracterização das amostras de solo. Os resultados mostraram que o subsolo da área é constituído por um perfil de solo residual composto essencialmente pelas frações argila e silte. Uma série de sondagens de cone resistivo (RCPT) foi realizada na área com o objetivo de detectar a presença de contaminantes no subsolo, através de medidas da resistividade elétrica. As verticais resistivas foram comparadas com os resultados de duas campanhas de geofísica superficial por eletro resistividade, que foram obtidas em trabalhos anteriores de avaliação da contaminação da área. Com o propósito de avaliar a eficiência do cone resistivo na identificação das zonas contaminadas, os ensaios de RCPT foram realizados próximos a poços de monitoramento, onde foram coletadas amostras da água subterrâneas para análises quantitativas da contaminação. O principal efeito da contaminação do meio físico é redução dos parâmetros físico-químicos, pH e resistividade elétrica da água subterrânea, em razão da elevada quantidade de ácido sulfúrico e metais que são liberados pelo resíduo borra ácida depositado na área. Através das verticais resistivas foi possível identificar uma zona altamente contaminada até 5 m de profundidade, caracterizada por valores muito baixos de resistividade. Os dados fornecidos pelo cone resistivo apresentaram concordância satisfatória com as análises químicas e físico-químicas da água subterrânea. Nas zonas superficiais do subsolo (< 5 m de profundidade) os valores de resistividade obtidos pelo cone resistivo foram inferiores àqueles obtidos através da geofísica de superfície. A compatibilidade entre os resultados foi observada para as cotas mais profundas do subsolo.

Esta pesquisa de mestrado analisa, através de um estudo experimental, o comportamento mecânico de misturas em concreto asfáltico, utilizando agregados siderúrgicos (Escória de Aciaria) e Resíduo Areia de Fundição (R.A.F) em combinação com agregados minerais (Basalto). A reutilização destes resíduos industriais traz benefícios ambientais, pois auxilia a questão de deposição destes rejeitos, além de diminuir a degradação ambiental em áreas de extração de agregados pétreos. Foi realizada a dosagem de quatro misturas através da Metodologia Marshall, sendo uma mistura de Referência composta de agregados minerais. Para caracterização e verificação do desempenho das misturas asfálticas foi realizada a moldagem dos corpos-de-prova através da Metodologia Marshall, com uso de CAP 50/60, sendo determinado, além das propriedades Marshall, ensaios de módulo de resiliência à compressão diametral (Mr), resistência à tração (Rt), resistência à fadiga (tensão controlada), deformação permanente sob carga repetida, abrasão (Cântabro) e adesividade (Metodologia Lottman Modificada) das quatro misturas estudadas. Os resultados obtidos demonstraram que a adição dos resíduos industriais estudados ao concreto asfáltico aumenta o consumo de ligante da mistura. A incorporação de escória de aciaria à mistura em concreto asfáltico apresentou desempenho superior ao da mistura com agregados convencionais nas propriedades mecânicas e de durabilidade. A adição de Resíduo Areia de Fundição (R.A.F) em combinação com escória de aciaria não apresentou desempenho satisfatório neste estudo, uma vez que apresentou consumo de ligante elevado e propriedades mecânicas com desempenho inferior. Através do estudo ficou evidente a viabilidade da incorporação da escória de aciaria em misturas asfálticas apresentando melhora nas características mecânicas e de adesividade.

Neste trabalho, foi investigada a incorporação de lodo galvânico na formulação de massas cerâmicas para a produção de cerâmica vermelha. O lodo galvânico foi gerado em uma indústria do município de Santa Cruz do Sul – RS. Como agentes de sinterização, foram empregados dois tipos de vidro: o sodocálcico (VSC) e o borossilicato (VBS). Inicialmente, foram formuladas massas cerâmicas com argila, nas quais era adicionado lodo galvânico nas proporções de 0%, 2%, 5%, 10%, 15%, 20% e 30% em peso. As massas cerâmicas foram então conformadas por prensagem e queimadas a 850°C, 950°C, 1050°C e 1150°C, em forno elétrico tipo mufla, a uma taxa de aquecimento de 150°C/h e patamar de 2h. Em um segundo momento, foi investigada a adição de vidro (VSC ou VBS), em teores de 10%, 15% e 20% em peso. A massa cerâmica assim formulada foi então prensada e queimada nas temperaturas de 950°C, 1050°C e 1150ºC, com a mesma taxa de aquecimento e patamares anteriormente. Após, foram determinadas propriedades mecânicas (resistência mecânica à flexão) e propriedades físicas (absorção de água e retração linear). Complementarmente, foi avaliada a imobilização no corpo cerâmico de elementos perigosos presentes no lodo galvânico, por ensaios de lixiviação (ABNT NBR 10.005), solubilização (ABNT NBR 10.006) e emissões gasosas na queima. Os resultados indicaram que os materiais obtidos comportaram-se tipicamente como materiais cerâmicos tradicionais, isto é, um aumento da temperatura de queima concorre para uma diminuição da absorção de água e um aumento da retração linear. Os corpos cerâmicos formulados com argila e lodo galvânico apresentaram propriedades que lhes permitem ser utilizados para fabricação de telhas e blocos cerâmicos. A adição de lodo galvânico e vidro proporcionou um aumento de cerca de 44% na RM em relação aos corpos cerâmicos apenas com argila (AP), para a mesma temperatura de queima de 1050°C. A análise da estabilidade nos corpos cerâmicos investigados de espécies químicas que concorreriam para um risco de contaminação ambiental indicou que os corpos cerâmicos contendo VBS foram os que menores índices de lixiviação/solubilização em meio aquosos apresentaram, compatíveis aos preconizados pela NBR 10.004. / This work investigated the incorporation of galvanic sludge in the formulation of ceramic mass for the production of red ceramics. The galvanic sludge was generated in an industry in Santa Cruz do Sul - RS. Two types of glass were used as sintering agents, such as soda lime (VSC) and borosilicate (VBS). Initially, ceramic bodies were made with clay, in which galvanic sludge was added in proportions of 0%, 2%, 5%, 10%, 15%, 20% and 30% by weight. The samples were then shaped by pressing and sintering at 850°C, 950°C, 1050°C and 1150°C in an electric muffle furnace, at a heating rate of 150°C/h and held at these temperatures for 2h. Afterwards, the addition of glass (VBS or VSC) was investigated at levels of 10%, 15% and 20% by weight. Then, the samples were conformed and sintered at temperatures of 950°C, 1050°C and 1150°C, with the same parameters described above. Thereafter, mechanical properties (flexural strength) and physical properties (water absorption and linear shrinkage) were determined. In addition, we evaluated the immobilization of harmful elements present in the ceramic body by leaching (ABNT NBR 10005), solubilization (ABNT NBR 10006) and gaseous emission tests. The results indicated that these ceramic bodies behaved typically as traditional ceramic materials, i.e., an increase of firing temperature contributes to a decrease in absorption of water and an increase in linear shrinkage. The samples formulated with clay and galvanic sludge have properties that allow them to be used for production of ceramic bricks and tiles. With the addition of galvanic sludge and glass, there was an increase in flexural strength of about 44% compared to ceramic bodies with clay, for the same temperature of 1050°C. No significant variation of flexural strength was noticed with the increase of the glass content. The stability analysis performed in ceramic samples, which investigated chemical species that cause an environmental risk, indicated that the ceramic bodies containing VBS reported the lowest levels of leaching/solubilization in aqueous environment, thus being compatible with those recommended by the NBR 10004.

Grande parte dos processos industriais são fontes geradoras de resíduos, na forma de gases, líquidos ou sólidos, provocando, quase sempre, degradação ambiental. A utilização de resíduos e subprodutos industriais na Construção Civil apresenta-se como uma excelente alternativa para diminuição do impacto ambiental causado, e maior contribuição para o desenvolvimento sustentável, considerando que a Construção Civil é o setor da atividade tecnológica que consome grande volume de recursos naturais e parece ser um dos mais indicado para absorver os resíduos sólidos. O resíduo gerado a partir do beneficiamento de rochas (resíduo de corte de granitos) é resultante do processo de serragem de blocos de rochas em placas, num equipamento denominado tear. Na serragem, cerca de 25% a 30% do bloco é transformado em pó, que na maioria dos casos, é depositado nos pátios das empresas. No Brasil, a quantidade estimada de geração deste resíduo é de 165000 toneladas por ano, sendo o Espírito Santo, Bahia, Ceará e Paraíba os estados que geram maior volume. Neste trabalho foi realizado a caracterização física, química e de risco ambiental do resíduo de corte de granito (RCG), bem como a avaliação do potencial de oxidação do Fe contido. Foi também realizada a viabilidade técnica do seu uso em concretos, com adição em teores de 10% e 20% em relação à massa de cimento. Para os concretos produzidos, foram avaliadas as propriedades do concreto endurecido (resistência à compressão axial, resistência à tração por compressão diametral e resistência à tração na flexão), e parâmetros de durabilidade (absorção por sucção capilar e absorção por imersão). A análise dos resultados permite concluir que o resíduo de corte de granito não apresenta riscos ambientais, que sua utilização como adição em concretos é viável tecnicamente, e que 10% de adição é o teor que apresenta melhor desempenho.