Produção por prensagem uniaxial de compósito à base de gesso e cinzas de carvão mineral

Abstract

O aumento da procura por novos materiais, que contemplem a sustentabilidade, proporcionou o interesse em estudos voltados para o reaproveitamento de resíduos sólidos. Entre esses resíduos encontram-se as cinzas oriundas da queima de carvão mineral em vários seguimentos industriais. Os principais destinos dessas cinzas são aterros industriais, minas de carvão mineral desativadas para preenchimento de cavidades e matéria-prima para a indústria cimenteira. Já existem aplicações sustentáveis na indústria da construção civil utilizando cinzas, tais como, argamassas, blocos de concreto, cerâmica vermelha, entre outros. Contudo, não existe na literatura nenhuma menção à aplicação de cinzas misturada ao gesso para produção de um compósito. Tendo em vista a procura por novos materiais sustentáveis na construção civil, este trabalho testou a obtenção de um compósito formado por gesso e cinzas de carvão mineral. A metodologia de trabalho fundamentou-se na aplicação de um planejamento experimental e na técnica de conformação por prensagem mecânica uniaxial, para produzir corpos de prova de diferentes composições de gesso e cinzas, a fim de definir uma composição adequada em relação às propriedades físico-químicas e mecânicas dessa mistura. Para a aplicação do planejamento experimental variou-se os fatores: percentagem em massa de cinza leve, cinza pesada e gesso, relação água/gesso e carga de prensagem uniaxial. Para estudar a viabilidade técnica deste novo compósito foram analisadas as resistências mecânicas à compressão e à flexão, a taxa de absorção de água e os tempos de pega inicial e final. Entre as condições operacionais testadas a que apresentou os melhores resultados de desempenho técnico foi um compósito formulado com 25 % em massa de cinza leve, 25 % em massa de cinza Pesada e 50 % de gesso beta, relação água/gesso de 0,25 e carga de prensagem uniaxial de 12,5 MPa. O compósito produzido nessas condições foi considerado satisfatório quanto à aplicação como material de construção civil. Além de apresentar-se de fato como uma alternativa sustentável, o compósito obtido se mostrou mais eficiente em termos das suas propriedades mecânicas comparado ao gesso convencional.