Estudo do Efeito das Propriedades Microestruturais Mecânicas e Térmicas da Incorporação de Lama em Marmoraria em Argamassas

Abstract

O beneficiamento de rochas ornamentais é responsável por uma grande geração de resíduos. A fase de corte e polimento é realizada com o auxílio de água corrente e termina por gerar um tipo específico de resíduo denominado lama de marmoraria ou lama abrasiva (resíduo de caráter contaminante) composta pela mistura de pó de diferentes tipos de rochas, água e restos de elementos abrasivos. Junto a isso, o crescimento progressivo da indústria da construção civil, reconhecida como uma das mais importantes para o desenvolvimento econômico e social do país, é responsável pelo alto consumo de recursos naturais e grande geração de resíduos. Desta forma, o objetivo desta tese é avaliar as possibilidades de incorporação da lama de marmoraria em argamassas inorgânicas, verificando sua reatividade. Para tanto, o resíduo foi recolhido e submetido a um tratamento primário e térmico. No tratamento primário o resíduo passou por secagem ao ar livre e em estufa seguido de um destorroamento e peneiramento (75μm) para definição de baixa granulometria. Após o tratamento primário o resíduo passou por um tratamento térmico onde o material foi submetido a temperaturas de 500 ºC, 600ºC e 700ºC. De posse do resíduo com tratamento primário e térmico, foi verificada o potencial de atividade pozolânica das amostras com os ensaios de índice de atividade pozolânica por CAL e índice de atividade pozolânica por Cimento Portland. Os resultados indicaram que a amostra com tratamento primário teve melhor desempenho que as demais, logo o estudo seguiu apenas com lama da marmoraria com tratamento primário (LMTP). A LMTP foi incorporada às argamassas inorgânicas nas proporções de 10%, 15%, 20%, 25% e 30% como adição, a fim de verificar seu efeito fíller de empacotamento da matriz, e como substituição ao cimento, verificando seu potencial como material cimentício suplentar. Para um correto entendimento do desempenho do resíduo dentro da matriz cimentícia foi executado um planejamento experimental que envolveu a carcaterização microestrutural, térmica e mecânica de todos os materiais envolvidos. As análises realizadas compreenderam ensaios de granulometria a laser, massa específica, MEV/EDS, EDX, FRX, DSC/TGA, velocidade de pulso ultrassônico (VPU), resistência à compressão, resistência à tração na flexão e módulo de elastividade dinâmico. Nas análises microestruturais e térmicas os resultados da pesquisa indicaram que a LMTP possui baixa granulometria tendo 95% das partículas em tamanho inferior à 78,14μm; apresenta partículas com morfologia irregular e angulosa com grande variação dimensional de tamanho; é um material sílico-aluminoso constituído principalmente por silício seguido por alumínio, sódio e potássio; possui massa específica absoluta de 2,77g/cm³, valor inferior à do cimento Portland; e não apresenta percentual de umidade ou de materiais orgânicos significativos visto que quando submetida a altas temperaturas não apresenta perda de massa no TGA. Nas análises mecânicas realizadas nas argamassas com incorporação de LMTP, os resultados de desempenho mecânico indicaram que as misturas com adição de LMTP apresentaram uma tendência de crescimento de resistência à tração na flexão e à compressão de maneira proporcional aos percentuais de acréscimo do resíduo nas misturas; o desempenho mecânico das misturas com a substituição do cimento pela LMTP, por sua vez, indicou decréscimo tanto na resistência à tração na flexão quanto na resistência à compressão em percentuais acima de 10% de substituição do cimento pelo resíduo. Os valores de módulo de elasticidade acompanharam os valores de VPU. Diante dos resultados apresentados, a hipótese desta tese está validada visto que foi realizado o estudo microestrutural, térmico e mecânico da lama de marmoraria e foi possível a confecção de argamassas sustentáveis com incorporação do resíduo, sendo possível substituir até 10% cimento por LMTP e adiconar até 30% da lama de marmoraria.