Cintia Maria Ariani Fontes
Título
Potencialidades da Cinza de Lodo de Estações de Tratamento de Esgotos como Material Suplementar para a Produção de Concretos com Cimento Portland
Resumo
Durante o processo de tratamento dos esgotos, dentre os subprodutos gerados, o lodo é o mais importante, pois necessita de disposição final segura. Nesta pesquisa, avalia-se a potencialidade deste resíduo, após calcinação, como substituto parcial do cimento Portland na produção de argamassas e concretos. O estudo foi dividido em três fases onde inicialmente foram feitas análises físicas, químicas, microbiológicas e mineralógicas do lodo “in-natura” para a caracterização do rejeito, em seguida, após processo de queima, novas análises físicas, químicas e mineralógicas foram realizadas na Cinza de Lodo de Esgotos (CLE), podendo-se constatar a viabilidade de se utilizar este resíduo em argamassas e concretos. Foi realizada também uma análise ambiental no qual, a CLE foi classificada como um material não-inerte. A terceira fase consistiu na produção e caracterização físico-mecânica das argamassas e concretos de resistência normal e de alto desempenho contendo teores de substituição de cimento por CLE de 5%-30%. Além disso, com o objetivo de avaliar o encapsulamento de alguns contaminantes perigosos existentes na CLE foram realizados ensaios de solubilização e lixiviação no concreto. Os resultados mostraram que o uso da CLE é viável tecnicamente devido a uma melhoria nas propriedades investigadas, além de trazer benefícios econômicos através da redução no consumo de cimento sendo a sua atuação predominantemente física (efeito fíler). Quanto à análise ambiental, os resultados indicam que o concreto conseguiu reter de forma segura a CLE em sua matriz cimentícia.
Abstract
The sludge is the most important of many by-products generated during the sewage treatment process, because it requires safe final disposal. This research evaluates the potential use of the sludge, after calcination, as partial substitute of the Portland cement in the production of mortars and concretes. The study was realized in three stages. At first, characterization of the sludge "in-natura" by physical, chemical, microbiological and mineralogical analyses. After calcination, new physical, chemical and mineralogical analyses were carried out on the residue. It was verified the technical and environmental feasibility of using the ashes in mortars and concretes, since the Ash Sludge of Sewage (SSA) was classified as a non-inert material according to Brazilian Standards (NBR 10004) and presented characteristics indicative of pozzolanic activity (NBR 12653 standards). The third stage consisted of production and physical and mechanical characterization of mortars and concretes of both normal resistance and high performance with 5-30% of SSA as substitute for Portland cement. Besides, leaching and solubilization tests were carried out in concrete samples to evaluate the immobilization of some pollutants originally detected in the SSA. The results showed technical advantages of using SSA to replace part of the Portland cement due to an improvement on mechanical properties investigated. Besides, there will also be some economical benefits, because of the reduction on the amount of cement needed and, consequently, on final costs of concrete production. The SSA effect is mainly physical, acting as a filler. The final environmental analyses showed that the concrete was able to keep the SSA safely in its cementitious matrix, acting as an inert material.
