Aplicação de resíduos sólidos em pavimentos rodoviários

Abstract

A dificuldade em encontrar o destino adequado para os resíduos gerados, constitui-se atualmente como uma das mais graves preocupações das sociedades dos países desenvolvidos. O trabalho desenvolvido no âmbito desta dissertação surge assim enquadrado no objetivo geral de valorização de resíduos sólidos industriais, centrando-se no estudo da sua potencialidade como agregados para a pavimentação rodoviária, evitando a sua deposição em aterro e ao mesmo tempo contribuindo para a minimização da exploração de recursos naturais não-renováveis. Os resíduos testados neste estudo foram escórias provenientes da queima de biomassa em central termoelétrica, cinzas de fundo (denominadas areias de leito fluidizado – ALF) e lamas de carbonato de cálcio (LCC) resultantes do processo de produção de pasta de papel. A metodologia experimental adotada incluiu a caraterização física, química e geométrica das matérias-primas convencionais e resíduos, como também foram testadas formulações de misturas betuminosas segundo a metodologia Marshall com e sem incorporação dos resíduos. As formulações betuminosas foram elaboradas segundo as caraterísticas exigidas e onde os resíduos substituíram parcialmente o pó-de-pedra no caso das escórias e ALF e o fíler calcário no caso das LCC. A incorporação de resíduos foi efetuada individualmente e de forma conjugada e os resultados obtidos foram sempre alvo de comparação com uma mistura referência, totalmente desprovida de resíduos. A incorporação dos resíduos estudados revelou um potencial de aplicação elevado, visto que em relação a parâmetros estudados como estabilidade, deformação, porosidade, entre outros, apresentou bons resultados e por vezes até melhores que a mistura de referência. A exceção ao referido foram as formulações totalmente desprovidas de fíler, ou seja, formulações onde as LCC substituíram o fíler a 100%, que evidenciaram total inaplicabilidade, uma vez que apresentaram uma elevada desagregação.

Nowadays, solid wastes represent one of the most serious concerns in developed countries mainly when it is related to the final disposal. The work in this thesis present the general purpose of recycling of solid industrial wastes, focusing on the study of its potential as aggregates for road pavements, avoiding landfilling while helping to minimize the nonrenewable natural resources exploration. The tested wastes were slags from biomass combustion power plant, and bottom ash (waste generated in fluidized bed combustors) mainly composed by sand, denominated as ALF in this study. A calcium carbonate sludge (LCC) resulting from the pulp and paper mill was also studied. The adopted experimental methodology includes physical, chemical and geometric characterization of conventional raw materials and wastes, and bituminous mixes formulations tested according to Marshall methodology with and without wastes incorporation. Bituminous mixes formulations were prepared according to the required characteristics for Bituminous Macadam, where the slags and ALF wastes were partially incorporated replacing the crushed powder stone, while the LCC waste was incorporated by replacing the limestone filler in the case of LCC. The wastes incorporation was carried out individually and combined, and a mixture without wastes was used as reference. The incorporation of studied wastes showed potential for this application according to the results of parameters like stability, deformation, porosity, amongst others. They showed good results and sometimes even betters than the reference mixture. Formulations without conventional filler showed total inapplicability due to the high disaggregation level revealed.