Valorização de resíduos industriais em argamassas-cola

Abstract

Num mundo que tenta, cada vez mais, caminhar para um futuro mais sustentável, existem ainda grandes fatores de poluição ambiental que necessitam de ser trabalhados. O setor dos cimentos e argamassas é um deles. É conhecido o enorme impacte ambiental da produção de cimento Portland e a quantidade de CO2 emitida para a atmosfera na produção de clínquer e na queima de combustíveis associados à esta produção. Deste modo, existe uma procura cada vez maior para a produção de ligantes para argamassas, bem como as argamassas em si, mais sustentáveis e que entrem num paradigma de economia circular, idealizando subprodutos/resíduos de outros setores industriais como matérias-primas capazes de formular um novo ligante. Neste projeto estudaram-se e produziram-se argamassas-cola com formulações que incorporam resíduos provenientes de outros sectores industriais, nomeadamente escórias granuladas de alto-forno (GGBFS), ativadas por lamas de anodização de alumínio, cinzas volantes da queima de biomassa, cinzas da queima de resíduos sólidos urbanos e grits da indústria da pasta de papel. Dentro deste objectivo específico denotam-se duas vias de trabalho e investigação. Na primeira via pretende-se desenvolver argamassas-cola a partir de um ligante ecológico formulado e estudado anteriormente pela SaintGobain Weber, inicialmente usando areias comerciais como agregado e posteriormente fazendo a substituição parcial e total das mesmas por grits. Em paralelo avaliou-se a possibilidade de produção de argamassas-cola substituindo 50% de cimento Portland por cinzas volantes da queima de biomassa (CTB) dando continuidade a trabalhos desenvolvidos na empresa. Os subprodutos/resíduos foram caraterizados por fluorescência de raios X, difração de raios X, distribuição granulométrica e área superficial específica (método BET). As argamassas foram estudadas e caraterizadas quanto a sua resistência à aderência, através de ensaios de tração perpendicular, resistência à compressão, densidade aparente e absorção de água.

In a world that is trying to reach a sustainable future, there are still great environmental pollution beacons which need to be considered and worked upon. The cement and mortar sector is one of them. It is known that the production of Portland cement has an enormous environmental impact with a huge CO2 emission through the formation of clinquer and the burning of fossil fuels needed to it. Because of this, there is a demand greater and greater to produce binders and mortars more sustainable, idealizing byproducts and wastes from other industrial sectors as raw materials capable of formulating new binders/mortars. In this project, adhesive mortars that incorporate wastes such as ground granulated blast furnace slags (GGBFS), activated by aluminium anodizing sludge; fly ash from biomass burning, fly ash from urban solid waste burning and grits from the paper pulp industry, were studied and produced. To reach this objective, there were taken two work paths of investigation. The first one consisted of producing adhesive mortars from an ecological binder formulated and studied in previous works, comparing them to a reference formulation used in Saint-Gobain Weber, initially using commercial sand as aggregate and after partially and totally replacing it with grits. In parallel, another study was conducted which continued a previous work, evaluating the substitution of 50 percent of cement for fly ash from biomass burning (CTB) in adhesive mortars. All by-products and wastes were characterized by Xray fluorescence, X-ray diffraction, granulometric distribution and surface area (BET method). The mortars were studied and caracterized for their adhesive behaviour, by perpendicular traction tests, compressive resistance, through compression tests and their densities and porosities were determined.