CAPÍTULO 3 MATERIAIS E PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
3.2. Materiais
3.2.1. Agregados
3.2.1.1.Resíduo de Placas de Gesso Cartonado
O resíduo proveniente da utilização das placas de gesso cartonado, na área da construção civil, assume neste trabalho laboratorial um papel primordial. Trata-se do material principal e portanto é necessário uma avaliação cuidada e completa para que a sua utilização obtenha bons resultados e desta forma seja possível atingir o objetivo máximo, nomeadamente a sua reciclagem.
O resíduo de placas de gesso cartonado utilizado neste estudo foi cedido pela empresa “Diviminho” situada em Braga, trata-se de uma empresa inteiramente ligada à aplicação deste material e portanto sofre as consequências da sua utilização no que diz respeito ao acumular dos desperdícios deste material.
O material dispensado pela empresa dizia respeito aos desperdícios acumulados de todas as obras e apresentava a sua forma normalmente conhecida como podemos verificar na figura 19.
Figura 19 – Desperdícios de Placas de Gesso Cartonado.
Para a utilização do resíduo em de argamassas era necessário que se reduzisse a sua forma natural para uma forma equiparada a de um agregado, visto que o objetivo era substituir- se diferentes quantidades do agregado, areia, por este resíduo. Posto isto, e como a areia utilizada é uma areia fina o resíduo teria que ter uma dimensão equiparada a da areia. Para obter o resíduo desejado foi necessário recorrer à utilização de dois equipamentos. Numa primeira fase o resíduo foi previamente triturado recorrendo a um britador como podemos ver na figura 20.
Após esta primeira trituração o resíduo ainda não apresentava as dimensões pretendidas uma vez que, como as placas de gesso cartonado têm papel na sua constituição esse papel é de difícil trituração, e para além disso os outros constituintes apresentavam também dimensões superiores às pretendidas. O aspeto do resíduo nesta fase era o apresentado na figura 21.
Figura 21 – Resíduo após sofrer primeiro processo de trituração.
De seguida iniciou-se a segunda fase onde se recorreu à utilização de um moinho de centrifugação, como o que se pode ver na figura 22.
No final desta fase o resíduo apresentava as características pretendidas como se pode observar na figura 23. Parte do resíduo estava completamente reduzido a pó mas juntamente com este pó e devido ao facto de ter papel na sua composição inicial encontravam-se pequenas partículas de papel que aqui se designam de fibras de papel.
Figura 23 – Resíduo final.
A análise granulométrica também foi realizada. Os ensaios de análise granulométrica efetuaram-se segundo o proposto na norma NP EN 933-1, usando o método de peneiração a seco, com peneiros especificados na NP EN 933-2 e de acordo com a ISO 3310-1 e ISO 3310-2. A análise granulométrica tem como objetivo determinar as caraterísticas granulométricas dos materiais.
Esta análise consiste portanto no estudo das dimensões dos materiais e da forma como estes se distribuem segundo as séries de peneiros que são obrigados a transpor. É efetuada a caraterização dos materiais segundo a sua máxima e mínima dimensão, onde a máxima dimensão diz respeito à dimensão da menor abertura do peneiro onde passam no mínimo 90% da massa total do material em estudo e a mínima dimensão diz corresponde à dimensão da abertura do maior peneiro onde é transposto no máximo 5% da massa total do material em estudo.
Apôs a contabilização das massas de material retido nos diversos peneiros é possível calcular a % de material retido segundo a seguinte expressão:
% 𝑀𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙𝑟𝑒𝑡𝑖𝑑𝑜 = 𝑚1
𝑚2× 100
Onde:
m1 = Massa do material retido num peneiro;
m2 = Massa de amostra.
Apôs o cálculo da percentagem de material retido calculou-se também a respetiva percentagem de retidos acumulados e de passados, e posteriormente traçaram-se as respetivas curvas granulométricas. O módulo de finura foi calculado de acordo com a seguinte expressão:
𝑀𝐹 =∑ 𝑅𝐴𝑟 100
(3.2)
MF = Módulo de finura;
∑ RAr = Somatório de percentagem de retidos acumulados até ao peneiro 0,125 mm
(inclusive).
A curva granulométrica apresentada pelo resíduo de placas de gesso cartonado é o que se pode avaliar na figura 24.
Figura 24 – Curva granulométrica do resíduo de placas de gesso cartonado.
0.125 0.5 1 2 4 8 16 31.5 0.063 0.25 63 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 P e rc e n ta g e m c u m u lat iv a r e tida ( % )
Abertura quadrada dos peneiros (mm)
P e rc e n ta g e m c u m u lat iv a q u e p a s s a ( % )
Para melhor visualização do resíduo podemos observar o material retido em cada peneiro do ensaio de análise granulométrica na figura 25.
Um outro ensaio realizado ao resíduo de placas de gesso cartonado foi o ensaio de fluorescência. O ensaio de fluorescência de raios X foi realizado no laboratório do departamento químico da Universidade do Minho. É um ensaio muito eficiente quando se pretende saber a composição de um material, visto que permite determinar a composição química e os metais em baixas concentrações (poluentes).
Os resultados obtidos através deste ensaio são os apresentados na tabela 2 .
Tabela 2 - Resultado Ensaio de Fluorescência. Conpound Name Conc. (%) Absolute Error (%) 1 Al2O3 0,741 0,02 2 CaO 43,9 0,2 3 CuO 0,0216 0,002 4 Fe2O3 0,480 0,01 5 K2O 0,183 0,01 6 MgO 0,525 0,009 7 MnO 0,0131 0,001 8 SO3 51,9 0,1 9 SiO2 1,98 0,03 10 SrO 0,191 0,001 11 TiO2 0,0133 0,001 12 ZrO2 0,0274 0,001
Da análise do ensaio de fluorescência conclui-se que o resíduo de placas de gesso cartonado é essencialmente constituído por SO3 e CaO. Para além destes componentes
também existem outros mas em quantidades reduzidas.
A termogravimetria é outro ensaio que faz parte dos ensaios realizados ao resíduo em estudo. As análises térmicas são representadas por duas técnicas: a análise termogravimetrica e análise térmica diferencial. A análise termogravimétrica assenta no estudo da variação da massa da amostra em função da temperatura ou do tempo. Esta perda de massa da amostra pode dar-se devido à remoção de misturas adsorvidas, grupos
hidroxilas ou substâncias voláteis. O ganho de massa é atribuído ao processo de oxidação (Padilha e Ambrozio, 1985). Já na DTA, comumente são efetuadas medições das diferenças de temperatura entre a amostra e uma substância inerte, tomada como referência, quando ambas são submetidas a um mesmo aquecimento. As mudanças de temperatura da amostra são geradas pelas reações entálpicas, endotérmicas ou exotérmicas, em função da mudança de fase; de reações de desidratação; da decomposição; da oxidação e de outras reações químicas (Brandão, 2004).
Figura 26 – Resultado Ensaio Termogravimétria.
Da análise do gráfico da figura 26 verifica-se que este é composto essencialmente por quatro picos distintos. O pico principal ocorre a cerca de 141ºC e corresponde à perda de 1,5 moléculas de água. Após este pico ocorre um próximo de 355ºC e corresponde à perda de 0,5 molécula de água, originando a anidrite (CaSO4). O pico que ocorre a cerca
de 560ºC corresponde à separação dos componentes moleculares da anidrite, por fim, o pico correspondente aproximadamente a 930ºC corresponde à formação do gesso hidráulico (anidrite de presa lenta).