Características e Propriedades da Cinza Composta (CC)

Com base nos ensaios realizados determinou-se as principais características e propriedades das cinzas compostas, sendo possível traçar um perfil para o material. Na tabela 34 apresenta-se um resumo dessas características.

Tabela 34 - Perfil das Cinzas Compostas (características e propriedades). (Continua)

CINZAS COMPOSTAS

AN. ENSAIO RESULTADO COMENTÀRIOS

M INE RALOGIA E M O RF OL OGIA DIFRAÇÃO DE RAIOS-X (DFRX)

Quartzo (Óxido de Silício); Calcita (Carbonato de Cálcio);

Gipsita (Sulfato de Cálcio Hidratado);

Silimanita (Silicato de Aluminio); Sulfato de Cálcio.

A composição mineralógica do material está associada a mineralogia do carvão

de origem, provavelmente um linhito

pela alta porcentagem de CaO e SO3,

identificado pela FLRX. As análises de MEV e adsorção (Superfície Específica e Porosidade), mostrou características morfológicas e texturais do material, no qual predomina partículas de forma esféricas, ocas, com área superficial no mesmo intervalo das caulinitas, sendo as cinzas um material

mesoporoso. MICROSCOPIA ELETRONICA DE VARREDURA - SUPERFÍCIE ESPECÍFICA E POROSIDADE ASE = 17,62 m2_/g; Volume de poros = 0,1036 cc/g; Diâm. Méd. dos poros = 119 Å

A NÁLI SE FÍS ICO -Q UÍ MI C A E AMB IENTAL FLUORESCÊNCIA DE RAIOS-X SiO2 - 44,8527; Fe2O3 - 14,9179; Al2O3 -13,0223; CaO - 17,5326; SO3 - 4,0307; K2O - 2,5317; TiO2 - 2,1119; P2O5 - 0,4372; SrO - 0,266; MnO - 0,1286; ZnO - 0,0854; NiO - 0,0829

A partir da análise físico-química é possível afirmar que se trata de cinzas sufcálcicas (apesar da concentração de

CaO e SO3 ter sido maior nas cinza

individuais do que nas cinzas compostas). A análise química mostra

que trata-se de um material alcalino (elevado pH). A CE elétrica indica a presença de sais. O material mostrou também elevada CTC, próxima a de argilas do tipo 2:1. O teor de matéria orgânica foi baixo. Essas características exerceram influência no comportamento mecânico e hidráulico do material, e

principalmente, influenciara o comportamento de misturas solo-cinza, pelas interações com o solo. Os ensaios ambientais mostraram que se trata de um resíduo não perigoso e não inerte. pH, CE, CTC E MATÉRIA ORGÂNICA pH (Água) = 8,5; CE = 3,5 dS/m; C = 18,3 g/kg; N = 1,95 g/kg; C/N = 9; MO = 31,55g/kg; CTC (T) = 120 cmolc/kg LIXIVIAÇÃO

Resíduo Classe II-A SOLUBILIZAÇÃO

AMBIENTAL ADAPTADO

Tabela 34 - Perfil das Cinzas Compostas (características e propriedades). (Conclusão)

CINZAS COMPOSTAS

AN. ENSAIO RESULTADO COMENTÀRIOS

A NÁLI SE GEOTE CNI CA MASSA ESPECÍFICA REAL DOS GRÃOS Gs = 2,43

A análise geotécnica mostra algumas particularidades do material. A densidade real é próxima a dos solos. A

granulometria mostrou elevado teor de finos (acima de 70%), com a predominância de partículas do tamanho

de siltes. O material mostrou-se sem liquidez e sem plasticidade. O teor de umidade ótima foi relativamente alta quando comparado a de solos com características texturais semelhantes.

Apesar do elevado teor de finos o material apresentou uma elevada condutividade hidráulica. As análises de resistência mostraram ângulos de atritos característicos de materiais granulares.

No ensaio de cisalhamento direto o material apresentou um valor de intecepto coesivo não apresentado pelo ensaio triaxial, que pode estar associado

à características físico-químicas e reações químicas, que podem ter ocorrido devido ao maior tempo de saturação e adensamento no ensaio de

cisalhamento direto GRANULOMETRIA Pedregulho = 0 %; Areia Grossa = 0% Areia Média = 0% Areia Fina = 9% Silte = 61% Argila = 15%

LL & LP Não Líquido (NL) & Não Plástico _(NP)

COMPACTAÇÃO ω = 42,24%; ρ = 1,120 g/cm3 PERMEABILDADE k = 1,57 x 10-5 _cm/s CISALHAMENTO DIRETO φ = 36,6°; c = 35 kPa TRIAXIAL φ = 35,8°; c = 0 Fonte: Elias (2018).

Apesar da cinza de carvão mineral apresentar muitas similaridades com os solos, tantos sob aspectos táteis-visuais, como características morfológicas, mineralógicas, físico- químicas e de comportamento, a mesma possui diversas particularidades. Essas particularidades a torna um material singular, diferente dos solos e de comportamento próprio, contrariando muitas vezes o que se esperaria de resultado. Talvez um dos aspectos mais importantes das diferenças entre os materiais esteja no processo de formação dos mesmos. Os solos são frutos de processos intempéricos, enquanto as cinzas são oriundas de processos industriais. As propriedades físicas, químicas e biológicas do solo são determinadas pelo seu processo geológico de formação, pela origem de seus minerais e sua evolução de acordo com o clima e o relevo local. As cinzas, apesar do carvão mineral está submetido a variáveis semelhantes a dos solos, é um material particulado oriundo de um processo de combustão não natural, imposta pela atividade industrial, o que contribuirá para as diferenças apresentadas pelos materiais

Os ensaios aplicados aos solos, são frutos de um vasto estudo técnico-científico e de uma ciência amplamente estudada e amparada por outras áreas do conhecimento, que permitiram a elaboração de procedimentos de análise baseados nas características do material e comprovados cientificamente. Existe uma enorme variabilidade de análises adequadas a

mesma variabilidade de solos, que corroboram as interpretações dadas ao comportamento do material, o qual o torna mais previsível.

O material de estudo foi ensaiado com base em procedimentos e metodologias geotécnicas, o que poderia não estar coerente com a natureza do material. Isso levou a necessidade de aumentar repetibilidade dos ensaios de forma a conferir aos resultados maior confiabilidade. Entretanto, devido a determinação de amplas faixas de variação para os valores de determinados parâmetros, como os do ensaio compactação, conduziu a necessidade de averiguar a consistência dos valores obtidos e o quanto esses estavam sendo representativos e fieis as caraterísticas e comportamento do material. Dessa forma optou-se por alguns artifícios que pudessem tornar os resultados mais consistentes, como: a utilização de um material composto pela mistura de todas as amostras de cinzas coletadas; a realização de análises estatísticas de forma a trazer para os valores dos parâmetros de cinza composta maior confiabilidade e previsibilidade; e a realização de ensaios, mineralógicos, morfológicos e físico- químicos que viessem a corroborar os resultados obtidos.

Sob essa perspectiva os ensaios mostraram que a análise da cinza composta foi mais representativa para todo o material, e a maioria das análises estatísticas retornaram os valores médios próximos aos da cinza composta como já mencionado.