ADILSON SCHACKOW
PROPRIEDADES DE CONCRETOS CONTENDO REJEITOS
PARTICULADOS DE TIJOLOS DE CERÂMICA VERMELHA
Dissertação apresentada para obtenção do título de mestre em Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade do Estado de Santa Catarina, Centro de Ciências Tecnológicas – CCT.
Orientador: Sivaldo Leite Correia, Doutor.
FICHA CATALOGRÁFICA
S291p Schackow, Adilson.
Propriedades de concretos contendo rejeitos particulados de tijolos de cerâmica vermelha / Adilson Schackow; orientador: Sivaldo Leite Correia. – Joinville, 2011. 110 f. : il ; 30 cm.
Incluem referências.
Dissertação (mestrado) – Universidade do Estado Santa Catarina, Centro de Ciências Tecnológicas, Mestrado em Ciências e Engenharia de Materiais, Joinville, 2011.
AGRADECIMENTOS
Em primeiro lugar a Deus, por proporcionar a determinação e disposição necessárias.
Ao professor Dr. Sivaldo Leite Correia pela confiança no meu trabalho e pela competente orientação desde o início da pesquisa. Agradeço às sugestões e orientações que guiaram o desenvolvimento do trabalho, à grande ajuda na elaboração e nas revisões de artigos.
Aos meus pais, Nelson e Maria, exemplos de responsabilidade, que me influenciaram a seguir sempre o caminho mais longo e difícil e a apreciar antes o trajeto que o final da estrada. E a minha família que sempre me incentiva e apóia em todos os projetos que inicio.
Aos professores do Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais – PGCEM da Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC), por terem compartilhado conhecimentos essenciais ao meu crescimento pessoal e profissional.
Aos professores da UDESC, Dra. Marilena Valadares Folgueras, Dr. Luiz V. O. Dalla Valentina, e o professor da UFSC, Dr. Antonio Pedro Novaes de Oliveira, por aceitarem o convite para participar da banca examinadora da apresentação desta dissertação.
Ao bolsista de iniciação científica, e amigo, Felipe Campos Loch, pela grande colaboração, sobretudo na realização dos ensaios experimentais.
Ao Laboratório de Materiais de Construção Civil do Departamento de Engenharia Civil da Universidade do Estado de Santa Catarina, onde foram caracterizadas as matérias primas, produzidas as misturas de concretos e realizados os ensaios experimentais referentes às medidas de propriedades físicas e mecânicas.
Ao Centre for Advanced Structural Ceramics(CASC),Department of Materials, Imperial College London, Reino Unido, pela contribuição com a caracterização microestrutural dos
À empresa Cerâmica Geraldi Ltda. pelo fornecimento dos resíduos de tijolos utilizados nessa pesquisa.
À professora Lígia V. Maia Siqueira pelo compartilhamento de conhecimentos e pela grande ajuda na elaboração dos traços de concreto.
Ao Diretor Geral do Centro de Ciências Tecnológicas (UDESC/CCT), Dieter Neermann, e ao Departamento de Engenharia civil, por proporcionarem a apresentação dos resultados desta pesquisa em conceituados eventos no exterior, tais como a 12th Conference of the European Ceramic Society (ECerS XII, Estocolmo, Suécia) e a 16th International Conference on Composite Structures (ICCS16, Porto, Portugal).
“A educação faz um povo fácil de ser liderado, mas difícil de ser dirigido;
fácil de ser governado, mas impossível de ser escravizado."
RESUMO
SCHACKOW, Adilson. Propriedades de concretos contendo rejeitos particulados de tijolos de cerâmica vermelha. 2011. 110 p. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia dos Materiais – Área: Cerâmica) – Universidade do Estado de Santa Catarina, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Joinville, 2011.
Este trabalho tem como objetivo avaliar o efeito da incorporação de rejeitos particulados de tijolos (RPT) nas propriedades físicas e mecânicas e sua relação com a microestrutura de concretos de cimento Portland. Os traços foram formulados utilizando a técnica de planejamento fatorial fracionado 33-1 para o projeto e análise de experimentos. Para cada fator, três níveis foram selecionados: teor de RTP incorporado (10, 20 e 30 % em relação ao cimento), relações água-cimento de 0,37, 0,45 e 0,55, e relações agregado-cimento de 2,36, 3,64 e 4,70. O rejeito foi caracterizado para avaliar seu potencial quanto à pozolanicidade. Propriedades no estado fresco (consistência) e endurecido (resistênca à compressão em várias idades, índice de vazios, absorção de água e densidade) foram medidas. Caracterizações de microestrutura e térmica usando MEV/EDS e ADT/TG foram realizadas para correlacionar o efeito do teor de rejeito na microestrutura e propriedades no concreto endurecido. O rejeito apresenta características que possibilitam seu uso como material pozolânico. Para o índice de consistência observa-se que o mesmo diminue com a incorporação do RPT, porém ainda é possíviel obter concretos com adequada trabalhabilidade. Para as propriedades no concreto endurecido, os resultados mostram que a resistência à compressão aumenta com o aumento da porcentagem de RPT em adição ao concreto de cimento Portland. A caracterização microestrutural revela que o rejeito contribui para desenvolver uma microestrutura mais homogênea, com menos trincas e poros, quando comparadas às misturas sem o rejeito. Há indícios de que a metacaulinita contida no rejeito participa das reações de hidratação, consumindo hidróxido de cálcio e produzindo mais silicato de cálcio gel e fases hidratadas, as quais contribuem para manter os agregados mais coesos no corpo cerâmico. Estas características microestruturais melhoram as propriedades mecânicas e durabilidade dos concretos.
8
ABSTRACT
SCHACKOW, Adilson. Properties of concretes containing particulate wastes of red ceramic bricks. 2011. 110 f. Dissertation (master course in science and materials engineering – Area: Ceramic) – Santa Catarina State University, Post Graduation Program in Science and Materials Engineering, Joinville, 2011.
This study aims to evaluate the effect of incorporation of particles of fired clay brick waste (CBW) in the physical and mechanical properties and their relation to the microstructure of concrete with Portland cement. The mixtures were obtained using the technique of fractional factorial design 33-1 for the design and analysis of experiments. For each factor, three levels were selected: CBW content (10, 20 and 30 wt. % of cement), water-to-cement ratio of 0.37, 0.45 and 0.55, and aggregate-to-cement ratio of 2.36, 3.64 and 4.70. The waste was characterized to evaluate their potential as a pozzolana. Fresh properties (consistency) and hardened (compressive strength at various ages, voids index, water absorption and density) were measured. Characterizations of microstructure and thermal using SEM / EDS and DTA / TG were performed to correlate the effect of waste content on the microstructure and properties of the hardened concrete. The waste presents properties adequate to be used as a pozzolan material. Consistency index decreases with the incorporation of the CBW, but is still possible to obtain concrete with adequate workability. For properties in the hardened concrete, the results show that the compressive strength increases with the increase of CBW content as an addition for concretes of Portland cement. Microstructural characterisation reveals that the waste contributes to develop a more homogeneous microstructure with fewer pores and cracks when compared to concretes without waste. There is evidences that metakaolin contained in the waste contributes with the hydration reactions, consuming calcium hydroxide and producing more calcium silicate gel and hydrated phases, which keeps the aggregates more cohesive in the concrete microstructure. These microstructural characteristics improve the mechanical properties and durability of concrete.
LISTA DE FIGURAS
Figura 2.1. Desenvolvimento da microestrutura durante a hidratação do cimento Portland
(SCRIVENER, 1989). ... 25
Figura 2.2. Representação da curva da taxa de liberação de calor do cimento Portland, dividida em 5 etapas (adaptado de ZAMPIERI, 1989 apud SOUZA, 2007). ... 26
Figura 2.3. Apresentação diagramática da zona de transição e da matriz de cimento no concreto (MEHTA et al., 1994). ... 29
Figura 2.4. Representação gráfica de superfície de resposta (a) em duas dimensões e (b) tridimensional (MONTGOMERY, 2003) ... 42
Figura 3.1. Fotografia mostrando os materiais utilizados na fabricação dos concretos. ... 43
Figura 3.2. Fotografias mostrando (a) Tijolos rejeitados da empresa; (b) Resíduo após ter passado no moinho de bolas; (c) Resíduo após peneiramento. ... 44
Figura 3.3. Fluxograma do procedimento experimental... 45
Figura 3.4. Fotografia mostrando ensaio de impurezas orgânicas da areia. ... 49
Figura 3.5. Fotografia mostrando corpos-de-prova constituídos de areia normal, cal hidratada, resíduo de tijolo e água para ensaio de atividade pozolânica. ... 50
Figura 3.6. Seqüência de colocação dos materiais no misturador. ... 54
Figura 3.7. Fotografia mostrando uma mistura de concreto em uma betoneira comum. ... 54
Figura 3.8. Fotografia mostrando o adensamento dos concretos em mesa vibratória. ... 54
Figura 3.9. Fotografia mostrando a cura dos concretos. ... 55
Figura 3.10. Fotografia mostrando o ensaio de consistência do concreto - Slump Test ... 55
Figura 3.11. Fotografia mostrando a retificação dos topos dos corpos-de-prova. ... 56
Figura 4.1. Distribuição granulométrica do RPT. ... 60
Figura 4.2. Difração de raios X do resíduo (Q: quartzo, H: hematita). ... 61
Figura 4.3. Espectro FTIR do RPT. ... 62
Figura 4.4. Espectro FTIR do RPT mostrando a inversão de bandas em 3651 e 3670 cm-1 (a) e a ausência de banda em 938 cm-1 (b). ... 63
Figura 4.5. Análise granulométrica da areia. ... 64
Figura 4.6. Fotografia mostrando a morfologia da areia. ... 64
Figura 4.7. Distribuição granulométrica dos agregados graúdos. ... 65
10
Figura 5.1. Gráfico de contorno da superfície de resposta da RC7 como uma função dos
fatores A/C e RPT. (a) W/C = 0,37; (b) W/C = 0,45; (c) W/C = 0,55. ... 70
Figura 5.2. Gráfico de contorno da superfície de resposta da RC28 como uma função dos fatores A/C e RPT. (a) W/C = 0,37; (b) W/C = 0,45; (c) W/C = 0,55. ... 72
Figura 5.3. Gráfico de contorno da superfície de resposta da RC90 como uma função dos fatores A/C e RPT. (a) W/C = 0,37; (b) W/C = 0,45; (c) W/C = 0,55. ... 74
Figura 5.4. Gráfico de contorno da superfície de resposta da RC130 como uma função dos fatores A/C e RPT. (a) W/C = 0,37; (b) W/C = 0,45; (c) W/C = 0,55. ... 76
Figura 5.5. Análise da resistência à compressão em todas as idades para os tipos de traço (a) forte, (b) piloto e (c) fraco. ... 77
Figura 5.6. Gráficos comparativos de absorção de água, índice de vazios e massa específica do concreto seco de misturas com e sem RPT. ... 80
Figura 5.7 (a) RC28 X Índice de vazios; (b) RC28 X Absorção; (c) Índice de vazios X Absorção, em função das misturas preparadas. ... 81
Figura 6.1. Imagem MEV BSE (350 x) da superfície polida de mistura de controle de concreto endurecido com 110 dias de idade. (a) mistura 10 e (b) mistura 12 ... 83
Figura 6.2. Imagem MEV BSE (350 x) da superfície polida da mistura 10 com 110 dias de idade. ... 83
Figura 6.3. Espectro de EDS para análise química do local 1, Figura 6.2. ... 84
Figura 6.4. Espectro de EDS para a análise química do local 2, Figura 6.2... 85
Figura 6.5. Espectro de EDS para a análise química do local 3, Figura 6.2... 85
Figura 6.6. Imagens MEV ES (a) e BSE (b) (3000 x) da superfície polida do concreto 10 com 110 dias de idade (mistura 10) ... 86
Figura 6.7. Espectro de EDS para a análise química do local 1, Figura 6.6 (b). ... 86
Figura 6.8. Imagem MEV BSE (350 x) da superfície polida da mistura 2 com 110 dias de idade. ... 87
Figura 6.9. Espectro de EDS do local 1, Figura 6.8. ... 88
Figura 6.10. Imagens MEV SE (a) e MEV BSE (b) (4000 x) da superfície polida do concreto 2 com 110 dias de idade. ... 88
Figura 6.11. Espectro de EDS do local 1, Figura 6.10 (b)... 90
Figura 6.12. Espectro de EDS do local 2, Figura 6.10 (b)... 90
Figura 6.13. Termograma ATD das misturas de concreto 2 e 10. ... 91
Figura 6.14. Termograma ATG das misturas de concreto 2 e 10. ... 92
Figura 6.16. Espectro de EDS do local 1, Figura 6.15. ... 93
Figura 6.17. Imagens MEV SE (a) e BSE (b) (4000 x) da superfície polida do concreto 9 com 110 dias de idade. ... 94
Figura 6.18. Espectro de EDS do local 1, Figura 6.16 (b)... 94
Figura 6.19. Termograma ATD das misturas de concreto 9 e 12. ... 95
Figura 6.20. Termograma ATG das misturas de concreto 9 e 12. ... 96
Figura 6.21. Possível reação ocasionada pela incorporação de RPT nos concretos. ... 96
Figura 7.1. (a) Moinho a martelos semi-industrial; (b) Balança eletrônica; (c) Seladora ... 98
12
LISTA DE TABELAS
Tabela 2.1. Tipos e Constituição dos Cimentos Portland Normalizados no Brasil (ABCP,
2010). ... 22
Tabela 2.2. Fases do cimento Portland comum (OLIVEIRA, 2002). ... 23
Tabela 2.3. Principais adições minerais em uso na produção do concreto (RILEM, 1998 apud SOUZA, 2003). ... 34
Tabela 2.4. Dados sobre o setor de cerâmica no Brasil (ANICER, 2010). ... 36
Tabela 2.5. Características físicas e químicas dos materiais cimentíceos (FARIAS FILHO et al., 2000) ... 38
Tabela 3.1. Quantidades em massa dos materiais utilizados para ensaio de índice de pozolanicidade (NBR 5751, 1992) ... 50
Tabela 3.2. Traços de controle calculados em massa. ... 52
Tabela 3.3. Limites adotados para a dosagem de concretos. Fator W/C, Fator Agregado/Cimento (A/C) e Nível RPT ... 53
Tabela 3.4. Dosagens estabelecidos pela variação dos fatores. ... 53
Tabela 4.1. Massa específica e massa unitária do RPT. ... 59
Tabela 4.2. Composição química do RPT obtida por FRX ... 60
Tabela 4.3. Massa específica e massa unitária da areia ... 65
Tabela 4.4. Massas específicas e massas unitárias das britas ... 66
Tabela 5.1. Valores médios para a resistência à compressão após cura de 7, 28, 90 e 130 dias ... 68
Tabela 5.2. Análise de variância da RC7 com os efeitos estatisticamente significantes. ... 69
Tabela 5.3. Análise de variância da RC28 com os efeitos estatisticamente significantes. ... 71
Tabela 5.4. Análise de variância da RC90 com os efeitos estatisticamente significantes. ... 73
Tabela 5.5. Análise de variância da RC130 com os efeitos estatisticamente significantes. ... 75
Tabela 5.6. Misturas para validação, medidas e valores preditos para a RC7 e RC28. ... 78
Tabela 5.7. Valores medidos para o índice de consistência dos concretos ... 78
Tabela 5.8. Comparação do índice de consistência de misturas com e sem RPT ... 79
Tabela 5.9. Valores medidos para a absorção de água, índice de vazios e massa específica dos concretos após cura de 28 dias ... 79
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO GERAL ... 18
1.1 OBJETIVO GERAL ... 19
1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ... 19
2 REVISÃO DA LITERATURA ... 21
2.1 CIMENTO PORTLAND ... 21
2.1.1 Histórico ... 21
2.1.2 Tipos de cimentos ... 22
2.1.3 Composição química do cimento Portland ... 23
2.1.4 Hidratação e pega do cimento Portland ... 24
2.2 CONCRETOS DE CIMENTO PORTLAND ... 27
2.2.1 Dosagem de traço para concreto ... 27
2.2.2 Microestrutura da pasta de cimento, agregado e da zona de transição ... 28
2.2.3 Imagens de microestruturas de materiais cimentícios obtidas por MEV... 29
2.2.4 Propriedades do concreto no estado fresco e no estado endurecido ... 30
a. Resistência à compressão, Absorção de água e Índice de vazios ... 30
2.3 AGREGADOS PARA CONCRETO ... 31
2.3.1 Caracterização dos agregados ... 31
a. Análise granulométrica ... 31
b. Determinação da massa específica e massa unitária no estado solto ... 32
c. Determinação de impurezas orgânicas e do teor de materiais pulverulentos ... 32
2.4 USO DE POZOLANA EM CONCRETOS ... 32
2.4.1 Tipos de pozolanas usadas em concreto ... 32
2.4.2 Reatividade das pozolanas no concreto ... 34
2.5 O SETOR DE FABRICAÇÃO DE TIJOLOS E A GERAÇÃO DE RESÍDUOS ... 35
2.5.1 Panorama geral ... 35
2.5.2 Matéria-prima utilizada na fabricação de tijolos ... 36
2.5.3 Resíduos provenientes das indústrias de fabricação de tijolos ... 37
a. Aspectos gerais ... 37
2.6 PROJETO E ANÁLISE DE EXPERIMENTOS ... 38
2.6.1 Projeto fatorial 3K ... 40
a. Modelo de regressão e método de superfície de resposta ... 40
3 MATERIAIS E MÉTODOS ... 43
3.1 MATERIAIS UTILIZADOS PARA A CONFECÇÃO DO CONCRETO ... 43
3.1.1 Agregados naturais ... 43
3.1.2 Rejeitos Particulados de Tijolos (RPT) ... 44
3.1.3 Cimento Portland ... 44
3.2 METODOLOGIA EXPERIMENTAL ... 45
3.2.1 Caracterização dos materiais ... 45
a. Determinação da massa específica ... 45
b. Determinação da massa unitária no estado solto ... 47
c. Determinação da granulometria ... 48
d. Determinação de impurezas orgânicas e do teor de materiais pulverulentos ... 48
e. Determinação da atividade pozolânica do RPT ... 50
f. Determinação da composição química do RPT através de Fluorescência de Raios X. ... 51
g. Difração de Raios X do RPT ... 51
h. Espectroscopia de infravermelho (FTIR) do RPT ... 51
3.2.2 Dosagem do Concreto ... 52
a. Traço experimental ... 52
b. Planejamento de experimentos ... 52
3.2.3 Produção dos Concretos ... 53
a. Mistura dos materiais ... 53
b. Moldagem dos corpos-de-prova ... 54
c. Cura do concreto ... 55
3.2.4 Propriedade do concreto no estado fresco ... 55
a. Índice de consistência ... 55
3.2.5 Propriedade do concreto no estado endurecido ... 56
a. Resistência à compressão ... 56
b. Absorção de água, massa específica e índice de vazios ... 56
16
a. Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia por Energia
Dispersiva (EDS) ... 57
b. Análise térmica diferencial (ATD) e termogravimétrica (ATG) ... 58
3.2.7 Análise estatística dos resultados ... 58
4 RESULTADOS I - CARACTERIZAÇÃO DE MATÉRIAS-PRIMAS ... 59
4.1 REJEITO PARTICULADO DE TIJOLOS (RPT) ... 59
4.1.1 Caracterização físico-química e mineralógica do RPT... 59
a. Determinação da massa específica e massa unitária ... 59
b. Análise química ... 60
c. Análise Granulométrica ... 60
d. Análise por difração de raios X - DRX... 61
e. Espectroscopia de Infravermelho (FTIR). ... 61
4.1.2 Determinação do índice de atividade pozolânica. ... 63
4.2 AGREGADO MIÚDO ... 64
4.2.1 Análise Granulométrica ... 64
4.2.2 Caracterização do agregado miúdo ... 65
4.3 AGREGADOS GRAÚDOS ... 65
4.3.1 Análise granulométrica ... 65
4.3.2 Caracterização dos agregados graúdos ... 66
5 RESULTADOS II - ANÁLISE DAS PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS DOS CONCRETOS ... 67
5.1 ANÁLISE ESTATÍSTICA DOS RESULTADOS DE RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO ... 67
5.1.1 Resistência à compressão aos 7 dias de cura – RC7 ... 67
a. Análise da variância e modelo de regressão para a RC7 ... 67
b. Contorno da superfície de resposta para a RC7 ... 69
5.1.2 Resistência à compressão aos 28 dias de cura – RC28 ... 70
a. Análise da variância e modelo de regressão para a RC28 ... 70
b. Contorno da superfície de resposta para a RC28 ... 71
5.1.3 Resistência à compressão aos 90 dias de cura – RC90 ... 72
a. Análise da variância e modelo de regressão para a RC90 ... 73
5.1.4 Resistência à compressão aos 130 dias de cura – RC130 ... 74
a. Análise da variância e modelo de regressão para a RC130 ... 74
b. Contorno da superfície de resposta para a RC130 ... 75
5.1.5 Comportamento da resistência à compressão em relação às idades de cura ... 76
5.1.6 Validação dos experimentos ... 78
5.2 ÍNDICE DE CONSISTÊNCIA ... 78
5.3 ABSORÇÃO DE ÁGUA, ÍNDICE DE VAZIOS E MASSA ESPECÍFICA ... 79
5.3.1 Relação entre resistência à compressão, índice de vazios e absorção de água ... 80
6 RESULTADOS III - CARACTERIZAÇÃO MICROESTRUTURAL DE CONCRETOS COM E SEM RPT ... 82
6.1 CARACTERIZAÇÃO MICROESTRUTURAL DE CONCRETOS CONTENDO APENAS CIMENTO PORTLAND ... 82
6.1.1 Misturas de concretos 10 e 12 (concretos de controle forte e fraco) ... 82
6.2 CARACTERIZAÇÃO MICROESTRUTURAL DE CONCRETOS CONTENDO CIMENTO PORTLAND E REJEITOS DE TIJOLOS ... 86
6.2.1 Mistura de concreto 2 ... 87
a. Caracterização usando MEV e EDS. ... 87
b. Análise térmica diferencial (ATD) e termogravimétrica (ATG) ... 91
6.2.2 Mistura de concreto 9 ... 92
a. Caracterização usando MEV e EDS. ... 92
b. Análise térmica diferencial (ATD) e termogravimétrica ATG ... 95
6.2.3 Reação ocasionada pela incorporação do RPT nas misturas de concreto ... 96
7 RESULTADOS IV - ESTUDO DE CUSTOS DE CONCRETOS ... 97
a. Levantamento de custos de produção do resíduo particulado de Tijolos - RPT ... 97
b. Custos dos materiais constituintes do concreto ... 100
c. Relação entre custos dos concretos, RC28 dias e índice de consistência. ... 100
8 CONCLUSÃO ... 102
8.1 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS ... 103
1
INTRODUÇÃO GERAL
O concreto é atualmente o material mais utilizado pela indústria da construção em todo o mundo, em razão de suas indiscutíveis vantagens quando comparado a outros materiais. Mas esta enorme utilização (seu consumo mundial é superado apenas pelo consumo de água), em especial nos grandes centros urbanos, trouxe como conseqüência um aumento vertiginoso da indústria produtora de cimento Portland. Os impactos ambientais ocasionados pela extração de argila e calcário, suas principais matérias-primas, o alto consumo energético e a elevada taxa de emissão de dióxido de carbono para a atmosfera são os efeitos considerados mais danosos dessa indústria. (ALVES, 2002).
Nos últimos anos, a questão das mudanças climáticas concentrou o foco das discussões de caráter ambiental. A indústria do cimento em todo o mundo responde por aproximadamente 5% do total de CO2 emitido pelo homem. No Brasil, onde as queimadas florestais são as principais emissoras de CO2, o 1º Inventário Nacional de Gases de Efeito Estufa, que levantou dados de 1990 a 1994, classificou a participação do setor como de menos de 2% do total das emissões nacionais (SNIC, 2010).
Os cimentos com adições, feitos com aproveitamento de subprodutos de outras atividades e matérias-primas alternativas, são desenvolvidos de forma pioneira há mais de 50 anos no país, prática que vem sendo seguida hoje por todo o mundo. Os cimentos compostos têm diversas aplicações e inúmeras vantagens, principalmente ambientais.
Segundo o Sindicato Nacional da Indústria do Cimento (2010), o uso de cimentos com maior percentual de adições, como escórias siderúrgicas, cinzas de termelétricas e fíler calcário, diminui a utilização de clínquer e a conseqüente liberação de CO2 proveniente do consumo de combustíveis no forno e da transformação química do calcário (calcinação), reduzindo, assim, as emissões totais de CO2 por tonelada de cimento produzido.
aproveitamento de resíduos, por exemplo, poliuretano, areia de fundição, borracha, vidro, como substituição total ou parcial de outros produtos. O processo de fabricação de tijolos de argilas de cerâmica vermelha gera grandes quantidades de peças com defeitos de processamento. Grande parte dos defeitos ocorre na fase de queima do tijolo, normalmente entre 600 a 900 ºC. A maior empresa do ramo em Joinville, SC, a cerâmica Geraldi, produz cerca de um milhão de tijolos por mês, com aproximadamente 5 % dessa produção sendo rejeitada por trincas, quebras e baixa resistência mecânica. Argila calcinada nas temperaturas geralmente usadas para cerâmica vermelha transforma-se em metacaulinita (PERA et al., 1998), a qual tem propriedades pozolânicas.
Assim, este trabalho busca investigar os efeitos do uso do rejeito particulado de tijolos, como um material pozolânico, em adição ao cimento Portland em concretos. O efeito da incorporação do rejeito nas propriedades físicas e mecânicas é estudado usando técnicas de planejamento experimental.
1.1 OBJETIVO GERAL
O objetivo geral deste trabalho é estudar o efeito da incorporação de um rejeito particulado de tijolos (RPT) de argila vermelha nas propriedades físicas e mecânicas de concretos de cimento Portland para construção civil.
1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Os objetivos específicos incluem:
• Investigar a viabilidade do uso do rejeito de tijolos de argila vermelha como material pozolânico, por meio das suas propriedades físico-químicas e pozolânicas;
• Verificar a possibilidade de se produzir concretos com rejeitos particulados de tijolos de cerâmica vermelha, sem o uso de plastificantes, do ponto e vista das propriedades de resistência à compressão e trabalhabilidade;
• Avaliar a possibilidade de se usar um planejamento fatorial fracionado, para projeto e análise de experimentos, com misturas de concretos contendo cimento, rejeito, agregados e água;
• Determinar a viabilidade econônica de se utilizar o rejeito particulado de tijolos incorporados em concretos de cimento Portland para a construção civil;
