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Abstract(s)
A indústria cimenteira é um dos sectores que mais contribui para um elevado impacto ambiental.
O processo de produção de cimento requer a utilização de grandes quantidades de recursos naturais, é energeticamente intensivo e emite elevadas taxas de dióxido de carbono para a atmosfera.
Com o presente estudo pretendeu-se contribuir para a mitigação do impacto ambiental provocado pelo processo de fabrico do cimento estudando a viabilidade da substituição parcial de cimento por um material com propriedades cimentícias. O material cimentício estudado foi um resíduo da indústria da refinação de petróleo, em concreto, o catalisador exausto produzido na unidade de “craking” catalítico (FCC) da refinaria da Petrogal, em Sines.
Na prossecução do objectivo deste trabalho prepararam-se misturas de cimento com teores de incorporação catalisador exausto de FCC de 5, 10, 15, 20, 25 e 30%, em massa, para avaliar o efeito do teor do resíduo incorporado em propriedades reológicas e mecânicas de argamassas, em função do tempo de hidratação. Pretendeu-se, ainda, avaliar se as misturas de cimento com incorporação do resíduo correspondem às especificações requeridas pela norma europeia em vigor (NP EN 19 -1:2001).
Numa segunda fase do trabalho estudou-se ternária composta por cimento, resíduo de catalisador exausto de FCC e resíduo de pedra natural.
Em função da sua composição, foram produzidas quatro séries diferentes de argamassas:
- Argamassas de referência que incluem na sua composição cimento, areia e água (de acordo com a NP EN 196-1:2006);
- Argamassas com substituição parcial de cimento por resíduo de catalisador exausto de FCC tal como foi recebido da refinaria (misturas binárias);
- Argamassas com substituição parcial de cimento por resíduo de catalisador exausto de FCC moído (misturas binárias); e,
- Argamassas com substituição parcial de cimento por catalisador exausto de FCC e resíduo de pedra natural (misturas ternárias).
Todas estas argamassas foram elaboradas adoptando um procedimento experimental que se baseia no descrito na norma NP EN 196-1:2006.
Ao longo da campanha experimental, as argamassas foram sujeitas a ensaios no estado fresco e ensaios no estado endurecido, em diferentes tempos de hidratação, para determinar algumas propriedades físicas e mecânicas, respectivamente. As argamassas de referência e as misturas binárias foram ensaiadas aos 2, 7, 28, 56 e 90 dias e as misturas binárias foram ensaiadas aos 2, 7 e 28 dias. No estado fresco realizaram-se ensaios de determinação da consistência por espalhamento, determinação da massa volúmica e ensaios de teor em ar. No estado endurecido foram determinadas as resistências à flexão e à flexão.
Da análise dos resultados pod inferir que o resíduo de catalisador exausto de FCC apresenta actividade pozolânica, de tal forma que, argamassas conteores de substituição de cimento por este resíduo até 15% (com adição de superplastificante) estão conforme a norma NP EN 197-1:2001 no que respeita à resistência à compressão, em todos os tempos de hidratação especificados. Relativamente às misturas ternárias, verificou-se que conforme a norma NP EN 197-1:2001, o cimento pode ser substituído pelos dois resíduos em simultâneo até 20%. Verificou-se ainda que utilizando qualquer um dos resíduos com superplastificante, este teor poderia aumentar até 30%.
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Keywords
Reutilização de resíduos industriais materiais de base cimentrícia Mitigação impactos ambientais Resíduo de catalisador exausto de FCC Resíduo de pedra natural