Aproveitamento de resíduos da indústria alimentícia para a produção de materiais cimentícios sustentáveis

Autores

  • Maysa Lorena Figueiredo Martins Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
  • Marcio Mateus Pimenta Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
  • Augusto Cesar da Silva Bezerra Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais

DOI:

https://doi.org/10.46421/entac.v20i1.6279

Palavras-chave:

Cimento Portland, terra diatomácea, resíduo sólido, filtragem , Silício

Resumo

O potencial da terra diatomácea como um resíduo aproveitável, proveniente de processos de filtragem, se dá devido ao seu alto teor de silício e morfologia favorável para reações químicas. Sua granulometria refinada e estrutura amorfa indicam alta reatividade. Deste modo, foi explorada a aplicação deste resíduo como substituto parcial ao cimento Portland, visando obter um material com propriedades mecânicas, boa durabilidade e menores impactos ambientais associados à destinação de resíduos e à emissão de CO2. A dosagem da argamassa foi realizada substituindo o cimento Portland por até 25% de resíduo diatomáceo. Ensaios de resistência à compressão e absorção de água foram realizados nos corpos de prova moldados com o traço estabelecido, comparando seu desempenho com o do cimento Portland puro. O material desenvolvido ficou próximo do limite normativo para cimentos de classe 32, ficando apenas 5% abaixo do exigido. Esse resultado demonstra o enorme potencial da utilização de resíduos na produção de materiais cimentícios sustentáveis, reforçando a viabilidade técnica e a promessa de um futuro mais verde e inovador para a construção civil.

Biografia do Autor

Maysa Lorena Figueiredo Martins, Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais

Mestre em Engenharia Civil pelo Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais 

Marcio Mateus Pimenta, Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais

Coordenador de Laboratórios na instituição CEFET-MG, mestrando em Engenharia Civil na linha de pesquisa de Materiais de Construção Sustentáveis no CEFET-MG (2022 - atualmente) e membro do grupo de pesquisa do Laboratório de Materiais Inovadores Sustentáveis LAB-MIS (2022 - atualmente). Graduado em Engenharia Civil pela instituição UFTM (2017-2022) em Uberaba/MG, técnico em Edificações pela instituição CEFET MG campus IV em Araxá/MG (2013-2015).

Augusto Cesar da Silva Bezerra, Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais

Possui graduação em Engenharia de Produção Civil pelo Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (2004), mestrado em Construção Civil pela Universidade Federal de Minas Gerais (2007) e doutorado em Engenharia Metalúrgica e de Minas pela Universidade Federal de Minas Gerais (2012). Atualmente é professor efetivo do Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais e coordenador de programas profissionais da área de conhecimento Engenharias I da CAPES. Tem experiência na área de Engenharia Civil, com ênfase em Materiais e Componentes de Construção, atuando principalmente nos seguintes temas: sustentabilidade, aproveitamento de resíduos, aglomerantes de baixo carbono, materiais álcalis-ativados, cimento Portland, compósitos cimentícios, concreto e infraestrutura resiliente.

Referências

A. Ashraf, R. Ramamurthy, E.R. Rene, Wastewater treatment and resource recovery technologies in the brewery industry: Current trends and emerging practices, Sustain. Energy Technol. Assessments 47 (2021) 101432. https://doi.org/10.1016/J.SETA.2021.101432.

S.V. Bonato, D. Augusto de Jesus Pacheco, C. Schwengber ten Caten, D. Caro, The missing link of circularity in small breweries’ value chains: Unveiling strategies for waste management and biomass valorization, J. Clean. Prod. 336 (2022) 130275. https://doi.org/10.1016/J.JCLEPRO.2021.130275.

J.Y. Richard Liew, M.-X. Xiong, B.-L. Lai, Special considerations for high strength materials, Des. Steel-Concrete Compos. Struct. Using High-Strength Mater. (2021) 125–142. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-823396-2.00011-3.

J.H. Ideker, K.L. Scrivener, H. Fryda, B. Touzo, Calcium Aluminate Cements, Lea’s Chem. Cem. Concr. (2019) 537–584. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-100773-0.00012-5.

P.-C. Aïtcin, Supplementary cementitious materials and blended cements, Sci. Technol. Concr. Admixtures (2016) 53–73. https://doi.org/10.1016/b978-0-08-100693-1.00004-7.

L.F. de Magalhães, S. França, M. dos S. Oliveira, R.A.F. Peixoto, S.A.L. Bessa, A.C. da S. Bezerra, Iron ore tailings as a supplementary cementitious material in the production of pigmented cements, J. Clean. Prod. 274 (2020) 123260. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.123260.

M.L.F. Martins, R.R. Barreto, P.R.R. Soares Junior, I.P. Pinheiro, A.C. da S. Bezerra, Metal magnesium industry waste for partial replacement of Portland cement, Rev. IBRACON Estruturas e Mater. 13 (2020) 1–9. https://doi.org/10.1590/s1983-41952020000600011.

L.R.C. Tavares, J.F.T. Junior, L.M. Costa, A.C. da Silva Bezerra, P.R. Cetlin, M.T.P. Aguilar, Influence of quartz powder and silica fume on the performance of Portland cement, Sci. Rep. 10 (2020) 1–15. https://doi.org/10.1038/s41598-020-78567-w.

B. Lothenbach, K. Scrivener, R.D. Hooton, Supplementary cementitious materials, Cem. Concr. Res. 41 (2011) 1244–1256. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2010.12.001.

B. Lothenbach, K. Scrivener, R.D. Hooton, Supplementary cementitious materials, Cem. Concr. Res. 41 (2011) 1244–1256. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2010.12.001.

K.L. Scrivener, V.M. John, E.M. Gartner, Eco-efficient cements: Potential economically viable solutions for a low-CO2 cement-based materials industry, Cem. Concr. Res. 114 (2018) 2–26. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2018.03.015.

M.L.F. Martins, P.R.R. Soares Junior, T. Henrique da Silva, P. de Souza Maciel, I. Peixoto Pinheiro, A.C.S. Bezerra, Magnesium industry waste and red mud to eco-friendly ternary binder: Producing more sustainable cementitious materials, Constr. Build. Mater. 310 (2021) 125172. https://doi.org/10.1016/J.CONBUILDMAT.2021.125172.

N.C. Gomes Silveira, M.L. Figueiredo Martins, A.C. da S. Bezerra, F. Gabriel da Silva Araújo, Ecological geopolymer produced with a ternary system of red mud, glass waste, and Portland cement, Clean. Eng. Technol. 6 (2022) 100379. https://doi.org/10.1016/J.CLET.2021.100379.

L.R.C. Tavares, J.F.T. Junior, L.M. Costa, A.C. da Silva Bezerra, P.R. Cetlin, M.T.P. Aguilar, Influence of quartz powder and silica fume on the performance of Portland cement, Sci. Reports 2020 101 10 (2020) 1–15. https://doi.org/10.1038/s41598-020-78567-w.

M.H. Samarakoon, P.G. Ranjith, V.R.S. De Silva, Effect of soda-lime glass powder on alkali-activated binders: Rheology, strength and microstructure characterization, (2020). https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.118013.

R. Siddique, N. Chahal, Use of silicon and ferrosilicon industry by-products (silica fume) in cement paste and mortar, Resour. Conserv. Recycl. 55 (2011) 739–744. https://doi.org/10.1016/J.RESCONREC.2011.03.004.

X. Zhang, X. Guan, C. Ma, Characterization of hydration depths of cement particles with different sizes in hardened cement-based materials, Constr. Build. Mater. 300 (2021) 123986. https://doi.org/10.1016/J.CONBUILDMAT.2021.123986.

V.T. Nguyen, S.Y. Lee, S.Y. Chung, J.H. Moon, D.J. Kim, Effects of cement particle distribution on the hydration process of cement paste in three-dimensional computer simulation, Constr. Build. Mater. 311 (2021) 125322. https://doi.org/10.1016/J.CONBUILDMAT.2021.125322.

ABNT, NBR 7215 - Cimento Portland - Determinação da resistência à compressão, Assoc. Bras. NORMAS TÉCNICAS (2019).

ABNT, NBR 5752 - Materiais pozolânicos - Determinação do índice de desempenho com cimento Portland aos 28 dias., Assoc. Bras. NORMAS TÉCNICAS (2014).

ABNT, NBR 16697 - Cimento Portland - Requisitos, Assoc. Bras. NORMAS TÉCNICAS (2018).

S.N. Shah, K.H. Mo, S.P. Yap, M.K.H. Radwan, A. El-Shafie, Chemically treated silica aerogel for the use in lightweight cementitious composite, Case Stud. Constr. Mater. 18 (2023) e01742. https://doi.org/10.1016/J.CSCM.2022.E01742.

Z. Bayer Öztürk, T. Çam, Performance of eco-friendly fly ash-based geopolymer mortars with stone-cutting waste, Mater. Chem. Phys. 307 (2023) 128112. https://doi.org/10.1016/J.MATCHEMPHYS.2023.128112.

Y. Liao, W. Li, B. Da, Y. Meng, D. Chen, Research on properties of waste oyster shell mortar: The effect of calcination temperature of oyster shell powder, Case Stud. Constr. Mater. 19 (2023) e02639. https://doi.org/10.1016/J.CSCM.2023.E02639.

E. Özçelikci, A. Oskay, İ.R. Bayer, M. Şahmaran, Eco-hybrid cement-based building insulation materials as a circular economy solution to construction and demolition waste, Cem. Concr. Compos. 141 (2023) 105149. https://doi.org/10.1016/J.CEMCONCOMP.2023.105149.

H.A. Subhani, R.A. Khushnood, S. Shakeel, Synthesis of recycled bricks containing mixed plastic waste and foundry sand: Physico-mechanical investigation, Constr. Build. Mater. 416 (2024) 135197. https://doi.org/10.1016/J.CONBUILDMAT.2024.135197.

L.A.S. de Aquino, T.R.C. Silva, M. Teixeira Marvila, A.R.G. de Azevedo, Agro-industrial waste from corn straw fiber: Perspectives of application in mortars for coating and laying blocks based on Ordinary Portland cement and hydrated lime, Constr. Build. Mater. 353 (2022) 129111. https://doi.org/10.1016/J.CONBUILDMAT.2022.129111.

V.F. Lotfy, A.H. Basta, E.S. Shafik, Assessment of the effect of different pulping by-products on enhancing the reuse of rubber waste in producing of cement-mortar, Int. J. Biol. Macromol. 256 (2024) 128205. https://doi.org/10.1016/J.IJBIOMAC.2023.128205.

X. Ma, J. Pan, J. Cai, Z. Zhang, J. Han, A review on cement-based materials used in steel structures as fireproof coating, Constr. Build. Mater. 315 (2022) 125623. https://doi.org/10.1016/J.CONBUILDMAT.2021.125623.

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Publicado

2024-10-07

Como Citar

MARTINS, Maysa Lorena Figueiredo; MATEUS PIMENTA, Marcio; CESAR DA SILVA BEZERRA, Augusto. Aproveitamento de resíduos da indústria alimentícia para a produção de materiais cimentícios sustentáveis. In: ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA DO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 20., 2024. Anais [...]. Porto Alegre: ANTAC, 2024. p. 1–10. DOI: 10.46421/entac.v20i1.6279. Disponível em: https://eventos.antac.org.br/index.php/entac/article/view/6279. Acesso em: 19 out. 2024.

Edição

Seção

Resíduos

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