Resíduos reciclados como componentes de argamassas

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1 Resíduos reciclados como componentes de argamassas LuizA. P. Oliveira, Pedro M. S. Santos Departamento de Engenharia Civil e Arquitectura Universidade da Beira Interior (UBI) Covilhã, Portugal

2 Resíduos sólidos urbanos Reciclagem Meio ambiente Vidro Cerâmica vermelha Material pozolanico Vidro + cimento = quimicamente incompatíveis reacção alcali-silica Vidro Agregado grosso < 75 µm expansão excessiva não causa expansão significativa Vidro e Cerâmica Materiais com efeitos pozolanicos

3 Componentes das argamassas Cimento Portland CEM I 42,5 R Vidro/cerâmica Areia do Tejo D máx = 4,76 mm MF = 2,97 MV = 2,450 g/cm 3 Material Massa volúmica (g/cm 3 ) Superfície especifica (m²/kg) 0-45 µm µm µm vidro âmbar 2, Vidro verde 2, Vidro incolor 2, Telha ceramica 2, Tijolo ceramico 2, Argamassa de referência traço 1:3 (cimento : areia) Granulometrias: 0-45, e µm Percentagens de substituição de cimento:10, 20, 25, 30 e 40 %

4 Ensaios ensaio de consistência pela mesa de espalhamento (EN /99) resistência à compressão e à flexão (EN 196-1) (7, 28 e 90 dias) reactividade pozolânica (NP EN 450) expansão (ASTM C )

5 Argamassa Resistência à compressão Vidro Resistência à Compressão (MPa) µm µm 0-45 µm 7 dias 28 dias 90 dias 7 dias 28 dias 90 dias 7 dias 28 dias 90 dias Referência 33,53 36,29 45,25 33,53 36,29 45,25 33,53 36,29 45,25 Âmbar 10% 29,02 34,49 38,24 27,72 35,42 43,39 28,04 39,18 46,02 Verde 10% 28,25 36,07 42,77 27,05 37,92 42,8 29,3 40,12 46,38 Incolor 10% 29,51 33,29 43, Âmbar 20% 25,81 32,05 33,96 23,85 32,48 42,02 25,29 36,99 45,01 Verde 20% 25,35 30,52 40,3 24,65 34,25 39,62 26,46 37,03 44,93 Incolor 20% 25,07 30,38 37, Âmbar 25% 22,91 28,14 33,64 22,62 30,49 40,51 23,63 35,34 44,93 Verde 25% 21,79 29,35 35,83 22,51 32,86 39,77 25,83 36,65 45,21 Incolor 25% 18,07 25,28 31, Âmbar 30% 21,04 21,38 29,12 19,1 29,19 38,86 21,63 33,85 44,18 Verde 30% 19,8 25,49 33,61 21,01 31,11 38,02-35,1 42,45 Incolor 30% 17,48 23,23 28, Âmbar 40% 14,38 22,18 25,01 14,74 23,52 34,88 17,49 29,23 41,54 Verde 40% 15,1 20,4 32,28 16,54 28,25 35,31-31,38 42,01 Incolor 40% 14,51 19,28 26,

6 Resistência à compressão Argamassa Aumento de % substituição Diminuição de resistência à compressão Diminuição tamanho partículas Aumento da resistência Cerâmica Resistência à Compressão (MPa) µm 7 dias 28 dias 90 dias Referência 33,53 36,29 45,25 Telha 10% 26,17 32,37 38,96 Tijolo 10% 27,02 34,11 40,38 Telha 20% 23,05 29,59 38,78 Tijolo 20% 24,99 33,04 38,73 Telha 25% 22,42 28,94 36,08 Tijolo 25% 23,33 30,59 35,03 Telha 30% 18,98 25,52 35,85 Tijolo 30% 21,3 30,21 33,85 Telha 40% 16,76 24,74 32,13 Tijolo 40% 18,29 25,9 30, µm para substituição de 10% obtemos valores superiores aos de referência Para µm a superfície específica não influencia significativamente os resultados de resistência mecânica.

7 Resistência à flexão Vidro Resistência à Flexão (MPa) Argamassa µm µm 0-45 µm 7 dias 28 dias 90 dias 7 dias 28 dias 90 dias 7 dias 28 dias 90 dias Referência 6,88 7,03 7,73 6,88 7,03 7,73 6,88 7,03 7,73 Âmbar 10% - 5,39 6,95 6,64 8,67 9,06 6,72 8,13 9,22 Verde 10% 4,14 7,89 6,56 7,81 8,2 8,98 6,64 8,59 8,91 Incolor 10% 5,7 6,17 8, Âmbar 20% - 6,72 5,78 5,78 7,66 9,45 5,94 8,52 10,08 Verde 20% 5 6,41 8,67 6,56 7,66 7,89 6,64 8,28 9,53 Incolor 20% 5,16 6,72 7, Âmbar 25% - 3,39 7,19 5,23 7,89 8,13 5,86 8,2 10,08 Verde 25% 5,47 6,25 6,25 5,47 7,73 9,3 6,25 7,5 9,14 Incolor 25% 4,92 6,17 7, Âmbar 30% - 3,67 6,09 4,3 6,09 8,83 5,23 8,59 9,77 Verde 30% 4,84 7,19 7,19 5,94 8,52 7,5 7,97 8,36 Incolor 30% 3,91 5 7, Âmbar 40% - 5,08 5,16 4,3 5,63 8,91 4,77 7,81 10,39 Verde 40% 4,38 5,31 7,11 4,84 7,73 8,05 7,97 8,98 Incolor 40% 3,91 5,7 6,

8 Resistência à flexão Argamassa Cerâmica Resistência à Flexão (MPa) µm 7 dias 28 dias 90 dias Referência 6,88 7,03 7,73 Telha 10% 5,94 7,11 7,81 Tijolo 10% 6,56 7,03 8,2 Telha 20% 5,78 6,64 7,81 Tijolo 20% 5,63 6,72 8,13 Telha 25% 5 6,12 7,5 Tijolo 25% 5,63 7,19 8,05 Telha 30% 4,14 6,25 7,73 Tijolo 30% 5,55 6,17 7,81 Telha 40% 4,3 6,17 7,81 Tijolo 40% 3,91 6,64 7,5 Aumento de % substituição Diminuição de resistência à flexão

9 Reactividade pozolânica Requisitos mínimos: 0-45µm e 45-75µm

10 Expansão 0,010 Expansion % 0,008 0,006 0,004 0,002 0,000 Ref. A25% A30% A40% G40% F40% ASTM C expansões menores que 0,10%

11 a incorporação de resíduos de vidro de granulometria µm não altera a consistência no caso do vidro, mas para a cerâmica há uma diminuição da consistência; os coeficientes de aumento de resistência são semelhantes para os resíduos estudados na fracção granulométrica µm. Os mesmos coeficientes são mais elevados para as fracções de µm e 0-45 µm; as características que definem um material pozolânico, de acordo com a NP EN 450, são atingidas pelos resíduos de fracções granulométricas inferiores a 75µm; para os resíduos estudados o índice de actividade pozolânica aumenta com a superfície específica, embora este aumento seja resultante de um maior tempo de moagem. Do ponto de vista económico o índice de actividade pozolânica é obtido com partículas de 45-75µm sem perda significativa da resistência à compressão; em termos de expansão deletéria, a argamassa com resíduos de vidro apresentou resultados bastantes inferiores aos considerados na norma ASTM C ; é possível a fabricação de materiais pozolanicos a partir de resíduos de vidro e de cerâmica vermelha, sendo no entanto necessário avaliar as propriedades particulares à cada exigência de aplicação nas argamassas frescas e endurecidas.