Estabilização alcalina de um solo granular com resíduo de telha esmaltada e cal de carbureto ativados com silicato e hidróxido de sódio

Abstract

A produção de cimento para a construção civil libera quantidades excessivas de CO2. No Brasil, são emitidos cerca de 800 kg de CO2 por tonelada de cimento Portland produzido. Sendo assim, técnicas que colaboram com a sustentabilidade vêm sido desenvolvidas por estudiosos, com a finalidade de reduzir as emissões de CO2, mantendo a qualidade dos produtos finais. A álcaliativação, por sua vez, têm sido uma alternativa que além de produzir novos ligantes, possibilita a utilização de resíduos industriais, com altos teores de sílica e alumina, na produção de materiais alternativos e funcionais. O setor de produção cerâmica no Brasil, produz cerca de 8,3 bilhões de peças cerâmicas ao mês, sendo também responsável pela produção de um intervalo entre 4 a 6,5 milhões de toneladas de resíduo ao ano. Esses resíduos são classificados como pozolânicos pela norma ABNT 12653:2015, possuindo propriedades favoráveis para utilização, como precursor, em materiais álcali ativados. Com a finalidade de aplicação em estabilização de solos, foram utilizados como precursores o resíduo de cerâmica vermelha e a cal de carbureto e como ativadores o silicato de sódio e o hidróxido de sódio, formando um ligante por reações pozolânicas em meio alcalino, utilizando o método de moldagem one-part. Foram realizados ensaios de resistência à compressão simples, módulo de cisalhamento inicial, durabilidade, módulo de cisalhamento inicial entre os ciclos de durabilidade e simple shear. Os resultados demonstraram que os ligantes desenvolvidos para ambos os módulos de sílica, apresentam eficácia e são uma opção adequada ser utilizada para o melhoramento de solos. Além disso, o índice de porosidade/teor de ligante apresentou-se como um parâmetro eficaz para avaliação da estabilização do solo utilizado.

The production of cement for civil construction releases excessive amounts of CO2. In Brazil, around 800 kg of CO2 are emitted per ton of Portland cement produced. Thus, techniques that collaborate with sustainability have been developed by scholars, with the aim of reducing CO2 emissions, maintaining the quality of the final products. Alkali-activation, in turn, has been an alternative that, in addition to producing new binders, enables the use of industrial waste, with high levels of silica and alumina, in the production of alternative and functional materials. The ceramic production sector in Brazil produces about 8.3 billion ceramic pieces per month, being also responsible for the production of a range between 4 to 6.5 million tons of waste per year. These residues are classified as pozzolanic by the ABNT 12653:2015 standard, having favorable properties for use as a precursor in activated alkali materials. With the purpose of application in soil stabilization, red ceramic residue and carbide lime were used as precursors and sodium silicate and sodium hydroxide as activators, forming a binder by pozzolanic reactions in alkaline medium, using the method one-part molding. Simple compressive strength, initial shear modulus, durability, initial shear modulus between the durability cycles and simple shear were performed. The results showed that the binders developed for both silica modules are effective and are a suitable option to be used for soil improvement. In addition, the index porosity/binder content was shown to be an effective parameter for evaluating the stabilization of the soil used.