Avaliação da utilização de sucata de vidro como adição mineral frente à sílica ativa e como agregado miúdo artificial na produção de materiais à base de cimento

Abstract

O vidro é um material 100% reciclável e largamente utilizado no mundo todo. As suas propriedades mecânicas incluem elevados valores de resistência à compressão, à tração, à flexão e ao desgaste. Além disso, mais de 70% de sua matéria é constituída por sílica (SiO2), o que pode lhe conferir boas propriedades pozolânicas, caracterizando-o como um potencial material constituinte para o concreto. Por ser um material com elevada massa específica, e consequentemente, com alto custo de transporte à origem para a sua reciclagem, o vidro é descartado incorretamente em depósitos de lixo e aterros sanitários. A viabilização técnica do uso deste resíduo pode ajudar a solucionar o impacto ambiental causado por este material. Dessa forma, este trabalho estudou a viabilidade da utilização da sucata de vidro comum transparente como adição mineral em substituição ao cimento (frente à sílica ativa) e, também, como agregado miúdo artificial (areia) na produção de materiais à base de cimento. Devido à composição do vidro, que é, basicamente, sílica no estado amorfo, existe a possibilidade de ocorrência de reação álcali-agregado (RAA), que é uma reação química que ocorre justamente, entre a sílica amorfa e os hidróxidos alcalinos presentes nos poros do concreto. A RAA causa fissuração no concreto, por isso pode comprometer seu desempenho. Sendo assim, foi avaliada a reatividade potencial do vidro moído selecionado para o estudo, através de ensaio acelerado da NBR 15577-4. Também foi avaliada sua influência quando utilizado como agregado miúdo artificial e como adição mineral, sobre a resistência à compressão de uma argamassa. Os resultados obtidos foram comparados com a utilização de areia natural e da sílica ativa. De acordo com os resultados obtidos chegou-se à conclusão que o vidro estudado, quando utilizado como areia artificial, apresenta boas condições para o uso, conferindo à argamassa ganhos de resistência superiores à convencional produzida com areia natural e sem sofrer expansões decorrentes da RAA. Quando utilizado como adição mineral, o material não se mostrou adequado, uma vez que participa da RAA e os ganhos de resistência se equipararam aos do traço de referência.

Glass is a 100% recyclable material and widely used worldwide. Its mechanical properties includes high levels of resistance to compression, traction, bending and wear. Furthermore, over 70% of its area consists of silica (SiO2), which can give good pozzolanic properties, characterizing it as a potential constituent material for the concrete. As a material with high density, and therefore with high cost of transportation for its recycling, the glass is discarded incorrectly on deposits of garbage and landfills. The technical feasibility of using this waste can be a solution to the environmental impact caused by this material. Thus, this study proposed a feasibility of using transparent scrap glass as common mineral admixture in place to cement (opposite to the condensed silica fume) as well as artificial fine aggregate (sand) in the production of cement-based materials. Because the composition of glass, which is basically amorphous silica, there is the possibility of alkali-aggregate reaction (AAR), which is a chemical reaction that occurs precisely between the amorphous silica and the alkali hydroxides present in the pores of the concrete. The AAR cause cracking in the concrete, which may compromise its performance. Thus, the reactivity potential of the scrap glass selected for the study was evaluated using the NBR 15577-4 accelerated test (similar to ASTM C-1260). Was also evaluated its effect, when used as a fine aggregate and as a mineral admixture, on the resistance to compression of a mortar. The results were compared with the use of condensed sílica fume and natural sand. According to the results obtained, it was concluded that the glass studied, when used as an artificial sand, offers good conditions for use, giving the mortar a superior gain in strength when compared to conventional mortar produced with natural sand and without suffering expansions resulting from AAR . When used as mineral admixture, the material is not appropriate, since it participates in the AAR and the gains in strength are similar to the reference sample.