Cimento álcali-ativado: influência da substituição parcial de lodo de Estação de Tratamento de Água por metacaulim

Authors

  • Aedjota Matos de Jesus
  • Hugo Rodrigues da Silva
  • Fabrício Aurélio Fernandes Braga
  • Nayessa Evelyn Braga Teixeira
  • Luciana Silvino Virgolino
  • Samanta Ferreira Azevedo
  • Daniela Giovanini Manuel Pires
  • Marcelo de Souza Picanço

DOI:

https://doi.org/10.34117/bjdv9n1-237

Keywords:

geopolímero, resíduo industrial, cimento portland

Abstract

O lodo de Estação de Tratamento de Água tem se mostrado um insumo em potencial para produção de cimento álcali-ativado, devido principalmente sua composição química com elevados teores de sílica e alumina. Além disso, a utilização desse resíduo para desenvolvimento de cimento álcali-ativado representa uma solução ambientalmente adequada ao ser capaz de absorver o resíduo na cadeia produtiva do cimento álcali-ativado e emitir menor quantidade de CO2 durante sua produção, quando comparada com a produção do cimento Portland. Neste sentido, o objetivo deste estudo é avaliar a influência da substituição parcial do lodo de Estação de Tratamento de Água por metacaulim nas propriedades de cimentos álcali-ativados. Para tanto, em função do tempo de pega e resistência à compressão, foram analisadas três dosagens de cimento álcali-ativado com substituição parcial em massa de lodo calcinado de Estação de Tratamento de Água da cidade de Porto Velho/RO por metacaulim nas proporções de 20%, 35% e 50%. Os resultados mostram que os cimentos álcali-ativados possuem tempos de início de pega rápido, pois são menores que 30 minutos, e duas dosagens (35% e 50%) apresentaram resistência superior a 25 MPa, o que torna o cimento álcali-ativado adequado para aplicação na construção civil. A análise estatística revelou que a substituição parcial em massa na proporção de 30% de lodo de Estação de Tratamento de Água por metacaulim afeta significativamente a propriedade de resistência à compressão.

References

ABDELAAL, Ahmed et al. Immobilization of some heavy metals in geopolymer based on water treatment sludge and alum industry solid waste. Alfarama Journal of Basic & Applied Sciences, v. 1, n. 2, p. 137-147, 2020.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. NBR 16697: Cimento Portland - Requisitos. Rio de Janeiro: ABNT, 2018.

CUNHA, Geremias Dourado et al. Caracterização e destinação ambientalmente corretas do lodo gerado pelas estações de tratamento de água. Nature and Conservation, v. 12, n. 2, p. 19-30, 2019.

HAJIMOHAMMADI, Ailar; PROVIS, John L.; VAN DEVENTER, Jannie SJ. The effect of silica availability on the mechanism of geopolymerisation. Cement and Concrete Research, v. 41, n. 3, p. 210-216, 2011.

JESUS, Aedjota M.; VIEIRA, Raimundo K.; VIEIRA, Adalena K. Use of sludge from water treatment station to produce Geopolymer cement. Brazilian Applied Science Review, v. 4, n. 6, p. 3367-3378, 2020.

MANAENKOV, Alexey; STEINEROVA, Michaela; KUKLEVA, Ekaterina. Effect of kaolin addition into metakaolin geopolymer composite. Journal of Materials in Civil Engineering, v. 33, n. 1, p. 06020022, 2021.

OUELLET-PLAMONDON, C.; HABERT, G. Life cycle assessment (LCA) of alkali-activated cements and concretes. In: Handbook of alkali-activated cements, mortars and concretes. Woodhead Publishing, 2015. p. 663-686.

RAKHIMOVA, Nailia R. Recent advances in blended alkali-activated cements: A review. European Journal of Environmental and Civil Engineering, v. 26, n. 10, p. 4596-4618, 2022.

REIS, Daniel Costa et al. Potential CO2 reduction and uptake due to industrialization and efficient cement use in Brazil by 2050. Journal of Industrial Ecology, v. 25, n. 2, p. 344-358, 2021.

SUKSIRIPATTANAPONG, Cherdsak et al. Compressive strength development in fly ash geopolymer masonry units manufactured from water treatment sludge. Construction and Building Materials, v. 82, p. 20-30, 2015.

Published

2023-01-13

How to Cite

de Jesus, A. M., da Silva, H. R., Braga, F. A. F., Teixeira, N. E. B., Virgolino, L. S., Azevedo, S. F., Pires, D. G. M., & Picanço, M. de S. (2023). Cimento álcali-ativado: influência da substituição parcial de lodo de Estação de Tratamento de Água por metacaulim. Brazilian Journal of Development, 9(1), 3446–3455. https://doi.org/10.34117/bjdv9n1-237

Issue

Section

Original Papers