Estudo do aproveitamento de rejeito magnético de fosfato em substituição parcial ao agregado miúdo em compósitos cimentícios.
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Date
2023
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Abstract
A indústria da mineração, apesar de ser uma atividade primordial para a economia do estado
de Minas Gerais, gera um grande volume de rejeitos provindos do beneficiamento dos
minérios. Esses resíduos minerais causam impactos ao meio ambiente, degradam o subsolo e
seus depósitos de estéril e de rejeito ocupam extensas áreas. Vários estudos estão sendo feitos
por empresas e diversas universidades do país, com o objetivo de dar um melhor
aproveitamento para os rejeitos da mineração, visando diminuir os prejuízos causados ao meio
ambiente e agregar valor a este material que, em sua grande maioria, tem sido descartado.
Neste contexto, este trabalho tem como objetivo verificar a possibilidade da utilização do
rejeito magnético de fosfato em substituição parcial ao agregado miúdo em compósitos
cimentícios, contribuindo para a redução dos impactos ambientais, e, além disso, agregar
valor ao produto. O rejeito foi previamente caracterizado quanto a composição química e
características físicas e mineralógicas, através de peneiramento a úmido, Difração de Raios X
(DRX) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) com Espectroscopia de Raios X por
Energia Dispersiva (EDS). Além disso, foi realizada a análise termogravimétrica do rejeito. A
areia industrial e o cimento CPV ARI foram avaliados quanto a morfologia e a caracterização
química através do MEV/EDS. Em seguida, foi definido o traço de 1:3 (cimento:areia) com
a/c constante igual a 0,48 e realizada a moldagem dos compósitos cimentícios: Traço 1
(referência), Traço 2 (20% de substituição da areia fina pelo rejeito #100), Traço 3 (40% de
substituição da areia fina pelo rejeito #100), Traço 4 (20% de substituição da areia média fina
pelo rejeito #50) e Traço 5 (40% de substituição da areia média fina pelo rejeito #50); os quais
passaram pelo período de cura de 28 dias, e em seguida pelo processo de rompimento para
análise das propriedades mecânicas (resistência à compressão axial e diametral), durabilidade
(absorção por imersão), características microestruturais (MEV/EDS) e análise
termogravimétrica (TGA); todos considerando temperatura ambiente, além disso foram
realizados testes complementares de resistência à compressão axial e MEV/EDS, após os
compósitos cimentícios serem submetidas a temperatura de 400oC. Os resultados mostraram
que o rejeito magnético como substituto parcial da areia, considerando 20% e 40% de
substituição nas faixas granulométricas de 0,15-0,3 mm e 0,3-0,6 mm, não degrada as
propriedades mecânicas e de durabilidade dos compósitos cimentícios nem em temperatura
ambiente e nem após os corpos de prova serem submetidos a temperatura de 400oC; além
disso, através da análise termogravimétrica (TGA), verificou-se que a perda de massa total do
Traço 1 foi menor que a do Traço 5, sendo 7,04% e 10,1% respectivamente. Através do MEV,
foi possível observar semelhanças nos Traços 1 e 5, como a zona de transição cimento-areia e
cimento-rejeito, presença de poros e o esfarelamento dos compósitos cimentícios após serem
submetidos a 400oC. Portanto, é possível concluir que se abrem possibilidades alternativas em
relação à utilização deste rejeito na indústria da construção civil, tornando-se assim uma
solução efetivamente sustentável, com impactos econômicos, sociais e ambientais.
Description
Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
Keywords
Agregado miúdo, Construção civil, Compósitos cimentícios, Rejeitos - metalurgia
Citation
FERREIRA, Belchiolina Flavia. Estudo do aproveitamento de rejeito magnético de fosfato em substituição parcial ao agregado miúdo em compósitos cimentícios. 2023. 120 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2023.