Produção de concreto com resíduo de indústria cervejeira
DOI:
https://doi.org/10.5902/2179460X75292Palavras-chave:
Sustentabilidade, Concreto não estrutural, Terra diatomacea, Agregado finoResumo
Os setores produtivos buscam repensar suas atividades para minimizar sua contribuição negativa ao clima, incluindo os resíduos sólidos gerados por diferentes áreas. A utilização de resíduos de um setor produtivo em outro setor produtivo pode minimizar as consequências da atual degradação ambiental. Neste estudo, o agregado miúdo (areia) foi parcialmente substituído por resíduo de terra de diatomáceas utilizadas em filtros de cervejaria, sem tratamento extensivo, na produção de concreto. Dosagens de concreto foram preparadas com 0% (referência), 2,5%, 5% e 10% m/m em substituição ao resíduo de terra de diatomáceas e avaliadas quanto à resistência à compressão axial, resistência à tração diametral, módulo de elasticidade, massa específica, absorção de água e razão de vazios. A análise de variância (ANOVA) one-way, com significância de 5%, testou as diferenças, seguida do teste de Tukey-Kramer, para comparações pareadas. Todas as misturas com substituições foram significativamente diferentes da mistura de referência, mas os resultados mostraram que é possível utilizar o resíduo como substituto parcial da areia na produção de concreto não estrutural. Assim, é possível diminuir a quantidade de areia natural e, ao mesmo tempo, diminuir o passivo ambiental da indústria cervejeira, criando possibilidades na gestão de resíduos sólidos e mitigação na exploração de reservas naturais não renováveis.
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Referências
ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas (1998). Concreto – Determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone. NBR NM 67. Rio de Janeiro: ABNT.
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2009a). Argamassa e concreto endurecidos - Determinação da absorção de água, índice de vazios e massa específica. NBR 9778. Rio de Janeiro: ABNT.
ABNT– Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2009b). Concreto fresco - Determinação da massa específica, do rendimento e do teor de ar pelo método gravimétrico. NBR 9833. Rio de Janeiro: ABNT.
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2010). Materiais pozolânicos – Determinação do teor de hidróxido de cálcio fixado – Método Chapelle modificado. NBR 15895. Rio de Janeiro: ABNT.
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2011). Concreto e argamassa — Determinação da resistência à tração por compressão diametral de corpos de prova cilíndricos. NBR 7222. Rio de Janeiro: ABNT.
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2014a). Materiais Pozolâmicos - Requisitos. NBR 12653. Rio de Janeiro: ABNT.
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2014b). Materiais Pozolâmicos - Requisitos. NBR 5937. Rio de Janeiro: ABNT.
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2015). Concreto para fins estruturais – Classificação pela massa específica, por grupos de resistência e consistência. NBR 8953. Rio de Janeiro: ABNT.
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2016). Concreto - Procedimento para moldagem e cura de corpos de prova. NBR 5738. Rio de Janeiro: ABNT.
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2017a). Cimento Portland e outros materiais em pó - Determinação da massa específica. NBR 16605. Rio de Janeiro: ABNT.
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2017b). Concreto - Determinação dos módulos estáticos de elasticidade e de deformação à compressão. NBR 8522. Rio de Janeiro: ABNT.
Abrão, P. C. R. A., Cardoso, F. A., & John, V. M. (2019). Evalution of Portland pozzolan blended cements containing diatomaceous Earth. Cerâmica, 65, 75-86. DOI: https://doi.org/10.1590/0366-6913201965s12596
Ahmed, H., Tiznobaik, M., Huda, S. B., Islam, M. S., & Alam, M. S. (2020). Recycled aggregate concrete from large-scale production to sustainable field application. Construction and Building Materials, 262, 119979-113992. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.119979
Apha. American Public Health Association. (2012). Standard methods for the examination of water and wastewater, 21th. Washington, DC.
Betsuyaku, R. Y., Delgado Junior, H. G., & Valadão, I. C. R. P. (2017). Produção de tijolo ecológico com resíduo de terra diatomácea. Cadernos UniFOA, 34, 23-33. DOI: https://doi.org/10.47385/cadunifoa.v12.n34.349
Brazil. (2017). Brazilian Institute of Geography and Statistics. Census Data Result. [In Portuguese].
Castanha, A. P. J., Alberton, M. B., Buffon, D. S. O., & Lindino, C. A. (2020). Investigação de Wetlands construídos empregando resíduo de filtro de cervejaria na retenção do hormônio 17α-metiltestosterona. Gaia Scientia, 14(1), 43-62. DOI: https://doi.org/10.22478/ufpb.1981-1268.2020v14n1.48094
Cidreira-Neto, I. R. G., & Rodrigues, G. G. (2017). Relação homem-natureza e os limites para o desenvolvimento sustentável. Movimentos Sociais & Dinâmicas Espaciais, 6(2), 142-156. DOI: https://doi.org/10.51359/2238-8052.2017.231287
Crangle Junior, R. D. (2021). Diatomite. Washington, U.S. Geological Survey, Mineral Yearbook.
Ferdous, W., Manalo, A., Siddique, R., Mendis, P., Zhuge, Y., Wong, H. S., Lokuge, W., Aravinthan, T., & Schubel, P. (2021). Recycling of landfill wastes (tyres, plastics and glass) in construction – A review on global waste generation, performance, application and future opportunities. Resources, Conservation and Recycling, 173, 105745. DOI: https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2021.105745
Gonzalez-Fonteboa, B., Martinez-Abella, F., Lopez, D. C., & Seara-Paz, S. (2011). Stress–strain relationship in axial compression for concrete using recycled saturated coarse aggregate. Construction and Building Materials, 25(5), 2335-2342. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2010.11.031
Goulart, M. R., Silveira, C. B., Campos, M. L., Almeida, J. K. A., Manfredi-Coimbra, S., & Oliveira, A. F. (2011). Metodologias para reutilização do resíduo de terra diatomácea, proveniente da filtração e clarificação da cerveja. Quimica. Nova, 34(4), 625-629. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-40422011000400014
GUACELLI, P. A. G. (2010). Substituição da areia natural por areia de britagem de rochas basálticas para argamassa de revestimento. [Dissertação Mestrado em Engenharia de Edificações e Saneamento, Universidade Estadual de Londrina]. Repositório Institucional da UEL. https:// https://repositorio.uel.br/items/44cac6fc-7859-40c6-8b96-49c1e45bce2f
Gursel, A. P., Maryman, H., & Ostertag, C. A. (2016). Life-cycle approach to environmental, mechanical, and durability properties of "green" concrete mixes with rice husk ash. Journal of Cleaner Production, 112(1), 823-836. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.06.029
Hasan, M., Saidi, T., & Afifuddin, M. (2021). Mechanical properties and absorption of lightweight concrete using lightweight aggregate from diatomaceous earth. Construction and Building Materials, 277, 122324. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.122324
Helene, P. R. L., & Terzian, P. (1992). Manual de Dosagem e Controle do Concreto. São Paulo, Brazil: Ed. PINI.
Kirthika, S. K., Singh, S. K., & Chourasia, A. (2020). Alternative fine aggregates in production of sustainable concrete - A review. Journal of Cleaner Production, 268, 122089-1222116. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.122089
Letelier, V., Tarela, E., Munoz, P., & Moriconi, G. (2016). Assessment of the mechanical properties of a concrete made by reusing both: brewery spent diatomite and recycled aggregates. Construction and Building Materials, 114, 492-498. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.03.177
Li, J., Zhang, W., Li, C., & Monteiro, P. J. M. (2019). Green concrete containing diatomaceous earth and limestone: workability, mechanical properties, and life-cycle assessment. Journal of Cleaner Production, 223, 662-679. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.03.077
Lima, L., Trindade, E., Alencar, L., Alencar, M., & Silva, L. (2021). Sustainability in the construction industry: A systematic review of the literature. Journal of Cleaner Production, 289, 125730. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.125730
Mehta, P. K., & Monteiro, P. J. M. (2006). Concrete: microstructure, Properties and Materials. New York; McGraw-Hill.
Miller, S. A., Sakulich, A. R., Barsoum, M. W., & Sierra, E. J. (2010). Diatomaceous Earth as a Pozzolan in the Fabrication of an Alkali-Activated Fine-Aggregate Limestone Concrete. Journal of the American Ceramic Society, 93(9), 2828-2836. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1551-2916.2010.03788.x
Miller, G. T., & Spoolman, S. (2015). Environmental Science. Devon, UK: Brooks Cole Publishing Company.
Nascimento, C. F. G. (2020). Viabilidade da substituição parcial do resíduo de construção civil pelo agregado miúdo nas propriedades físicas e mecânicas do concreto. Brazilian Journal of Development, 6(8), 62073-62081. DOI: https://doi.org/10.34117/bjdv6n8-581
Olajire, A. A. (2020). The brewing industry and environmental challenges. Journal of Cleaner Production, 256, 102817. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2012.03.003
Our World Data. (2022). Annual CO2 emissions from cement 2021. Retrieved from: https://ourworldindata.org/. Access in January 2022.
Reka, A. A., Pavlovski, B., & Makreski, P. (2017). New optimized method for low temperature hydrothermal production of porous ceramics using diatomaceous earth. Ceram. Int., 43(15), 12572–12578. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2017.06.132
Sankh, A. C., Biradar, P. M., Naghathan, S. J., & Ishvargol, M. B. (2014). Recent trends in replacement of Natural sand with different alternatives. IOSR Journal of Mechanical and Civil Engineering (IOSR-JMCE), 59-66.
Santonja, G. G. (2019). Best Available Techniques (BAT) Reference Document for the Food, Drink and Milk Industries. Sevilhe, Spain: EUR 29978 EN.
Santos, J. C., Tashima, M. M., Moura, M. R., & Aouada, F.A. (2016). Obtainment of hybrid composites based on hydrogel and Portland cement. Química Nova, 39(2), 124-129. DOI: https://doi.org/10.5935/0100-4042.20160005
Sierra, E. J., Miller, S. A., Sakulich, A. R., Mackenzie, K., & Barsoum, M. W. (2010). Pozzolanic Activity of Diatomaceous Earth. Journal of the American Ceramic Society, 93(10), 3406-3410. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1551-2916.2010.03886.x
Sun, C., Chen, Q., Xiao, J., Liu, W. (2020). Utilization of waste concrete recycling materials in self-compacting concrete. Resources, Conservation and Recycling, 161, 104930. DOI: https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2020.104930
Tagnit-Hamou, A., Petrov, N., & Luke, K. (2003). Properties of Concrete Containing Diatomaceous Earth. Aci Materials Journal, 100(1), 73-78. DOI: https://doi.org/10.14359/12465
Tahar, Z., Ngo, T-T., Kacri, E. H., Bouvet, A., Debieb, F., & Aggoun, S. (2017). Effect of cement and admixture on the utilization of recycled aggregates in concrete. Construction and Building Materials, 149, 91-102. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.04.152
Valverde, F. M. (2022). O novo normal na indústria de agregados. Retrieved from: https://sitefiespstorage.blob.core.windows.net/observatoriodaconstrucao/2020/09/file-20200910200501-o-novo-normal-na-industria-de-agregados.pdf.
Villagrán-Zaccardi, Y. A., March, A. T. M., Sosa, M. E., Zega, C. J., De Belie, N., & Bernal, S. A. (2022). Complete re-utilization of waste concretes. Valorization pathways and research needs. Resources, Conservation & Recycling, 177, 105955. DOI: https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2021.105955
Wang, T., Nicolas, R. S., Kashani, A., & Ngo, T. (2022). Sustainable utilization of low-grade and contaminated waste glass fines as a partial sand replacement in structural concrete. Case Studies in Construction Materials, 16, e00794. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cscm.2021.e00794
Yang, L., Liu, G., Gao, D., & Zhang, C. (2021). Experimental study on water absorption of unsaturated concrete: w/c ratio, coarse aggregate and saturation degree. Construction and Building Materials, 272, 121945. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.121945
Zhutovsky, S., & Hooton, R. D. (2019). Role of sample conditioning in water absorption tests. Construction and Building Materials, 215, 918–924. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.04.249
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