Comportamento físico e mecânico em materiais da matriz do solo devido à adição de resíduos e temperatura de queima

Autores

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v9i11.10308

Palavras-chave:

Serragem de pinho; Casca de café; Resíduos de construção; Resistência à compressão; Materiais cerâmicos; Adobe.

Resumo

A construção civil é responsável pelos maiores setores industriais do mundo, com alta demanda de energia e uso de recursos naturais. Dada a escassez de recursos naturais e a crise energética, o uso de resíduos em materiais de construção passa a ser alvo de pesquisas. Portanto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar diferentes tratamentos com adições de serragem de pinus e casca de café, tanto a 10% em massa quanto avaliados no processo de secagem e de queima. Os tratamentos foram avaliados quanto à densidade do solo, retração linear e resistência à compressão. Nos tratamentos sem queima, foi possível verificar que a adição de 10% de resíduo reduz consideravelmente a resistência mecânica do material, mas melhora as propriedades físicas. Nos materiais queimados, observou-se que a adição de resíduos é insatisfatória devido à alta temperatura, carbonizando-os, aumentando a porosidade, desestabilizando assim o material, afetando negativamente as propriedades físicas e mecânicas.

Referências

Alzukaimi, J., & Jabrah, R. (2019). The preparation and characterization of porous alumina ceramics using an eco-friendly pore-forming agent. International Journal of Applied Ceramic Technology, 16(2), 820–831. https://doi.org/10.1111/ijac.13126

Associação Brasileira Da Indústria Do Café - Abic. (2017). Tendências Do Mercado De Cafés EM 2017. http://abic.com.br/estatisticas/pesquisas/pesquisa-tendencias-de-consumo/

Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT. (2010). NBR 7989. Pulp and wood - Determination of acid-insoluble lignin. Rio de Janeiro, 6 p. 6.

Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT. (1986). NBR 8112. Carvão vegetal - Análise imediata - Método de ensaio. Rio de Janeiro, 5 p. 5.

Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT. (2010). NBR 14853. Wood - Determination of soluble matter in ethanol-toluene and in dichloromethane and in acetone. Rio de Janeiro,. 3.

Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT. (2015). NBR 5738. Concrete - Procedure for molding and curing concrete test specimens, Rio de Janeiro,. 9.

Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT. (2016a). NBR 6459. Soil - Liquid limit determination. Rio de Janeiro, 5p. 5.

Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT. (2016b). NBR 7180. Soil — Plasticity limit determination. Rio de Janeiro, 3 p. 3.

Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT. (2016c). NBR 7181. Soil - Grain size analysis. Rio de Janeiro,. 12. 12.

Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT. (2009). NBR NM 52. Fine aggregate - Determination of the bulk specific gravity and apparent specific gravity. Rio de Janeiro, p. 06. 6.

Associação Brasileira De Normas Técnicas - ABNT. (1982). NBR 7183. Determinação do limite e relação de contratação de solos. Rio de Janeiro. 3 p. 3.

ASTM. (2014). ASTM E1131. Standard Test Method for Compositional Analysis by Thermogravimetry. ASTM International, West Conshohocken, PA.

Badea, C., & Dan, S. (2016). Unburned clay bound building materials for masonry. Materiale Plastice, 53(4), 681–684.

Barbieri, L., Andreola, F., Lancellotti, I., & Taurino, R. (2013). Management of agricultural biomass wastes: Preliminary study on characterization and valorisation in clay matrix bricks. Waste Management, 33(11), 2307–2315. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2013.03.014

Bauer, F. A. F. (2015). Materiais De Construcao - Volume 2 (5a ed.), LTC.

Bonet-Martínez, E., Pérez-Villarejo, L., Eliche-Quesada, D., Sánchez-Soto, P. J., Carrasco-Hurtado, B., & Castro-Galiano, E. (2018). Manufacture of sustainable clay ceramic composite with composition SiO2-Al2O3-CaO-K2O materials valuing biomass ash from olive pomace. Materials Letters, 229, 21–25. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2018.06.105

Bories, C., Aouba, L., Vedrenne, E., & Vilarem, G. (2015). Fired clay bricks using agricultural biomass wastes: Study and characterization. Construction and Building Materials, 91, 158–163. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.05.006

Christoforou, E., Kylili, A., Fokaides, P. A., & Ioannou, I. (2016). Cradle to site Life Cycle Assessment (LCA) of adobe bricks. Journal of Cleaner Production, 112, 443–452. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.09.016

Cimò, G., Kucerik, J., Berns, A. E., Schaumann, G. E., Alonzo, G., & Conte, P. (2014). Effect of heating time and temperature on the chemical characteristics of biochar from poultry manure. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 62(8), 1912–1918. https://doi.org/10.1021/jf405549z

Corrêa, A. A. R., de Paula Protásio, T., de Lima, J. T., Tonoli, G. D., & Mendes, L. M. (2014). Mechanical Properties of Adobe Made with Sugar Cane Bagasse and “Synthetic Termite Saliva” Incorporation. Key Engineering Materials, 634, 351–356. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/kem.634.351

Corrêa, A. A. R., Mendes, L. M., Barbosa, N. P., De Paula Protásio, T., De Aguiar Campos, N., & Tonoli, G. H. D. (2015). Incorporation of bamboo particles and “synthetic termite saliva” in adobes. Construction and Building Materials, 98, 250–256. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.06.009

Corrêa, A. A. R., Teixeira, V. H., Lopes, S. P., & Oliveira, M. S. de. (2006). Avaliação Das Propriedades Físicas E Mecânicas Do Adobe (Tijolo De Terra Crua) Evaluation of physical and mechanical properties of adobe bricks. Scielo, 30(3), 503–515. http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1413-70542006000300017

Csicsely, Á. O., Józsa, Z., & Sajtos, I. (2009). Analysis of Adobe-Clay as an Envorinmental-Friendly Structural Material. Materials Science Forum, 537–538, 17–24. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/msf.537-538.17

Danso, H., Martinson, D. B., Ali, M., & Williams, J. B. (2015). Physical, mechanical and durability properties of soil building blocks reinforced with natural fibres. Construction and Building Materials, 101, 797–809. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.10.069

do Vale, A. T., Gentil, L. V., Goncalez, J. C., & da Costa, A. F. (2007). Caracterização Energética e Rendimento da Carbonização de Resíduos de Grãos de Café e de madeira Duke. Cerne, 13(4), 416–420.

EMBRAPA. (2013). Brazilian system of soil classification (3rd ed.).

Faria, O. B., Oliveira, B. M. de, Tahira, M., & Battistelle, R. A. G. (2008). Realização Do Programa Interlaboratorial Proterra. TerraBrasil, 1–12.

Ferreira, D. F. (2014). Sisvar: a Guide for its Bootstrap procedures in multiple comparisons. Ciência e Agrotecnologia, 38(2), 109–112. https://doi.org/10.1590/s1413-70542014000200001

Galán-Marín, C., Rivera-Gómez, C., & Petric, J. (2010). Clay-based composite stabilized with natural polymer and fibre. Construction and Building Materials, 24(8), 1462–1468. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2010.01.008

Gandia, R.M., Campos, A, T., Corrêa, A, A, R., & Gomes, F, C. (2018). Energy costs comparison of masonry made from different materials. THEORETICAL AND APPLIED ENGINEERING, 2(1), 1–8. http://www.taaeufla.deg.ufla.br/index.php/TAAE/i ssue/view/5/R1023

Gandia, R.M., Gomes, F. C., Corrêa, A. A. R., Rodrigues, M. C., & Mendes, R. F. (2019). Physical, mechanical and thermal behavior of adobe stabilized with glass fiber reinforced polymer waste. Construction and Building Materials, 222, 168–182. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.06.107

Gandia, Rômulo M, Corrêa, A. A. R., Gomes, F. C., Marin, D. B., & Santana, L. S. (2019). PHYSICAL, Mechanical And Thermal Behavior Of Adobe Stabilized With " SYNTHETIC TERMITE SALIVA ". Engenharia Agrícola, 39(2), 139–149. https://doi.org/http://dx.doi.org/10.1590/1809-4430-Eng.Agric.v39n2p139-149/2019 PHYSICAL,

Garcez, Mônica, R., Santos, T., & Gatto, Darci, A. (2013). Avaliação Das Propriedades Físicas E Mecânicas De Concretos Pré-Moldados Com Adição De Serragem Em Substituição Ao Agregado Miúdo. Science & Engineering Journal, 22(2), 95–104.

Jokhio, G. A., Syed Mohsin, S. M., & Gul, Y. (2018). Two-fold sustainability - Adobe with sawdust as partial sand replacement. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 342(1). https://doi.org/10.1088/1757-899X/342/1/012069

Junior, A. V. I., & Kämpf, N. (2005). Variabilidade De Goethita E Hematita Via Dissolução Redutiva Em Solos De Região TropicaL E SUBTROPICAL. Revista Brasileira de Ciência Do Solo, 29(6), 851–866.

Kazmi, S. M. S., Abbas, S., Saleem, M. A., Munir, M. J., & Khitab, A. (2016). Manufacturing of sustainable clay bricks: Utilization of waste sugarcane bagasse and rice husk ashes. Construction and Building Materials, 120, 29–41. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.05.084

Khurshid, I., Ahmad, S., Nawaz, R., Arshad, M., Dar, M. E. U. I., Imran, M., Aslam, F., Nasir, R., Shah, G. M., Ahmad, N., & Naeem, M. A. (2018). Development of fire bricks from organic waste: An eco-friendly energy solution. Applied Ecology and Environmental Research, 16(4), 3919–3932. https://doi.org/10.15666/aeer/1604_39193932

Malaiskiene, J., MacIulaitis, R., & Kicaite, A. (2011). Dependence of ceramics physical-mechanical properties on chemical and mineralogical composition. Construction and Building Materials, 25(8), 3168–3174. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2010.12.047

Marques, M. L., Silva, E. J., Velasco, F. G., & Fornari Junior, C. C. M. (2014). Potencialidades Do Uso De Resíduos De Celulose (Dregs/Grits) Como Agregado Em Argamassas. Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, 16(4), 423–431. https://doi.org/10.15871/1517-8595/rbpa.v16n4p423-431

Menezes, R. R., Ferreira, H. S., Neves, G. A., Lira, H. de L., & Ferreira, H. C. (2005). Use of granite sawing wastes in the production of ceramic bricks and tiles. Journal of the European Ceramic Society, 25(7), 1149–1158. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2004.04.020

Muñoz V., P., Morales O., M. P., Letelier G., V., & Mendívil G., M. A. (2016). Fired clay bricks made by adding wastes: Assessment of the impact on physical, mechanical and thermal properties. Construction and Building Materials, 125, 241–252. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.08.024

Nakamatsu, J., Kim, S., Ayarza, J., Ramírez, E., Elgegren, M., & Aguilar, R. (2017). Eco-friendly modification of earthen construction with carrageenan: Water durability and mechanical assessment. Construction and Building Materials, 139, 193–202. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.02.062

Neves, C., & Faria, O. B. (2008). Programa Interlaboratorial Proterra . Ensaios De Adobe. TerraBrasil, 2(1), 1–10.

Norma Técnica de Edificacion - NTE. (2000). NTE E.080. Reglamento nacional de construcciones.

Ornam, K., Kimsan, M., Ngkoimani, L. O., & Santi. (2017). Study on Physical and Mechanical Properties with Its Environmental Impact in Konawe - Indonesia upon Utilization of Sago Husk as Filler in Modified Structural Fly Ash - Bricks. Procedia Computer Science, 111(2015), 420–426. https://doi.org/10.1016/j.procs.2017.06.043

Ouajai, S., & Shanks, R. A. (2005). Composition, structure and thermal degradation of hemp cellulose after chemical treatments. Polymer Degradation and Stability, 89(2), 327–335. https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2005.01.016

Pérez-Villarejo, L., Eliche-Quesada, D., Iglesias-Godino, F. J., Martínez-García, C., & Corpas-Iglesias, F. A. (2012). Recycling of ash from biomass incinerator in clay matrix to produce ceramic bricks. Journal of Environmental Management, 95(SUPPL.), S349–S354. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2010.10.022

Resende, M., Curi, N., Ker, J. C., & Rezende, S. B. (2005). Mineralogia de solos brasileiros: interpretação e aplicações (UFLA (ed.)). UFLA.

Shafizadeh, F. (1985). Pyrolytic reactions and products of biomass. In: Fundamentals of Biomass Thermochemical Conversion. Elsevier, 183–217. https://doi.org/10.1007/978-94-009-4932-4_11

Velasco, P. M., Ortiz, M. P. M., Giró, M. A. M., Melia, D. M., & Rehbein, J. H. (2015). Development of sustainable fired clay bricks by adding kindling from vine shoot: Study of thermal and mechanical properties. Applied Clay Science, 107, 156–164. https://doi.org/10.1016/j.clay.2015.01.017

Vilane, B. R. T. (2010). Assessment of stabilisation of adobes by confined compression tests. Biosystems Engineering, 106(4), 551–558. https://doi.org/10.1016/j.biosystemsen g.2010.06.008

Downloads

Publicado

28/11/2020

Como Citar

GANDIA, R. M. .; SOUZA, G. R. de .; MACEDO, L. L. .; PAULA, W. C. de .; PORTELA , J. D. .; GOMES, F. C. . Comportamento físico e mecânico em materiais da matriz do solo devido à adição de resíduos e temperatura de queima. Research, Society and Development, [S. l.], v. 9, n. 11, p. e59891110308, 2020. DOI: 10.33448/rsd-v9i11.10308. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/10308. Acesso em: 30 jun. 2024.

Edição

Seção

Engenharias