Avaliação de matrizes obtidas pela álcali-ativação do rejeito de barragem de minério de ferro aditivado com resíduo de lã de vidro.

Abstract

A utilização de rejeitos industriais no desenvolvimento de novos materiais para a construção civil é uma alternativa com grande potencial de mitigação do impacto ambiental. Sendo assim, a incorporação de rejeitos torna-se estratégica visando a redução do consumo de materiais não-renováveis, a fabricação de ligantes com menor emissão de CO2 e a possibilidade de destinação ambientalmente adequada. Diante disso, tem-se os materiais álcali ativados, os quais são obtidos a partir da ativação alcalina de materiais ricos em alumínio e silício e podem ter diversas aplicações. Considerando a composição dos resíduos advindos da mineração do ferro e que estes se enquadram como um passivo ambiental, a aplicação destes resíduos em novos ligantes tem relevância. Nesse sentido, o presente trabalho avaliou a viabilidade da utilização de rejeito de barragem de minério de ferro aditivado com resíduo de lã de vidro em matrizes ativadas alcalinamente por hidróxido de sódio. Ambos os rejeitos passaram pelo procedimento de moagem em moinho de bolas horizontal e caracterização física, química e mineralógica. Em seguida, foram produzidas seis misturas variando a concentração molar de hidróxido de sódio (4 e 8 mol/L) e a adição de resíduo de lã de vidro (0, 15 e 30 % em massa), com relação em massa água/rejeitos fixada em 0,27. Posteriormente, os corpos de prova foram submetidos à cura em temperatura ambiente controlada (27 ºC) por até 28 dias. As matrizes foram submetidas à ensaio de resistência à tração na flexão e compressão nas idades de 14 e 28 dias. Ensaios de difração de raios-x e termogravimetria foram realizadas para todas as misturas com 28 dias. De forma geral, as matrizes com adição de lã de vidro apresentaram desempenho mecânico superior às matrizes de referência. Sendo que, o acréscimo de resíduo de lã de vidro nas matrizes proporcionou acréscimo de capacidade de carga. Além disso, observou-se que todas as misturas sofreram interferência na resistência à compressão com variação da concentração de hidróxido de sódio. Os resultados indicam que o melhor desempenho foi encontrado nas misturas com 30 % de adição de resíduo de lã de vidro. Ocorreu a formação da fase do tipo zeólita, sodalita, em algumas matrizes analisadas e aumento do teor de amorfo comparado ao teor presente no rejeito de barragem de minério de ferro. O material desenvolvido poderá contribuir para uma construção mais sustentável, minimização dos impactos ambientais e transformação de resíduos em produtos com valor agregado.