Estudo do aproveitamento de rejeito magnético de fosfato em substituição parcial ao agregado miúdo em compósitos cimentícios.

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.