Lodo de estação de tratamento de água como material suplementar para produção de materiais de construção civil

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: SILVA, Iranilza Costa da
Orientador(a): CARNEIRO, Arnaldo Manoel Pereira
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pos Graduacao em Engenharia Civil
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/62206
Resumo: A indústria da construção civil busca, cada vez mais, alternativas sustentáveis e economicamente viáveis para a produção de materiais de construção. Nesse contexto, o lodo de Estação de Tratamento de Água (ETA) surge como um material suplementar alternativo à argila na produção de cerâmica vermelha, devido a suas semelhanças químicas e mineralógicas. Diante desse cenário, a presente pesquisa investigou a viabilidade do uso de lodo de ETA na confecção de materiais cerâmicos. Amostras de lodo da Estação de Tratamento de Água de Pirapama e argila da Cerâmica Santa Inês foram coletadas, beneficiadas e submetidas a análises físicas, químicas, mineralógicas e térmicas. Foram preparadas misturas binárias substituindo- se gradualmente a argila por lodo de ETA, em proporções de 5%, 10%, 15% e 20% em massa, e preparadas amostras de referência com 100% de argila e 100% de lodo. Para determinar as propriedades físicas e mecânicas, foram confeccionados 114 corpos de prova por prensagem mecânica uniaxial a 80KN e queimados a 800°C por 3 horas. Destes, 42 foram moldados com as misturas binárias 72 corpos de prova foram moldados para determinação dos parâmetros otimizados de moldagem, utilizando um protocolo desenvolvido nesta pesquisa, que empregou estudos exploratórios e análise estatística para obter os teores de umidade e a carga máxima de compactação ótimos, visando o maior desempenho mecânico. Os corpos de prova foram submetidos aos seguintes ensaios: retração linear, absorção de água, resistência à compressão e perda de massa. Os resultados dos ensaios mostraram que o lodo de ETA possui composição química e mineralógica similar à da argila. Entre os teores de LETA incorporados na massa argilosa, o teor de 15% mostrou-se mais efetivo, apresentando 41,33 MPa de resistência à compressão e absorção de água de 17,43%. Os resultados obtidos evidenciam que as misturas binárias de argila e LETA atendem aos requisitos da NBR 15270-1 para absorção de água e resistência à compressão, qualificando-as para uso como blocos e tijolos de alvenaria estruturais.
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spelling SILVA, Iranilza Costa dahttp://lattes.cnpq.br/1166427217948949http://lattes.cnpq.br/9191655335324358CARNEIRO, Arnaldo Manoel Pereira2025-04-10T19:55:48Z2025-04-10T19:55:48Z2025-03-14SILVA, Iranilza Costa da. Lodo de estação de tratamento de água como material suplementar para produção de materiais de construção civil. 2025. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2025.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/62206A indústria da construção civil busca, cada vez mais, alternativas sustentáveis e economicamente viáveis para a produção de materiais de construção. Nesse contexto, o lodo de Estação de Tratamento de Água (ETA) surge como um material suplementar alternativo à argila na produção de cerâmica vermelha, devido a suas semelhanças químicas e mineralógicas. Diante desse cenário, a presente pesquisa investigou a viabilidade do uso de lodo de ETA na confecção de materiais cerâmicos. Amostras de lodo da Estação de Tratamento de Água de Pirapama e argila da Cerâmica Santa Inês foram coletadas, beneficiadas e submetidas a análises físicas, químicas, mineralógicas e térmicas. Foram preparadas misturas binárias substituindo- se gradualmente a argila por lodo de ETA, em proporções de 5%, 10%, 15% e 20% em massa, e preparadas amostras de referência com 100% de argila e 100% de lodo. Para determinar as propriedades físicas e mecânicas, foram confeccionados 114 corpos de prova por prensagem mecânica uniaxial a 80KN e queimados a 800°C por 3 horas. Destes, 42 foram moldados com as misturas binárias 72 corpos de prova foram moldados para determinação dos parâmetros otimizados de moldagem, utilizando um protocolo desenvolvido nesta pesquisa, que empregou estudos exploratórios e análise estatística para obter os teores de umidade e a carga máxima de compactação ótimos, visando o maior desempenho mecânico. 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In this context, Water Treatment Plant (WTP) sludge emerges as an alternative supplementary material to clay in the production of red ceramics, due to its chemical and mineralogical similarities. Given this scenario, the present research investigated the feasibility of using WTP sludge in the manufacture of ceramic materials. Samples of sludge from the Pirapama Water Treatment Plant and clay from Cerâmica Santa Inês were collected, processed, and subjected to physical, chemical, mineralogical, and thermal analyses. Binary mixtures were prepared, gradually replacing the clay with WTP sludge in proportions of 5%, 10%, 15%, and 20% by mass, and reference samples were prepared with 100% clay and 100% sludge. To determine the physical and mechanical properties, 114 specimens were fabricated by uniaxial mechanical pressing at 80KN and fired at 800°C for 3 hours. Of these, 42 were molded with the binary mixtures. 72 specimens were molded to determine the optimized molding parameters, using a protocol developed in this research, which employed exploratory studies and statistical analysis to obtain the optimal moisture content and maximum compaction load, aiming for the highest mechanical performance. The specimens were subjected to the following tests: linear shrinkage, water absorption, compressive strength, and mass loss. The test results showed that WTP sludge has a chemical and mineralogical composition similar to that of clay. Among the WTP sludge contents incorporated into the clay mass, the 15% content proved to be the most effective, presenting 41.33 MPa of compressive strength and 17.43% water absorption. The results obtained show that the binary mixtures of clay and WTP sludge meet the requirements of NBR 15270-1 for water absorption and compressive strength, qualifying them for use as structural masonry blocks and bricks.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Engenharia CivilUFPEBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCerâmica vermelhaMaterial complementarLodo de ETAConstrução sustentávelDestinação adequada de resíduoLodo de estação de tratamento de água como material suplementar para produção de materiais de construção civilinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALDISSERTAÇÃO Iranilza Costa da Silva.pdfDISSERTAÇÃO Iranilza Costa da Silva.pdfapplication/pdf2989089https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/62206/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Iranilza%20Costa%20da%20Silva.pdfc078db05b96f787862779b8e68595301MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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