4.3.1 Coleta e preparação do resíduo
O resíduo de granito foi doado por empresa localizada no Município de Cariacica (ES) no montante de 150 kg em seu estado natural. Entende-se por estado natural o pó de serragem de granito misturado a água, que é utilizada no momento da serragem dos blocos, formando uma polpa. Essa polpa é recolhida em tanques de bombeamento, conforme mostra a figura 17, e lançadas em bacias de decantação, conforme figura 18.
Figura 17. Tanque de bombeamento de polpa de granito.
Figura 18. Bacia de decantação da lama de granito.
Os 150 kg de polpa doada foram secos em estufa a 105ºC por 24 horas. Após secagem retirou-se uma amostra representativa de 15 kg, segundo procedimentos especificados na norma NBR NM 27 (ABNT,2001). O resíduo de granito a ser
caracterizado, foi coletado segundo a norma NBR 10.004 (ABNT,2004) para título de amostragem, de preservação e de estocagem de resíduos sólidos procurando a obtenção de amostras representativas. Foram utilizadas, as peneiras da série normal (76 mm; 38 mm; 19 mm; 9,5 mm; 4,8 mm; 2,4 mm; 1,2 mm; 0,6 mm; 0,3 mm; 0,15 mm; 0,075 mm;0,044mm) e da série intermediária (64 mm; 50 mm; 32 mm; 25 mm; 12,5 mm; 6,3 mm). O ensaio da determinação da composição granulométrica das amostras foi executado, de acordo com a NBR NM 248 (ABNT,2003).
Para caracterizar o resíduo, o processo de amostragem foi feito sempre com cuidado de evitar ao máximo qualquer alteração do resíduo, quanto às suas condições reais de geração. A coleta de amostras foi realizada diretamente no tanque de recirculação de lama, localizada logo abaixo do tear, no instante em que ocorre a descarga da lama, conforme figura 19.
Figura 19 - Tanque de descarga da lama.
4.3.2 Caracterização química do resíduo de granito
Para a análise química do gsw preparou-se uma porção de 2g com granulometria de 0,044 mm enviada ao laboratório da empresa Celqa (SP). Fez-se a análise química por espectrofotometria de absorção atômica. O espectrofotômetro de absorção atômica e seus acessórios é um aparelho projetado para realização de análises químicas, as quais utilizam como reagentes para abertura de amostra o HCl concentrado, o carbonato duplo de sódio e potássio ou o carbonato de sódio anidro. Para o gsw utilizou-se o HCl concentrado (Pró-análise, PA).
4.3.3 Caracterização física do resíduo de granito
Para a análise granulométrica do resíduo de granito preparou-se 200 g da amostra que foi colocada no peneirador mecânico. O tempo de peneiramento foi de 15 minutos. Para análise granulométrica utilizou-se, de acordo com a NBR NM 248 (ABNT,2003), as peneiras com as seguintes malhas: 1,200 mm; 0,600 mm; 0,300mm; 0,150 mm; 0,075 mm; 0,044 mm. Depois de peneiradas, as amostras retidas em cada peneira foram pesadas e suas percentagens expressas.
O resíduo da serragem do granito também foi caracterizado para outras propriedades físicas para o seu reaproveitamento como elemento de adição ao clínquer ou mesmo como elemento de adição ao cimento. São elas: o diâmetro máximo característico, o módulo de finura, a massa específica, superfície específica e o teor de material pulverulento. Estas propriedades foram medidas no laboratório de materiais de construção da Ufes.
4.3.4 Caracterização mineralógica do resíduo de granito
O granito é composto essencialmente de quartzo, feldspato e mica. Feldspato é um termo geral usado para descrever um grupo de minerais de alumino-silicatos contendo sódio, cálcio e potássio. O feldspato composto por sódio é denominado albita, enquanto que os compostos por potássio e cálcio são denominados, respectivamente, ortoclásio e anortita (RIBEIRO; CARRISO e CARVALHO, 2004).
Para a caracterização mineralógica do gsw preparou-se uma amostra contendo 5g de resíduo obtido na peneira 0,044 mm. A amostra foi levada ao laboratório de física da USP e analisada no difratômetro.
Também realizou-se estudos de microscopia na amostra de granito para caracterizar as fases presentes no resíduo. Preparou-se amostra contendo 30g coletadas da peneira 0,044 mm. Desta amostra retirou-se aproximadamente 2g que foi colocada sobre fita condutora de dupla-face da marca Carbonium Scientific G 3232 e inserida no porta-amostra e levada ao microscópio eletrônico de varredura (MEV) com EDS acoplado, do laboratório de metalografia da usina.
4.3.5 Caracterização dos demais materiais
4.3.5.1 Caracterização do cimento
4.3.5.1.1 Caracterização química do cimento
O cimento utilizado como referência foi o cimento contendo de 35 a 70% de escória de alto-forno, o cimento CP III 32 - RS da marca NASSAU, usado em ambiente litorâneo, que exige um cimento do tipo resistente ao ataque por sulfatos. Este cimento é comercializado no mercado brasileiro e foi comprado em loja de material de construção, não sendo, portanto, nenhum cimento especial.
Avaliou-se as propriedades estipuladas pela norma NBR 5735 (ABNT,1991) para o cimento, dentre elas pode-se citar: perda ao fogo, resíduo insolúvel, trióxido de enxofre, álcalis totais e o sulfato de cálcio. Todos os ensaios foram realizados no laboratório de concreto de Furnas Centrais Elétricas.
4.3.5.1.2 Caracterização física do cimento
Para a caracterização física do cimento, utilizou-se 5 kg do cimento Nassau CP III 32 - RS comprado em loja de material de construção, do mesmo saco do qual retirou-se amostra para fazer a caracterização química.
Avaliou-se as seguintes propriedades para o cimento: granulometria, água da pasta, tempo de inicio e fim de pega, massa específica, superfície específica, expansibilidade Lê Chatelier e resistência à compressão. Todos estes ensaios foram realizados no laboratório de ensaios de materiais da Ufes.
4.3.5.2 Caracterização da água
A origem da água utilizada para a produção das misturas de cimento é a água de torneira para uso doméstico, captada do rio Jucu, que é o manancial que abastece toda a região local onde se desenvolveu a pesquisa. Avaliou-se a dureza da água expressa em mg/mol e o pH. A análise de água foi feita no laboratório de análises químicas do Ifes.
A partir da caracterização dos materiais envolvidos neste trabalho, torna-se possível a produção das misturas e dos cimentos. Para os cimentos produzidos comparou-se suas propriedades com as propriedades do cimento CP III 32 RS, ou blast furnace slag cement (BFSC).