Caracterização do gesso pós-uso em construçoes e a produção de gesso reciclado com resíduos de pneus

Abstract

O gesso é um material de construção amplamente utilizado e sua aplicabilidade tem aumentado nos últimos anos. No entanto, a geração de resíduos de gesso provenientes de reformas, pequenas obras civis e demolições tem se tornado um grande problema ambiental. O descarte inadequado desses resíduos é uma preocupação, mas o gesso pós-uso pode ser considerado reciclável, de acordo com a reclassificação do CONAMA (2011). Incentivando pesquisas sobre o reaproveitamento desse material. O objetivo deste estudo foi investigar a integração de resíduos de borracha particulada para melhorar as propriedades mecânicas do gesso reciclado, uma vez que a recalcinação do gesso pode resultar em perda de resistência após sua reutilização. O estudo envolveu processos de moagem, calcinação e reidratação do gesso, bem como a caracterização de suas propriedades físicas, químicas e estruturais em diferentes condições de calcinação. As principais análises realizadas foram análise granulométrica, análise termogravimétrica (TG/DTG), espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), difração de raios x (DRX) e espectroscopia de fluorescência de raios x (FRX). O gesso calcinado pós obra foi ensaiado quanto à resistência, à ruptura por compressão e dureza, e os resultados foram comparados com o gesso comercial. Os resultados revelaram que a temperatura de perda de água do gesso pós-uso ocorreu em torno de 134°C, que é a temperatura inicial para a desidratação do gesso e sua transformação de dihidratado para hemidratado. Isso indica uma estrutura semelhante ao gesso comercial e possibilita sua reciclagem. Além disso, as melhores temperaturas de calcinação do gesso foram de 134°C (4h) e 180°C (2h), que resultaram na presença de bassanita (CaSO4. 0,5 H2O) e anidrita (CaSO4), confirmando a ocorrência da calcinação quando comparadas à amostra de 40°C (2 h), que apresentou gipsita (CaSO4 .2 H2O) na análise estrutural (DRX). Em relação à compressão e dureza, o gesso calcinado apresentou características inferiores ao gesso comum. Em seguida, foi formulado um compósito utilizando o a melhor calcinação de gesso reciclado combinado com diferentes percentuais de resíduos de borracha de pneus, nas formas de partículas finas (# 0,68 a 2,0 mm) e grossas (# 2,0 a 3,2 mm). Os percentuais de borracha utilizados foram 2,5%, 5%, 7,5% e 10%. Nos compósitos obtidos, a resistência mecânica à compressão e a dureza diminuíram, ficando fora dos padrões estabelecidos pela norma NBR 12129. Isso se deve à presença de uma interface fraca e à alta porosidade, que comprometeram as resistências dos compósitos.

Gypsum is a widely used construction material, and its applicability has increased in recent years. However, the generation of gypsum waste from renovations, small civil works, and demolitions has become a major environmental problem. The improper disposal of this waste is a concern, but post-consumer gypsum can be considered recyclable according to CONAMA's reclassification (2011). This has prompted research into the reuse of this material. The objective of this study is to investigate the integration of particulate rubber waste to enhance the mechanical properties of recycled gypsum, as the recalcination of gypsum can result in a loss of strength after reuse. The study involved grinding, calcination, and rehydration processes of gypsum, as well as the characterization of its physical, chemical, and structural properties under different calcination conditions. The main analyses conducted included particle size distribution, thermogravimetric analysis (TG/DTG), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), x-ray diffraction (XRD), and x-ray fluorescence spectroscopy (XRF). The calcined post-consumer gypsum was tested for compressive strength and hardness, and the results were compared with commercial gypsum. The findings revealed that the water loss temperature of post-consumer gypsum occurred around 134°C, which corresponds to the initial dehydration temperature and the transition from dihydrate to hemihydrate. This indicates a similar structure to commercial gypsum and enables recycling. Furthermore, the optimal calcination temperatures for gypsum were found to be 134°C (4h) and 180°C (2h), resulting in the presence of bassanite (CaSO4 · 0.5 H2O) and anhydrite (CaSO4), confirming the occurrence of calcination when compared to the sample at 40°C (2h), which exhibited gypsum (CaSO4 · 2H2O) in the structural analysis (XRD). In terms of compression and hardness, calcined gypsum showed inferior characteristics compared to common gypsum. Additionally, a composite was formulated using the best-recycled gypsum calcination combined with different percentages of tire rubber waste, in the form of fine particles (#0.68 to 2.0 mm) and coarse particles (#2.0 to 3.2 mm). The rubber percentages used were 2.5%, 5%, 7.5%, and 10%. However, the mechanical compressive strength and hardness of the composites decreased, falling outside the standards established by NBR 12129. This is attributed to a weak interface and high porosity, which compromise the composite's strength.