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Influência do lixiviado de aterro sanitário nas propriedades de diferentes classes de concreto comerciais

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Autor Silva, Gisele Catrine Silva da;
Lattes do autor http://lattes.cnpq.br/6201634973821257;
Orientador Caetano, Marcelo Oliveira;
Lattes do orientador http://lattes.cnpq.br/4616198902651857;
Instituição Universidade do Vale do Rio dos Sinos;
Sigla da instituição Unisinos;
País da instituição Brasil;
Instituto/Departamento Escola Politécnica;
Idioma pt_BR;
Título Influência do lixiviado de aterro sanitário nas propriedades de diferentes classes de concreto comerciais;
Resumo Uma relação entre a geração de resíduos sólidos urbanos e a destinação ambientalmente insegura destes e/ou a existência de áreas contaminadas por disposição irregular, são assuntos abordados nesta pesquisa. Estas áreas irregulares são constantemente ocupadas por edificações, o que traz uma preocupação com a potencial interferência, dos contaminantes presentes, nas propriedades das estruturas de concreto. Neste cenário, o objetivo geral deste trabalho foi avaliar o impacto da exposição ao lixiviado de aterros sanitários nas características de concretos de diferentes classes comerciais (T1, T2 e T3). O traço T1 é mais pobre, o T2 é um intermediário e o T3 possui a menor relação a/c e o consumo de cimento mais elevado. Isto visa uma simulação acelerada, através da imersão de corpos de prova (CP) de concreto em um tanque contendo lixiviado. As características desse lixiviado foram monitoradas ao longo do experimento, assim como a exposição nas características físicas/mecânicas do concreto, através de ensaios de resistência à compressão, resistividade elétrica, absorção de água, massa específica e índice de vazios. Também realizou-se o ensaio FRX, microscopia digital e MEV. O monitoramento do lixiviado do tanque (ambiente “ataque”) mostrou que o efluente manteve seu grau de contaminação. Nesse, verificou-se que as variações físico-químicas encontradas podem ser decorrentes do processo de degradação, sedimentação e evaporação, sendo notada também da influência do CP imersos no tanque. Nos ensaios de resistência à compressão verificou-se que em 70,37% dos CP ataque (tanque com lixiviado) e CP referência (amostras curadas em ambiente normatizado para comparação), apresentaram resultados significativamente iguais. Em 25,92% as atacadas obtiveram resultados superiores, e em apenas 3,71% os exemplares referência atingiram resistência à compressão superior. Desta maneira, estima-se que o lixiviado não interferiu negativamente na resistência do concreto. Entretanto, é notável que o lixiviado alterou a superfície do concreto, resultando no fechamento dos poros e redução da umidade interna dos CP. Isto pôde ser confirmado ao comparar os testes de absorção de água e índice de vazios. Esse fenômeno pode ter influenciado no aumento de resistência a compressão e nos ensaios de resistividade elétrica. Quando se compara a média de resistividade elétrica do T1 não há diferenças significativas, comportamento que difere do apresentando por T2 e T3, onde os exemplares em ataque apresentaram média superior aos que estavam em cura normatizada. Entretanto, através da análise de FRX, qualitativa, não foi possível determinar nenhuma mudança na composição química das amostras. Já nas imagens de microscopia digital verifica-se que os poros das amostras referência do T1 estão preenchidos e as do T3 estão sem obstruções. Por outro lado, as amostras atacadas de T1 e T3 obtiveram as superfícies e os poros com material escuro, possível biofilme, que contribui para a impermeabilidade do concreto. Finalmente, as imagens da MEV mostram que, os CP que estavam no ambiente referência, apresentaram estruturas que podem estar associadas a presença de Etringita, Hidróxido de cálcio e C-S-H. Substâncias que não foram observadas visualmente nos CP “Atacados”. A partir dessas análises, a pesquisa permite concluir que foram identificadas alterações causadas pelo contato com o lixiviado nos concretos. Estas alterações estão associadas a um aumento de resistência a compressão e resistividade elétrica; além da redução do índice de vazios e absorção de água.;
Abstract A relation between the generation of urban solid waste and its environmentally unsafe destination and/or the existence contaminated areas by irregular disposal are issues addressed in this research. These irregular areas are constantly occupied by buildings, which raises a concern with the potential interference of contaminants present in the concrete structure properties. In this scenario, the general objective of this work was to evaluate the exposure impact from landfill leachate on the concrete characteristics from different concrete commercial classifications (T1, T2 and T3). The proportion of ingredients for concrete T1 is poor, the proportion for concrete T2 is intermediate and the proportion for concrete T3 has the lowest w/c ratio and the highest cement consumption. The immersion of concrete specimens (CS) in a tank containing leachate aims an accelerated simulation. The characteristics of this leachate were monitored in the course of the experiment, as well the exposure of the physical/mechanical characteristics from concrete by compressive strength, electrical resistivity, water absorption, specific mass and void ratio tests. The XRF test, digital microscopy and SEM were also performed for this study. The monitoring of the leachate from the tank ("attack" environment) showed that the effluent maintained its degree of contamination. In this environment was verified that the physicochemical variations may be due to the degradation, sedimentation and evaporation processes, being also noticed the influence of the CS immersed in the tank. In the compressive strength tests, it was found that in 70.37% of the CS attack (tank with leachate) and CS reference (samples cured in a standardized environment for comparison) presented significantly equal results. In 25.92% of the attacked ones obtained superior results, and in 3.71% of the reference specimens reached superior compressive strength. In this way, it is estimated that the leachate did not negatively affect the strength of the concrete. However, it is notable that the leachate altered the surface of the concrete, resulting in the CS pores closing and its internal humidity reduction. This could be confirmed by comparing the water absorption and void ratio tests. This phenomenon may have influenced the increase in compressive strength and electrical resistivity tests. When comparing the mean electrical resistivity of concrete T1 there are no significant differences - a behavior that differs from that presented by concreteT2 and concrete T3, where the specimens in attack had a higher average than those in normalized cure. However, through the FRX analysis, qualitative, it was not possible to determine any change in the chemical composition of the samples. In digital microscopy images, it can be seen that the pores of the reference samples from concrete T1 are filled and those from concrete T3 are unobstructed. On the other hand, the attacked samples from concrete T1 and concrete T3 obtained the surfaces and pores with dark material, a possible biofilm, which contributes to the concrete impermeability. Finally, the MEV images show that the CSs that were in the reference environment presented structures that may be associated with the presence of ettringite, calcium hydroxide and C-S-H. These substances were not visually observed in the “attacked” CS. Based on these analyses; the research concludes that alterations caused by contact with leachate in concrete could be identified. These changes are associated with an increase in compressive strength and electrical resistivity; in addition, reducing the void index and water absorption.;
Palavras-chave Concreto; Lixiviado; Resíduos sólidos; Concrete; Landfill leachate; Solid waste;
Área(s) do conhecimento ACCNPQ::Engenharias::Engenharia Civil;
Tipo Dissertação;
Data de defesa 2021-04-28;
Agência de fomento CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior;
Direitos de acesso openAccess;
URI http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/9867;
Programa Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil;


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