Desenvolvimento de cimento LC3 utilizando lodo de estação de tratamento de água (ETA)
LC³. Lodo de estação de tratamento de água. Pozolanicidade. Dióxido de carbono.
A indústria cimenteira enfrenta o desafio de reduzir as emissões de CO2 em 24% até 2050 para alcançar as metas globais. Uma solução viável a curto prazo é a substituição parcial do clínquer por materiais cimentícios suplementares (MCS). No entanto, a disponibilidade desses materiais, como a escória de alto forno e a cinza volante, pode não acompanhar o crescimento da produção de cimento, especialmente em países em desenvolvimento como o Brasil. Os cimentos ternários LC³, que substituem parte do clínquer por calcário e argila calcinada, têm despertado interesse internacional. No entanto, o uso de argilas caulinitas e a exploração dos recursos naturais não favorecem a economia circular como outros MCS, como o lodo de estação de tratamento de água (LETA). Com o crescimento populacional e urbano é esperado que a produção de água tratada tenha um aumento de 4.200 km³ (2016) para 6.000 km³ em 2050, a produção anual de lodo pode alcançar até 180 km³. Nesse contexto, este estudo investiga o potencial pozolânico do LETA após tratamento térmico e moagem. O material otimizado é incorporado em diferentes proporções ao LC³ para analisar as propriedades do cimento quaternário. O LETA calcinado a diferentes temperaturas (600, 700 e 800ºC) foi caracterizado físico-quimicamente por FRX, Blaine, BET, DRX, ATG, MEV-EDS, e atividade pozolânica (NBR 5751:2015, NBR 5751:2014, R³, condutibilidade elétrica, DRX e ATG). O planejamento Box-Behnken contribuiu para identificar a temperatura ótima de 700ºC, enquanto a análise da moagem definiu a finura ideal em torno de 1500 m²/kg. O CLETA calcinado a 700ºC, em diferentes finuras (600, 1500 e 2000 m²/kg), substituirá argila calcinada no LC³ em proporções variadas (5, 50 e 100%) com três relações água/ligante (0,40, 0,50 e 0,60). Os ensaios incluirão índice de consistência, tempo de pega, absorção de água, resistência à compressão, DRX, ATG e MEV para avaliar propriedades no estado fresco e mecânicas, assim como a microestrutura nas pastas. Além disso, uma Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) será conduzida para examinar a sustentabilidade da nova mistura LC³ com CLETA.