Desenvolvimento de produto sustentável: análise da substituição de agregados por lixo eletrônico na produção de concreto

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: ALBUQUERQUE, Carlos Alberto de
• Orientador(a): MELLO, Carlos Henrique Pereira
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Itajubá
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Engenharia de Produção
• Departamento: IEPG - Instituto de Engenharia de Produção e Gestão
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Sustentabilidade; Resíduos; Lixo eletrônico; Concreto; Agregado; Lixiviação
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
• Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3510

Entre as principais preocupações com as questões ambientais, este presente trabalho destaca duas. A primeira é com o resíduo da fração não metálica da placa de circuito impresso (PCI). Esse resíduo, apesar de ter um dos maiores índices de incremento na sua geração, desperta pouco interesse dos recicladores. A segunda questão é o processo de produção do concreto. Não só por utilizar muitos recursos naturais, mas pelo fato do processo de fabricação do cimento Porland ser responsável pela geração de grande parte de gases causadores do efeito estufa. Em uma pesquisa realizada por este presente trabalho, não foram identificadas pesquisas que investigassem a substituição de parte dos agregados naturais pela fração não metálica da PCI na produção do concreto. Diante disso este presente trabalho investigou a utilização da substituição de parte dos agregados naturais pela fração não metálica da PCI na produção do concreto. Também foi investigada a substituição de parte do cimento Portland por cinza volante. Para realizar essas investigações, foi realizada uma revisão de literatura, para identificar os tipos de resíduos que estavam sendo utilizados como agregados na produção de concreto e, também, para identificar as percentagens de substituição do cimento Portland por cinza volante. Os dados obtidos na revisão de literatura auxiliaram no delineamento experimental. O delineamento foi realizado utilizando a metodologia de experimento com mistura e o método de vértices extremos. Com esse delineamento foram produzidos traços de concreto para investigar a porcentagem de substituição de agregados naturais por lixo eletrônico, que produza concreto que seja classificado como concreto estrutural. Essa investigação foi realizada para traços que utilizaram a substituição de parte do cimento Portland por cinza volante e para traços que não utilizaram essa substituição. Para fazer essa investigação foram realizados ensaios de slump e de resistência à compressão do concreto. Com os dados do experimento foi realizado um teste de hipótese (teste t para duas amostras). O objetivo desse teste é comparar a média da resistência a compressão dos corpos de prova cujos traços substituíram 20% do cimento Portland por cinza volante com os corpos de prova cujos traços não realizaram essa substituição. O resultado mostrou que não há diferença estatisticamente significante entre as duas médias. Outro resultado dos experimentos foi o desenvolvimento de um traço utilizando 20% de cinza volante como substituto do cimento Portland e de parte dos agregados por lixo eletrônico, com uma resistência de 23,010 MPa. Também foram desenvolvidos quatro traços, sem cinza volante e com lixo eletrônico, cujos corpos de prova obtiveram resistência à compressão do concreto de 21,804 MPa; 23,329 MPa; 23,614 MPa e 24,637 MPa. Desta forma esses cinco traços produziram concreto estrutural, uma vez que suas resistências são maiores ou iguais a 20 MPa. Finalmente foram realizados ensaios de lixiviação. Para a lixiviação foram realizados uma microscopia eletrônica de varredura nas amostras, teste de condutividade e pH na água onde as amostras ficaram de molho, nos períodos de 24, 72, 168 e 384 horas. O resultado da lixiviação mostrou que não havia elemento químico nos corpos de prova dos experimentos que fossem diferentes dos elementos químicos encontrados nos traços de controle. Também mostrou não haver nenhum elemento tóxico, como chumbo e mercúrio, nos corpos de prova dos experimentos. Com esses resultados este presente trabalho conclui que do ponto de vista ambiental e de economia de recursos naturais, a substituição de parte dos agregados naturais por lixo eletrônico, e de 20% do cimento Portland por cinza volante, são razoáveis e significativas. Entre os objetivos deste presente trabalho não estão o de minimizar o custo da produção do concreto e nem melhorar a resistência à compressão do concreto. Os objetivos deste presente trabalho são mitigar os problemas causados ao meio ambiente pela destinação inadequada dos resíduos eletrônicos e diminuir a geração de gases que causam o efeito estufa, pela indústria da construção civil. Como trabalhos futuros, este presente trabalho pretende investigar a substituição de parte dos agregados naturais pela fração não metálica de PCI, com percentuais de substituição maiores do que as investigadas aqui. O motivo é que a análise estatística indicou que uma maior porcentagem dessa substituição pode melhorar as resistências obtidas neste presente trabalho.