Incorporação de resíduos na produção de agregados leves: potencial do vidro, disco de corte e casca de ovo

Abstract

Agregados leves são materiais porosos e de baixa densidade geralmente usados na construção civil e apresentam diversas aplicações, podendo ser utilizados como isolamento térmico e acústico, em obras de infraestrutura, paisagismo, entre outros. Nos últimos anos, estudos sobre a incorporação de resíduos para sua fabricação têm ganhado destaque. Nesse contexto, o vidro, um material amplamente disponível, reciclável e de baixo custo e o carbeto de silício, utilizado em abrasivos como lixas e discos, possuem grande potencial para serem reciclados e reaproveitados em novas aplicações, incluindo a produção de agregados leves. As cascas de ovos, resíduos da indústria alimentícia gerados em grandes quantidades, também possuem potencial para incorporação na área da construção civil. O processo de queima é uma etapa crucial na fabricação de agregados leves, pois as propriedades físicas e químicas do material dependem fortemente da temperatura e do tempo de permanência durante o processo. Dessa forma, foram desenvolvidos agregados leves contendo diferentes percentuais de casca de ovo, carbeto de silício, vidro e argila, com o intuito de investigar o mecanismo de formação e expansão. As matérias primas foram caracterizadas quanto a granulometria e os agregados foram avaliados quanto à resistência à compressão, absorção de água e densidade. Os resultados revelaram que os agregados com casca de ovo alcançaram expansão de até 238%, enquanto aqueles com carbeto de silício chegaram a atingir 432%, com densidades entre 0,13 g/cm³ e 1,51 g/cm³ para os agregados com carbeto de silício, e entre 0,39 g/cm³ e 0,59 g/cm³ para os com casca de ovo. Esses valores encontram-se dentro dos padrões normativos para agregados leves, indicando o potencial desses resíduos para aplicação em materiais de construção.

Lightweight aggregates are porous, low-density materials commonly used in civil construction, with various applications such as thermal and acoustic insulation, infrastructure projects, landscaping, and more. In recent years, studies on the incorporation of waste materials in their production have gained prominence. In this context, glass — a widely available, recyclable, and low-cost material — and silicon carbide, commonly used in abrasives such as sandpaper and grinding discs, show great potential for recycling and reuse in new applications, including the production of lightweight aggregates. Eggshells, a byproduct of the food industry generated in large quantities, also hold the potential for incorporation in the construction sector. Firing is a crucial stage in the production of lightweight aggregates, as the physical and chemical properties of the materials strongly depend on the temperature and residence time during the process. Accordingly, lightweight aggregates containing different proportions of eggshells, silicon carbide, glass, and clay were developed to investigate the mechanisms of formation and expansion. The raw materials were characterized for particle size distribution, and the aggregates were evaluated for compressive strength, water absorption, and density. The results showed that aggregates containing eggshells achieved up to 238% expansion, while those with silicon carbide reached up to 432%, with densities ranging from 0.13 g/cm³ to 1.51 g/cm³ for silicon carbide aggregates and from 0.39 g/cm³ to 0.59 g/cm³ for eggshell aggregates. These values meet the normative standards for lightweight aggregates, indicating the potential of these waste materials for application in construction materials.