Utilização de conchas de ostras e pó de forno de cal na composição de argamassas ecoeficientes

Abstract

A utilização de resíduos para produção de argamassas tem sido cada vez maior, com ganhos também ao nível da promoção da economia circular. Com foco nas argamassas de cal e com objetivo da substituição parcial deste ligante, optou-se por estudar dois tipos de resíduos produzidos em abundância na região Norte de Portugal e, ainda, sem destinação final adequada: conchas de ostras e pó de forno de cal (poeiras). Estes resíduos, ainda pouco explorados, são compostos principalmente por carbonato de cálcio, o que fundamenta o seu potencial para substituição da cal na produção de argamassas ecoeficientes. As conchas foram transformadas em pó sendo assim utilizada durante toda pesquisa. O trabalho foi desenvolvido em duas partes principais. Uma primeira, exploratória, com objetivo de conhecer melhor o comportamento das argamassas com a incorporação destes resíduos. Testou-se a adição do ácido acético (vinagre) como agente de dissolução de cálcio das conchas, o qual foi adicionado na fase líquida da mistura como promotor de melhorias na performance das argamassas. Na segunda parte, o trabalho esteve focado no estudo no desempenho mecânico e de durabilidade das argamassas com composições promissoras, definidas na parte anterior. Estas composições incluíram a utilização de vinagre na fase líquida e a substituição parcial da cal por 25, 50 e 90% de poeiras ou conchas. Todas as amassaduras obtiveram resistência à compressão acima de 0,4 N/mm² aos 28 dias, o que afirma o potencial de substituição da cal em argamassas dessa natureza. A substituição de 50% do ligante por poeiras de cal mostrou-se a melhor opção em termos de resistência. As argamassas com substituição por conchas também demonstraram bom desempenho. A calcinação das conchas não resultou em melhoria das propriedades das argamassas e o emprego do vinagre na fase líquida da mistura melhorou significativamente o desempenho das argamassas, especialmente com as poeiras. No que se refere à durabilidade, as argamassas apresentaram valores elevados de absorção de água após os ensaios realizados aos 28 dias. Entretanto, tanto a utilização das poeiras quanto a utilização das conchas proporcionaram uma redução nos valores de absorção de água, quando comparados aos valores de referência. Os resultados demonstram um elevado potencial de viabilidade de utilização das poeiras e das conchas na produção de argamassas sustentáveis. Este trabalho representa um passo importante na valorização dos resíduos estudados. Desta forma, o trabalho contribui para a sustentabilidade da indústria da construção, através da valorização da economia azul e da promoção da economia circular.

The use of waste for the production of mortars has been increasing, with gains also in terms of promoting the circular economy. Focusing on lime mortars and with the aim of partially replacing this binder, it was decided to study two types of waste produced in abundance in the North of Portugal and with an inadequate final disposal: oyster shells and lime kiln dust. These residues, still less explored, are calcium carbonate composed mainly, which underlies their potential to replace lime in the eco-efficient mortars production. The shells were turned into powder and thus used throughout the research. This work was developed in two main parts. The first one is an investigatory study, with the aim of a better understanding the behavior of mortars incorporating these residues. In this part, the addition of vinegar was tested as an agent for dissolving calcium from the shells, which was added to the liquid phase of the mixture to promote improvements in the performance of the mortars. In the second part, the work was focused on studying the mechanical and durability mortars performance with promising compositions, defined in the previous part. These compositions included the use of vinegar in the liquid phase and the partial replacement of lime with 25, 50 and 90% of dust or shells. All the mixes considered had compressive strength above 0.4 N/mm² after 28 days, which confirms the potential for replacing lime in mortars of this nature. Replacing 50% of the binder with dust, proved to be the best option in terms of resistance. Mortars replaced by shells also demonstrated a good performance. Calcination of the shells did not result in an improvement in the properties of the mortars and the use of vinegar in the liquid phase of the mixture significantly improved the performance of the mortars, especially with the dust. Regarding durability, all mortars showed high water absorption values after tests carried out after 28 days. However, both the use of dust and the use of shells provided a reduction in water absorption values, when compared to reference values. The results demonstrates a high potential viability of using dust and shells in the production of sustainable mortars. This work represents an important step in the valorization of the waste studied. In this way, this work contributes to the improvement of the construction industry sustainability, through the valorization of the blue economy and circular economy fomentation.