Modelos de previsão da liberação de metais pesados em matrizes cimentícias produzidas com resíduos inorgânicos

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2012Apesar de certos resíduos permitirem sua valorização como material de construção, a avaliação destes produtos quanto à liberação de contaminantes quando em presença de água se faz necessária. Este trabalho teve como objetivo avaliar modelos de lixiviação de poluentes em argamassas e concretos à base de resíduos inorgânicos. Utilizando ferramenta computacional, regressões não lineares foram realizadas para avaliar a cinética de liberação dos elementos Ca, Cl, Cu, Cd, Cr, Zn e Pb de amostras de argamassas e concretos produzidos com resíduos de construção e demolição e amostras produzidas com contaminação prévia por metais pesados (CrIII, CVI, Zn, Cd, Pb). O modelo combinado de dissolução e difusão demonstrou ser o mais adequado para a Cu, Ca, Cl, Cd, Zn e o Pb. O modelo de dissolução mostrou ser adequado ao Cálcio. O modelo de difusão pura demonstrou superestimar os valores de liberação de todos os metais estudados. O fenômeno da dissolução demonstrou influenciar o ensaio de tanque (NEN7375), devendo ser considerado no cálculo da mobilidade dos metais nas matrizes cimentícias. Ainda verificou-se a influência da dimensão do agregado na lixiviação dos elementos das matrizes cimentícias.<br>Abstract : Although certain residues permit its reuse as building material, the evaluation of such products concerning the release of contaminants when in the presence of water is necessary. This study aimed to evaluate leaching models for contaminants in mortars and concrete samples produced with inorganic wastes. Using computational tool, nonlinear regressions were performed to evaluate the release kinetics of Ca, Cl, Cu, Cd, Cr, Zn and Pb in mortars and concrete samples produced with construction and demolition waste and samples pre-contaminated with heavy metals (CrIII, CVI, Zn, Cd Pb).The combined model of dissolution and diffusion proved to be the most suitable for Cu, Ca, Cl, Cd, Zn and Pb. The dissolution model showed to be suitable for Calcium. The simple diffusion model overestimated the release of all metals studied. The phenomenon of dissolution was found to influence the Tank Test (NEN7375) and should be considered in calculating the mobility of metals in cement matrices. In addition, the influence of aggregate size on the leaching of elements from cementitious matrices was studied