Avaliação do emprego de lama vermelha no desempenho à deformação permanente de misturas asfálticas a quente

Abstract

A grande quantidade de lama vermelha gerada pela indústria do alumínio tem motivado pesquisadores a desenvolver métodos de reinserção do resíduo no ciclo produtivo. Estudos comprovam a possibilidade de utilização da lama vermelha na constituição de materiais cerâmicos. Entretanto, há uma carência de pesquisas em outros enfoques, como por exemplo, na aplicação de pavimentos. Neste contexto, esta pesquisa, avaliou a introdução de lama vermelha em misturas asfálticas usinadas à quente. Estabeleceu-se um teor de 7% de fíler a ser utilizado. Dessa forma, fabricaram-se misturas com 0%, 3%, 5% e 7% de lama vermelha complementadas por 7%, 4%, 2% e 0% de fíler de pó de pedra. Utilizaram-se agregados de origem granítica e uma curva granulométrica teórica correspondente à média da  Faixa C do DNIT. Utilizou-se CAP 50/70 e o teor de projeto estabelecido com auxílio de compactador giratório. Avaliaram-se os agregados quanto a aspectos de granulometria, índice de forma, massa específica, abrasão Los Angeles, adesividade e durabilidade. O ligante asfáltico foi caracterizado por ensaios de ponto de amolecimento, penetração e viscosidade. A fim de avaliar os efeitos de adição da lama vermelha no ligante, realizaram-se ensaios de ponto de amolecimento e penetração adicionando 3%, 5% e 7% de lama vermelha em peso de ligante. Com ensaios de fluorescência, massa específica, granulometria a laser, a caracterização da lama vermelha é efetuada de forma a fornecer subsídios para posterior classificação ambiental. Foram realizadas ainda, análise de pH e microscopia. As misturas asfálticas foram avaliadas quanto à deformação permanente e dano por umidade induzida (DUI). Com o objetivo de avaliar a percolação de lama vermelha e possíveis contaminações, realizou-se a análise da qualidade da água proveniente do condicionamento de corpos de prova asfálticos a 60°C do ensaio de DUI. Além do pH, analisaram-se as concentrações de ferro e alumínio presentes na água do ensaio. Os resultados foram comparados à água proveniente de abastecimento público. As misturas asfálticas constituídas por lama vermelha apresentaram resultados satisfatórios, demonstrando bons indicativos na viabilidade de aplicação do resíduo, apesar dos ensaios ambientais mostrarem um vazamento de lama vermelha da mistura.<br>

Abstract : The large quantity of red mud generated by aluminium industry has motivated researchers to develop methods to insert this residue in the production cycle. Some studies have proved the possibility for using red mud on ceramic materials; however, there is a lack of researches on other approaches, such as paving application. In this context, this research aims to evaluate the introduction of red mud in hot mix asphalt. Knowing the influence that amount filler has on permanent deformation resistance of asphalt mixtures, it was established a content of 7% to be used. Therefore, mixtures were made with 0%, 3%, 5% and 7% of red mud complemented by 7%, 4%, 2% and 0% stone dust filler. In this work, it is used granitic aggregates and a theoretical grading curve relative from average DNIT's "Faixa C". The binder used was the CAP 50/70 and the project content was established with the gyratory compactor. The aggregates are evaluated for particle size aspects, shape index, density, Los Angeles abrasion, adhesiveness and durability (sanity). The asphalt binder is characterized by a softening point test, penetration and viscosity. In order to evaluate the effects of red mud addition on asphalt binder, softening point and penetration tests were carried out by adding 3%, 5% and 7% red mud by weight of binder. Through x-ray diffraction tests, fluorescence, density, laser granulometry, the characterization of red mud is carried out in order to provide basis for further environmental rating. Were also measured, pH analysis with the aid of pH meter and microscopy by scanning electron microscopy. The asphalt mixtures are evaluated for performance to permanent deformation and moisture induced damage. In order to assess the red mud seepage and possible contamination that residue can cause, analysis of water quality from the conditioning moisture-induced damage test at 60 ° C was made. In addition to pH, it was analyzed the concentrations of Iron and Aluminum present in the tested water. The results were compared to water from public supply. The asphalt mixtures with red mud showed satisfactory results for resistance to permanent deformation and moisture induced damage, showing good indicators of the waste application viability.