Desenvolvimento e caracterização experimental de um betão baseado em aproveitamento de resíduos de transformação de pedra

Abstract

A indústria da construção é conhecida por ser responsável por uma considerável quantidade de emissões de dióxido de carbono (CO2). O betão, como um dos principais materiais de construção utilizados, desempenha um papel significativo nessa emissão. Deste modo, um dos principais desafios tecnológicos atuais está relacionado com a questão de tornar o betão mais sustentável, procurando reduzir as suas emissões de CO2A indústria de rochas ornamentais desempenha um papel significativo nas exportações de Portugal, no entanto um dos principais desafios enfrentados por pela mesma, tanto na extração quanto no processo de transformação, é a geração de resíduos. As pedreiras de rochas ornamentais têm uma taxa de aproveitamento baixa, resultando na acumulação de grandes volumes de resíduos em aterros.Este tema é abordado na presente dissertação de mestrado, a qual está inserida num projeto de pesquisa em andamento no DEC (Life4Stone) e tem como objetivo estudar soluções para o reaproveitamento dos resíduos gerados durante a extração e o corte das rochas. O objetivo é reduzir o volume de resíduos, incorporando-os em materiais de maior valor acrescentado. A dissertação consistirá na produção e caracterização de betões utilizando pó calcário e partículas granulares resultantes do tratamento industrial da pedra natural. Irá ainda ser avaliado a capacidade desses betões virem a ser usados para o fabrico de peças de mobiliário urbano, por meio de um programa de elementos finitos. Por último, será produzido um protótipo à escala real de uma das peças de mobiliário urbano modeladas.Este trabalho irá ser desenvolvido através da seguinte estrutura: 1) Revisão bibliográfica; 2) Descrição do procedimento experimental; 3) Caracterização experimental; 4) Modelação numérica; 5) Produção de um protótipo.

The construction industry is known to be responsible for a considerable amount of carbon dioxide (CO2) emissions. Concrete, as one of the main construction materials used, plays a significant role in this emission. Thus, one of the main current technological challenges is related to the issue of making concrete more sustainable by seeking to reduce its CO2 emissions.The ornamental stone industry plays a significant role in Portugal's exports, however, one of the main challenges faced by it, both in the extraction and in the transformation process, is the generation of waste. Ornamental stone quarries have a low utilization rate, resulting in the accumulation of large volumes of waste in landfills. This topic is addressed in this master's thesis, which is part of an ongoing research project at the DEC (Life4Stone) and aims to study solutions for the reuse of waste generated during the extraction and cutting of stone. The goal is to reduce the volume of waste by incorporating it into higher value-added materials. The dissertation will consist in the production and characterization of concretes using limestone powder and granular particles resulting from the industrial treatment of natural stone. The ability of these concretes to be used for the manufacture of urban furniture will be evaluated using a finite element program. Finally, a full-scale prototype of one of the modeled pieces of street furniture will be produced.This work will be developed through the following structure: 1) Literature review; 2) Description of the experimental procedure; 3) Experimental characterization; 4) Numerical modeling; 5) Production of a prototype.