Estabilização de material dragado no Porto do Rio Grande por álcali ativação de resíduos regionais para confecção de BTC

Abstract

O setor portuário é de suma importância para a economia do Brasil, visto que movimenta 90% dos produtos exportados pelo país. O Porto do Rio Grande recebe destaque nesse quesito sendo considerado o segundo porto mais importante para o desenvolvimento do comércio internacional brasileiro e classificando-se como o terceiro porto público de maior movimentação de carga do país. Em contrapartida, intensas e constantes atividades potencialmente poluidoras são intrínsecas às atividades portuárias, como as operações de dragagem. O conflito ambiental por dragagem no Porto do Rio Grande ainda é acentuado pelo fato da cidade abrigar um balneário turístico e pesqueiro, a Praia do Cassino, nas adjacências do canal de acesso ao porto, que é acometido por eventos lamíticos poluidores durante e após atividades de dragagem, associados por alguns estudiosos ao próprio processo. Destarte, iniciativas acerca da reutilização do material dragado são imprescindíveis para a proteção do ambiente e da população que necessita do local. Nesta perspectiva, propõe-se a confecção de Blocos de Terra Comprimida (BTCs) em paralelo à técnica de solo-cimento, estabilizando o solo dragado a partir de agentes químicos e mecânicos, evitando o processo de queima dos tijolos tradicionais. Ademais, preconizando o cunho ambiental da pesquisa, optou-se pelo emprego de um agente cimentante de baixo consumo energético e baixa emissão de CO2, produzido a partir da técnica de álcali ativação de outros dois resíduos regionais: a cinza de casca de arroz e a cal de carbureto. Assim, a metodologia desta pesquisa se configura na análise e definição da melhor dosagem de materiais encontrada na região experimental para a produção dos BTCs, considerando seu comportamento frente à resistência à compressão simples e durabilidade por molhagem e secagem, e na qualificação dos blocos, segundo critérios de resistência e de absorção de água. Os resultados encontrados demonstraram que o ligante se apresenta como opção satisfatória para o melhoramento do comportamento mecânico do solo dragado. Os BTCs alcançaram uma resistência de 3,05 MPa em 28 dias de cura, a temperatura ambiente, sendo 50% maior que a mínima exigida por normativas brasileiras nesta idade e estando dentro dos limites de outras normas internacionais. Ademais, a partir dessa idade o BTC satisfez todas as exigências estabelecidas pela NBR 10834/2013, absorvendo 21,18 % de água, podendo ser utilizados na execução de alvenaria sem função estrutural. Com esse parecer de competência, 38 milhões de BTCs tem potencial de ser produzidos anualmente na cidade de Rio Grande, assegurando abrigo para muitas famílias e evitando que os três resíduos estudados sejam dispostos de maneira que talvez contamine o ambiente.

The port logistics industry is a very important economic sector to the brazilian economy, they are responsible by 90 % of the products which are exported by Brazil. The Port of Rio Grande is highlighted in this regard, being considered the second most important port for the development of international brazilian trade and ranking as the third largest government port for cargo handling in Brazil. On the other hand, intense and constant potentially polluting activities are related with port activities, such as dredging operations. The environmental conflict due to dredging in the Port of Rio Grande is further accentuated by the fact that the city has a tourist and fishing beach, named Cassino’s beach, which are located at the neighborhood of the port access channel, and is constantly affected by polluting mud during and after activities dredging, associated by some scientists to the process itself. Thus, initiatives regarding the reuse of dredged material are essential to protect the environment and the population that depends of fishing and tourism. In this perspective, it is proposed the manufacture of Compressed Earth Blocks (CEBs) in parallel with the soil-cement technique, stabilizing the dredged soil using chemical and mechanical agents, avoiding the traditional bricks burning process. Furthermore, advocating the environmental nature of the research, it was decided to use a cementing agent with low energy consumption and low CO2 emissions, produced using the technique of alkali activation of two other regional residues: rice husk ash and Carbide lime. Thus, the methodology of this research is configured in the analysis and definition of the best dosage of materials found in the experimental region for the production of CEBs, considering their behavior against compressive strength and durability by wetting and drying cycles, and in the qualification of blocks, according to resistance and water absorption criteria. The founded results are showed that the binder is a satisfactory option for improving the mechanical behavior of the dredged soil. The CEBs reached a resistance of 3.05 MPa in 28 days of cure, at a temperature of ± 23°, being 50% higher than the minimum required by Brazilian regulations at this age and being within the limits of other international standards. Furthermore, at the same age, the CEB was approved in all the requirements established by NBR 10834/2013, resisting 4 MPa and absorbing 21.18 % of water, being able to be used in the execution of masonry without a structural function. With this validation, it is estimated that 38 million CEBs can be produced annually in the city of Rio Grande, ensuring housing for many families and preventing the three studied residues from being disposed of in a way that might contaminate the environment.