Utilização do planejamento experimental na incorporação do resíduo da indústria cerâmica em argamassas para obtenção da capacidade de retenção de água Use of the experimental design in the incorporation of the ceramic waste in mortars for obtaining water retention capacity

O município de Campos dos Goytacazes, RJ, possui um pólo cerâmico com mais de 100 indústrias cerâmicas e uma produção mensal estimada de 90 milhões de peças compreendidas entre lajotas, blocos e telhas. Muitos desses artefatos acabam gerando resíduos e impactos ambientais na região devido às falhas no processo produtivo e logístico das indústrias. Este trabalho propõe a incorporação do resíduo cerâmico em argamassas, avaliando as diversas proporções dos constituintes por meio do planejamento de experimentos em rede simplex buscando soluções técnicas, sem o tradicional empirismo existente na indústria, com o objetivo de alcançar um desempenho satisfatório da propriedade analisada, capacidade de retenção de água e, sem dúvida, favorecendo o desenvolvimento sustentável. O procedimento experimental foi baseado nas normas ABNT 13276, 13277 e 13281. A partir destes ensaios foram tomados dez pontos experimentais cujos teores máximos de cimento, areia e resíduo cerâmico são 20, 80 e 20% em massa, respectivamente, que delimitou a superfície de resposta para as argamassas de índice de consistência 265±30 mm. Este índice mostrou-se mais próximo da aplicação real para o modelo estatístico, porém, pouco acima do valor normalizado. O modelo em rede simplex cúbico especial mostrou melhor ajuste aos resultados experimentais, estimando respostas estatisticamente mais adequadas para as misturas. A superfície de resposta gerada apresentou capacidade de retenção de água da argamassa de 88 a 94,5%, classificando-a como normal e alta, segundo a norma ABNT 13281. Mesmo com valor superior ao índice de consistência padrão (valor acima do estabelecido por norma) conseguiu-se uma capacidade de retenção padronizada com adição de resíduo na argamassa.The district of the Campos dos Goytacazes, RJ, Brazil, has a ceramic pole with more than 100 ceramic industries, with a 90 million monthly production (brick masonry, ceramic blocks and tiles). Due to failure in the productive industrial process, some of these materials have been generating wastes that produce environmental impacts. This work proposes the incorporation of the ceramic waste in mortars to evaluate the representative proportions through the lattice simplex experiments design, looking for technical solutions, without the industrial empiricism. These solutions could reach a satisfactory performance of the analyzed property, of the water retention capacity, and favor the sustainable development. The experimental procedure was based on standard test methods (ABNT 13276, 13277 e 13281). Starting from these lab tests, ten experimental points were taken with maximum content of cement, sand and ceramic waste 20, 80 and 20% mass, respectively, that delimited the surface response for the mortars with a consistence index around 265±30 mm. This index means the real application for the statistical model, being however higher than the normalized value. The special cubic simplex model showed to best fit the experimental results leading to more statistically appropriate responses for the mixtures. The response surface generated showed a water retention capacity in mortar varying from 88 to 94.5%, that could be classified as normal and high according to ABNT 13281. Even with the higher values than the standard consistence index (established value by the standard method), it was possible to obtain a standardized water retention capacity with the addition of ceramic waste into the mortar.