RESUMO
This study investigated the effects of substituting magnesium oxide (MgO) with dolomitic limestone (DL) on the mechanical and physical properties of magnesium oxysulfate (MOS) cement. Additionally, the hydration formation phases and the influence of the molar ratio on the MOS cement's performance were examined. The corresponding action mechanisms were identified and explored by compressive strength tests, scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), isothermal calorimetry, and a thermogravimetric analysis (TGA). The results showed that replacing MgO with DL decreased the reaction speed and heat release rate generated in the hydration process of the MOS cement. This substitution also reduced the quantity of non-hydrated MgO particles and delayed the formation of Mg(OH)2. The diminished formation of Mg(OH)2 contributed to an increase in the apparent porosity of pastes containing DL, thus alleviating internal stresses induced by Mg(OH)2 formation and enhancing their mechanical strength after 28 days of curing. Conversely, the increased porosity improved the CO2 diffusion within the structure, promoting the formation of magnesium carbonates (MgCO3). Through the characterization of the cement matrix (XRD and TGA), it was possible to identify phases, such as the brucite, periclase, and 318 phases. The obtained results revealed the potential of incorporating mineral fillers like limestone as a promising approach to producing MOS cement with a reduced environmental impact and better properties at higher curing ages.
RESUMO
O calcário é o corretivo da acidez mais utilizado nos solos agrícolas brasileiros, porém benefícios importantes podem ser obtidos com o uso de silicatos de cálcio e magnésio. Objetivou-se comparar o efeito neutralizante da acidez do solo por meio de calagem e silicatagem, com incubação dos corretivos em condições de solo com diferentes umidades. O experimento foi conduzido no Laboratório de Análise Química de Solos, na Universidade do Oeste Paulista-UNOESTE, utilizando solo coletado na camada de 0 a 20 cm de um Argissolo Vermelho-Amarelado distrófico. Utilizou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2x2x5, sendo dois corretivos (calcário dolomítico e silicato de Ca e Mg), duas umidades do solo (80 e 20% da umidade de saturação) e cinco épocas de avaliação (60, 90, 120, 150 e 180 dias após incubação) dos atributos químicos do solo. Os resultados foram comparados por meio de análise de variância e as variáveis umidades do solo e corretivos foram submetidas ao teste de Tukey (p<0,05). Já o efeito da época de amostragem foi analisado por meio de análise de regressão. O silicato apresenta maior capacidade neutralizante da acidez do solo que o calcário, e com isso sua dosagem deve ser mais bem estudada, pois a utilização do cálculo para determinar a necessidade de calagem pode superestimar a necessidade de silicatagem. A reatividade do calcário no solo não é influenciada quando o solo está com umidade entre 20 e 80% da umidade de saturação, diferentemente do silicato, que tem a sua reatividade potencializada na condição de maior umidade do solo. A ação corretiva da acidez do solo por ambos os corretivos permanece crescente até 180 dias da incubação, porém, resultados satisfatórios já são obtidos com 60 dias de incubação do solo.(AU)
The lime is the acidity corrective more used in brazilian agricultural soils, but important benefits can be obtained from calcium and magnesium silicates. The aim of this study was to compare the effect of neutralizing soil acidity by application of lime and silicate, with incubation of the correctives in soil conditions more or less moisture. The experiment was conducted in the Soil Chemical Analysis Laboratory at the UNOESTE, using soil collected in the layer 0-20 cm of a Sandy Loam Argisol. The experiment was carried out in a completely randomized in a 2x2x5 factorial scheme, with two correctives (lime and silicate of Ca and Mg), two soil moistures (80 and 20% moisture soil saturation) and five times (60, 90, 120, 150 and 180 days after incubation) of soil chemical properties. It was submitted to variance analysis and the effects of soil moisture and correctives were evaluated by Tukey test (p<0,05) and the incubations time were evaluated by regression analysis. The silicate has a higher neutralizing capacity of soil acidity than lime, and thus its dosage should be further investigated, because the use of the calculation to determine the lime requirement can overestimate the need for silicate applied. The lime reactivity in the soil is not influenced with soil moisture between 20 and 80% moisture saturation, unlike silicate, which has its soil reactivity enhanced in the condition of higher moisture. The soil corrective action acidity by both corrective remains increasing up to 180 days of incubation, however, satisfactory results are already obtained with 60 days of soil incubation.(AU)
Assuntos
Acidez do Solo/análise , Calcarea Silicata/efeitos adversos , Silicatos de Magnésio/química , Solos Calcários/análise , Agricultura , Umidade do SoloRESUMO
O calcário é o corretivo da acidez mais utilizado nos solos agrícolas brasileiros, porém benefícios importantes podem ser obtidos com o uso de silicatos de cálcio e magnésio. Objetivou-se comparar o efeito neutralizante da acidez do solo por meio de calagem e silicatagem, com incubação dos corretivos em condições de solo com diferentes umidades. O experimento foi conduzido no Laboratório de Análise Química de Solos, na Universidade do Oeste Paulista-UNOESTE, utilizando solo coletado na camada de 0 a 20 cm de um Argissolo Vermelho-Amarelado distrófico. Utilizou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2x2x5, sendo dois corretivos (calcário dolomítico e silicato de Ca e Mg), duas umidades do solo (80 e 20% da umidade de saturação) e cinco épocas de avaliação (60, 90, 120, 150 e 180 dias após incubação) dos atributos químicos do solo. Os resultados foram comparados por meio de análise de variância e as variáveis umidades do solo e corretivos foram submetidas ao teste de Tukey (p<0,05). Já o efeito da época de amostragem foi analisado por meio de análise de regressão. O silicato apresenta maior capacidade neutralizante da acidez do solo que o calcário, e com isso sua dosagem deve ser mais bem estudada, pois a utilização do cálculo para determinar a necessidade de calagem pode superestimar a necessidade de silicatagem. A reatividade do calcário no solo não é influenciada quando o solo está com umidade entre 20 e 80% da umidade de saturação, diferentemente do silicato, que tem a sua reatividade potencializada na condição de maior umidade do solo. A ação corretiva da acidez do solo por ambos os corretivos permanece crescente até 180 dias da incubação, porém, resultados satisfatórios já são obtidos com 60 dias de incubação do solo.
The lime is the acidity corrective more used in brazilian agricultural soils, but important benefits can be obtained from calcium and magnesium silicates. The aim of this study was to compare the effect of neutralizing soil acidity by application of lime and silicate, with incubation of the correctives in soil conditions more or less moisture. The experiment was conducted in the Soil Chemical Analysis Laboratory at the UNOESTE, using soil collected in the layer 0-20 cm of a Sandy Loam Argisol. The experiment was carried out in a completely randomized in a 2x2x5 factorial scheme, with two correctives (lime and silicate of Ca and Mg), two soil moistures (80 and 20% moisture soil saturation) and five times (60, 90, 120, 150 and 180 days after incubation) of soil chemical properties. It was submitted to variance analysis and the effects of soil moisture and correctives were evaluated by Tukey test (p<0,05) and the incubations time were evaluated by regression analysis. The silicate has a higher neutralizing capacity of soil acidity than lime, and thus its dosage should be further investigated, because the use of the calculation to determine the lime requirement can overestimate the need for silicate applied. The lime reactivity in the soil is not influenced with soil moisture between 20 and 80% moisture saturation, unlike silicate, which has its soil reactivity enhanced in the condition of higher moisture. The soil corrective action acidity by both corrective remains increasing up to 180 days of incubation, however, satisfactory results are already obtained with 60 days of soil incubation.
Assuntos
Acidez do Solo/análise , Calcarea Silicata/efeitos adversos , Silicatos de Magnésio/química , Solos Calcários/análise , Agricultura , Umidade do SoloRESUMO
The wastewater of the processing of cassava's flour (manipueira) was submitted to the anaerobic treatment in two phases: acidogenic and methanogenic. In the acidogenic phase, the wastewater was stabilized with NaOH (ASH) and with limestone (ASL). After that, both stabilized effluents were treated by a methanogenic reactor. Then, the effluent of the methanogenic reactor was used as fertilizer on maize in the initial growth stage (30 days), cultivated in pots in a greenhouse. The treatments were T1: control without urea addition (only N from soil); T2: NPK (2.2 g of urea with 45 percent of N); T3: ASH (84 mL.kg soil-1); T4: ASL (102 mL.kg soil-1); T5: double dose ASH (168 mL.kg soil-1) and T6: double dose ASL (204 mL.kg soil-1). Each treatment was composed by 4 plants/pot in five repetitions. It was observed that all the treatments with stabilized wastewater had favorable effect to the soil pH (> than 7.5) and basis saturation (V percent) in the soil around to 90 percent. The performances of nitrogen absorption by the maize plants were 64, 54, 80 and 78 percent for T3, T4, T5 and T6, respectively.
A água residuária do processamento de farinha de mandioca (manipueira) foi submetida ao tratamento anaeróbio em duas fases: acidogênica e metanogênica. Na fase acidogênica, a água residuária foi estabilizada com NaOH (ASH) e com calcário (ASL). Em seguida, ambos efluentes estabilizados foram tratados por um reator metanogênico. Então, o efluente do reator metanogênico foi usado como fertilizante no milho no estádio inicial de crescimento (30 dias) cultivado em vaso em casa de vegetação. Os tratamentos foram T1: controle sem uréia (somente N do solo); T2: NPK (2,2 g de uréia com 45 por cento de N); T3: ASH (84 mL.kg solo-1); T4: ASL (102 mL.kg solo-1); T5: dose dupla de ASH (168 mL.kg solo-1) e T6: dose dupla de ASL (204 mL.kg solo-1). Cada tratamento foi composto por 4 plantas/vaso com 5 repetições. Foi observado que todos os tratamentos com á água residuária estabilizada tiveram efeitos favoráveis ao pH do solo (> que 7,5) e saturação de bases (V por cento) no solo ao redor de 90 por cento. A eficiência de absorção de nitrogênio pelas plantas foram 64 por cento, 54 por cento, 80 por cento e 78 por cento para T3, T4, T5 e T6, respectivamente.