Comparative assessment of the integrity and durability of cementitious materials incorporating solid wastes

Authors

DOI:

https://doi.org/10.17765/2176-9168.2025v18e14036%20

Keywords:

Red mud, Sewage sludge, Solidification/stabilization, Sugarcane bagasse ash

Abstract

This study evaluated the integrity and durability of cementitious matrices obtained from the solidification/stabilization (S/S) of three industrial solid wastes – red mud, sewage sludge, and sugarcane bagasse ash – aiming at their reuse for other purposes, such as the production of paving blocks. The matrices were prepared with Portland cement CPII-Z-32 and cured for 28 days. A one-way experimental design (factor: waste type; three treatments and three replicates) was employed to assess compressive strength (NBR 7215/2019), water absorption (NBR 9778/2009), and mass loss after three wetting and drying cycles (WTC, 1991). The physicochemical characterization of the wastes included pH, total solids and fractions, X-ray diffraction (XRD), and quantification of heavy metals and chemical oxygen demand (COD) in the leachate extract. Integrity and durability tests showed results within the acceptability criteria defined by Brito and Soares (2009), with red mud exhibiting the best performance, showing an average compressive strength of 7.24 ± 0.70 MPa and porosity of 9.70 ± 0.24%. The results indicate that solidification/stabilization is a promising alternative for the reuse of these residues, contributing to more sustainable industrial waste management practices.

Author Biographies

Maria Sabrina Soares de Morais, Universidade Federal de Campina Grande

Mestra em Engenharia Química pela Universidade Federal de Campina Grande (UFCG), Campina Grande (PB), Brasil.

André Luiz Fiquene de Brito, Universidade Federal de Campina Grande

Doutor em Engenharia Ambiental pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Professor da Unidade Acadêmica de Engenharia Química da Universidade Federal de Campina Grande (UFCG), Campina Grande (PB), Brasil.

Ana Cristina Silva Muniz, Universidade Federal de Campina Grande

Doutora em Engenharia Ambiental pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Professora da Unidade Acadêmica de Engenharia Química da Universidade Federal de Campina Grande (UFCG), Campina Grande (PB), Brasil.

Laedson Eneas Cavalcante, Universidade Federal de Campina Grande

Mestre em Engenharia Química pela Universidade Federal de Campina Grande (UFCG), Campina Grande (PB), Brasil.

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Published

2025-12-30

How to Cite

Morais, M. S. S. de, Brito, A. L. F. de, Muniz, A. C. S., & Cavalcante, L. E. (2025). Comparative assessment of the integrity and durability of cementitious materials incorporating solid wastes. Revista Em Agronegócio E Meio Ambiente, 18, e14036 . https://doi.org/10.17765/2176-9168.2025v18e14036

Issue

Section

Meio Ambiente e Tecnologia Limpas