O presente trabalho foi elaborado com o intuito de equacionar dois problemas: redução do impacto ambiental do lançamento do lodo da ETA Mirassol in naturanos córregos e a redução de custos através da redução na quantidade de lodo enviada para o aterro sanitário e da redução no volume do agregado miúdo o qual, apesar de não representar o maior custo entre os materiais necessários para a confecção do concreto, representa uma redução de custos para a empresa concessionária que precisa recompor diariamente as calçadas que são quebradas para a execução de seus serviços de manutenção nos sistemas de água e esgoto. Devido ao fato de a ETA Mirassol ainda não dispor de um plano de gerenciamento dos resíduos de seu tratamento, como metodologia de secagem das amostras de lodo, optou-se pela simulação de lagoa de lodo fora de escala em que o lodo ficou exposto ao sol durante períodos diferentes de 15 e 30 dias. A primeira amostra, mais seca, foi utilizada nos ensaios de lixiviação e solubilização e a segunda nos ensaios envolvendo o concreto. Foram realizados ensaios de lixiviação e solubilização com o objetivo de classificar o lodo de acordo com a ABNT NBR 10.004/2004 os quais, resultaram em excesso nos teores de cádmio, chumbo e, principalmente, de manganês, cerca de 400 vezes maior que o permitido. Por conta disto, o lodo pôde ser classificado como um resíduo classe II A, ou seja, não perigoso e não inerte. Vale destacar que apesar de coagulado com policloreto de alumínio, o lodo não apresentou teores deste metal que superassem os limites da norma. Voltando a atenção para o concreto de calçada, verificou-se que não existem normas ou padrões que determinem a maneira adequada de executá-Io. Desta forma, optou-se por simular a confecção do concreto realizada no dia-a-dia pelos pedreiros, compreendendo o traço 1:2:3 (cimento:areia:brita) em massa e com o acompanhamento visual da sua trabalhabilidade. A análise de viabilidade da utilização do lodo como agregado foi realizada com base nos ensaios de compressão axial e compressão diametral, também conhecido como ensaio brasileiro (tração). Estes ensaios demonstraram que para os traços que utilizam 5%, 10% e 20% de lodo, foram obtidas resistências à compressão axial superiores à meta de 15 MPa o que foi considerado bastante satisfatório uma vez que são recomendados para calçadas valores de 10 MPa. Já para os ensaios de tração, não há referências, mas pôde-se constatar que a utilização do lodo como composto com areia como agregado miúdo interfere sensivelmente nos resultados, sendo recomendada a utilização de porcentagens próximas a 10%. Portanto, concluiu-se que a utilização do lodo da ETA Mirassol em concretos para recomposição de calçadas é viável nas porcentagens até 10%. / This work was done wishing to solve two problems: the reduction of the environmental impact caused by the inappropriate sludge disposal in Mirassol and also the reduction in the costs by reducing the volume of sludge destined to landfill and by reducing the volume of concrete small aggregates which, in spite of not representing the biggest cost of all materials involved, actually represents a cost reduction to the concessionary which needs to remake daily the pavement broke to the execution of maintenance and operation works in the water and wastewater systems. Considering the fact that Mirassol\'s water treatment plant does not have a sludge management plan, it was chosen the sun exposal method with two different times (15 and 30 days) to dry the samples of sludge. The first sample, the driest, was used in the lixiviation and solubilization experiments and the second one in the experiments involving the concrete. The objective of lixiviation and solubilization experiments was to classify the sludge according to ABNT NBR 10.004/2004. This experiments resulted manganese, plumbean and cadmium excess, especially the manganese with 400 times more concentration than the permitted by the law. So, according to these results, Mirassol\'s water treatment plant sludge was classified as Class II A. That\'s important to observe that, despite the fact that in Mirassol they use the CPA, the sludge did not shown high concentrations of aluminum. Keeping the attention on the concrete to pavements, it was noticed that doesn\'t exist in Brazil any law to discipline its confection and because of that, it was chosen the empirical method, used by the workers daily with 1:2:3 in mass. The viability analysis of the sludge use as aggregate to concrete pavement was based on the compression and traction experiments which demonstrated that, considering traces with 5%, 10% and 20% of sludge incorporated, the results was satisfactory. In fact, all of the samples had results above the aim for compression (15 MPa). On the other hand, considering the traction experiments, there\'s no references in Brazil for pavements, but it was possible to observe that the sludge addiction affected more this characteristic than the compression. However, the traction results were also satisfactory. Finally, this work recommends the utilization of 10% of sludge incorporated in concrete to pavements because they had the best results considering the compression and traction experiments.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-03-12T16:05:55Z No. of bitstreams: 1 GUILHERME COSTA DE OLIVEIRA - TESE PPGEQ 2016.pdf: 2637788 bytes, checksum: 666ee4637bd3109b74c369b5faba3164 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-12T16:05:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GUILHERME COSTA DE OLIVEIRA - TESE PPGEQ 2016.pdf: 2637788 bytes, checksum: 666ee4637bd3109b74c369b5faba3164 (MD5) Previous issue date: 2016-08-31 / Capes / Dentre os diversos minerais extraídos, no Brasil, o caulim é um dos principais. Esse mineral de da família das caulinitas, apresenta uma grande versatilidade quanto ao seu uso. Porém, durante o processo de beneficiamento, altas quantidades do material extraído são rejeitadas, chegando a 70% do montante. Esse resíduo é disposto a céu aberto, causando transtorno às populações circunvizinhas e ao ecossistema da região. Esse trabalho objetivou utilizar o resíduo gerado nesse processo como matéria prima para o desenvolvimento de argamassas. O resíduo foi caracterizado, e utilizando a difratometria de raios X (DRX) verificou-se que é, basicamente, constituído de caulinita e mica. O resíduo foi testado quanto à sua pozolanicidade e verificouse que não apresentava potencial adequado para ser utilizado como substituinte parcial do cimento. Entretanto, suas características físicas indicaram que o resíduo de caulim apresentava propriedades para ser utilizado como agregado miúdo. Traços de argamassas colantes foram realizados substituindo o agregado miúdo natural, areia, pelo resíduo do caulim em proporções de 0 a 100 %. Essas argamassas foram testadas de acordo com as especificações contidas na norma ABNT NBR 14081. Os resultados indicaram que, à medida que se aumentou a quantidade de resíduo, a argamassa necessitou de uma maior quantidade de água para se obter a trabalhabilidade adequada. Com relação aos dados de resistências mecânicas, verificou-se um decaimento linear nos dados. Para o Tempo em Aberto (TA), observou-se uma redução de, aproximadamente, 90% na resistência mecânica do material; com relação às Resistências de Aderência à Tração (RAT), houve diminuição de 87% nas resistências mecânicas dos traços curados ao ar e, 81 %, nas argamassas curadas em meio aquoso. O traço que continha 25 % de seu agregado natural substituído por resíduo de caulim, apresentou valores dentro dos limites estabelecidos pela NBR 14081 e uma demanda de água próxima à das argamassas colantes industrializadas disponíveis no mercado. Dessa forma, o resíduo oriundo do processo de beneficiamento de caulim, apresentou-se como uma opção viável para a redução do uso de areia no desenvolvimento de argamassas colantes. Essa substituição foi favorável tanto para dar uma destinação ao resíduo, como também para a diminuição do uso de areia como agregado miúdo, uma vez que sua extração acarreta em diversos problemas ambientais. / Among various minerals extracted in Brazil, kaolin is one of most important. This mineral from the kaolinite family has great versatility as its use and during its beneficiation process, high amounts of the extracted material are rejected, reaching values as 70%. This residue is disposed on the environment with no treatment, causing inconvenience to surrounding communities and to the region ecosystem. This work aimed to use this residue as raw material for the construction industry, more specifically in the development of AC-I type adhesive mortars. The residue was characterized and by X-ray diffraction verified that it is basically constituted of kaolinite and mica. Based on Brazilian standards, the residue was tested for its pozzolanic and it was found that showed no suitable potential for using as a partial replacement for cement. However, its physical characteristics indicate that the kaolin residue had properties to be used as fine aggregate. Traces of adhesive mortars were made by replacing the fine natural aggregate, sand, by kaolin residue in proportions from 0 up to 100 %. The results indicated that, as it increased the amount of residue, the mortar required a larger amount of water to obtain adequate workability. Due to mechanical resistance data, there was a linear decay in. For the Open Time (TA), there was a reduction of approximately 90% in the mechanical strength of the material; and about to Resistance Adhesion Tensile (RAT), a reduction of 87 % in the mechanical strength of the admixtures air-cured and 81 % in the mortar cured in an aqueous medium. The admixtures that contained 25 % of its fine aggregate replaced by kaolin residue, showed values within the limits established by the NBR 14081 and a water demand close by the demand in industrialized adhesive mortars. Thus, the residue derived from kaolin beneficiation process, proved to be a viable option for reducing the use of sand in the development of adhesive mortars. This substitution is in favour both to give a destination to residue, also to reduce the use of sand as fine aggregate, since its extraction brings several environmental problems in.

O presente trabalho foi elaborado com o intuito de equacionar dois problemas: redução do impacto ambiental do lançamento do lodo da ETA Mirassol in naturanos córregos e a redução de custos através da redução na quantidade de lodo enviada para o aterro sanitário e da redução no volume do agregado miúdo o qual, apesar de não representar o maior custo entre os materiais necessários para a confecção do concreto, representa uma redução de custos para a empresa concessionária que precisa recompor diariamente as calçadas que são quebradas para a execução de seus serviços de manutenção nos sistemas de água e esgoto. Devido ao fato de a ETA Mirassol ainda não dispor de um plano de gerenciamento dos resíduos de seu tratamento, como metodologia de secagem das amostras de lodo, optou-se pela simulação de lagoa de lodo fora de escala em que o lodo ficou exposto ao sol durante períodos diferentes de 15 e 30 dias. A primeira amostra, mais seca, foi utilizada nos ensaios de lixiviação e solubilização e a segunda nos ensaios envolvendo o concreto. Foram realizados ensaios de lixiviação e solubilização com o objetivo de classificar o lodo de acordo com a ABNT NBR 10.004/2004 os quais, resultaram em excesso nos teores de cádmio, chumbo e, principalmente, de manganês, cerca de 400 vezes maior que o permitido. Por conta disto, o lodo pôde ser classificado como um resíduo classe II A, ou seja, não perigoso e não inerte. Vale destacar que apesar de coagulado com policloreto de alumínio, o lodo não apresentou teores deste metal que superassem os limites da norma. Voltando a atenção para o concreto de calçada, verificou-se que não existem normas ou padrões que determinem a maneira adequada de executá-Io. Desta forma, optou-se por simular a confecção do concreto realizada no dia-a-dia pelos pedreiros, compreendendo o traço 1:2:3 (cimento:areia:brita) em massa e com o acompanhamento visual da sua trabalhabilidade. A análise de viabilidade da utilização do lodo como agregado foi realizada com base nos ensaios de compressão axial e compressão diametral, também conhecido como ensaio brasileiro (tração). Estes ensaios demonstraram que para os traços que utilizam 5%, 10% e 20% de lodo, foram obtidas resistências à compressão axial superiores à meta de 15 MPa o que foi considerado bastante satisfatório uma vez que são recomendados para calçadas valores de 10 MPa. Já para os ensaios de tração, não há referências, mas pôde-se constatar que a utilização do lodo como composto com areia como agregado miúdo interfere sensivelmente nos resultados, sendo recomendada a utilização de porcentagens próximas a 10%. Portanto, concluiu-se que a utilização do lodo da ETA Mirassol em concretos para recomposição de calçadas é viável nas porcentagens até 10%. / This work was done wishing to solve two problems: the reduction of the environmental impact caused by the inappropriate sludge disposal in Mirassol and also the reduction in the costs by reducing the volume of sludge destined to landfill and by reducing the volume of concrete small aggregates which, in spite of not representing the biggest cost of all materials involved, actually represents a cost reduction to the concessionary which needs to remake daily the pavement broke to the execution of maintenance and operation works in the water and wastewater systems. Considering the fact that Mirassol\'s water treatment plant does not have a sludge management plan, it was chosen the sun exposal method with two different times (15 and 30 days) to dry the samples of sludge. The first sample, the driest, was used in the lixiviation and solubilization experiments and the second one in the experiments involving the concrete. The objective of lixiviation and solubilization experiments was to classify the sludge according to ABNT NBR 10.004/2004. This experiments resulted manganese, plumbean and cadmium excess, especially the manganese with 400 times more concentration than the permitted by the law. So, according to these results, Mirassol\'s water treatment plant sludge was classified as Class II A. That\'s important to observe that, despite the fact that in Mirassol they use the CPA, the sludge did not shown high concentrations of aluminum. Keeping the attention on the concrete to pavements, it was noticed that doesn\'t exist in Brazil any law to discipline its confection and because of that, it was chosen the empirical method, used by the workers daily with 1:2:3 in mass. The viability analysis of the sludge use as aggregate to concrete pavement was based on the compression and traction experiments which demonstrated that, considering traces with 5%, 10% and 20% of sludge incorporated, the results was satisfactory. In fact, all of the samples had results above the aim for compression (15 MPa). On the other hand, considering the traction experiments, there\'s no references in Brazil for pavements, but it was possible to observe that the sludge addiction affected more this characteristic than the compression. However, the traction results were also satisfactory. Finally, this work recommends the utilization of 10% of sludge incorporated in concrete to pavements because they had the best results considering the compression and traction experiments.

Submitted by William Justo Figueiro (williamjf) on 2015-07-08T22:28:21Z No. of bitstreams: 1 11b.pdf: 3072047 bytes, checksum: 9c0305dfc155386ec7b41cddd7d15b40 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-08T22:28:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 11b.pdf: 3072047 bytes, checksum: 9c0305dfc155386ec7b41cddd7d15b40 (MD5) Previous issue date: 18-05-18 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPQ – Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / A construção civil é um dos setores que mais consome recursos naturais não renováveis, além de ser um dos principais geradores de resíduos sólidos urbanos (RSU). Dentre os diversos recursos naturais extraídos da natureza, os agregados utilizados na construção civil são os insumos minerais mais consumidos no mundo. Com a crescente restrição da extração de areias dos rios e a escassez de areias naturais é essencial que o setor da construção venha a adotar uma postura ambiental e sustentável, através de desenvolvimentos tecnológicos de processos de reciclagem de resíduos. Uma das alternativas para a construção civil, tanto do ponto de vista econômico quanto ambiental, no abastecimento de areia para a construção é a substituição das areias extraídas dos rios (areia natural) por resíduos de concreto, para a produção de argamassas. Este estudo tem como objetivo principal avaliar o comportamento de argamassas de revestimento com incorporação de agregado miúdo reciclado de concreto (AMRC), em substituição à areia natural extraída de rio (AN). Os AMRC foram obtidos a partir de resíduos de dois tipos de concreto empregados na pré-fabricação: de concreto submetido à cura térmica à vapor (ARCT) e outro de concreto submetido à cura convencional (ARCC). As argamassas foram confeccionadas com cimento CP II Z– 32 e cal CH-I, empregando-se traço em volume 1:1:6 com índice de consistência fixado em 260 ± 5 mm, para as três misturas de argamassas. O estudo foi desenvolvido em duas etapas. Na primeira etapa foram analisadas a caracterização morfológica e a distribuição granulométrica das areias. Na etapa seguinte analisou-se o comportamento e características das argamassas no estado fresco e no estado endurecido. A análise das argamassas no estado fresco contemplou dados de índice de consistência, penetração de cone, squeeze flow, retenção de água, densidade de massa e teor de ar incorporado. No estado endurecido as propriedades estudadas foram densidade de massa, resistência à compressão, resistência à tração na flexão, absorção de água por capilaridade e coeficiente de capilaridade, absorção de água, índices de vazios, massa específica, módulo de elasticidade dinâmico e porosidade por intrusão de mercúrio. Verificaram-se diferenças significativas no comportamento das argamassas confeccionadas com os dois agregados reciclados. No estado fresco foi observado perda de trabalhabilidade; perda de densidade de massa; aumento de ar incorporado, com perdas mais expressivas para a mistura com ARCC. No estado endurecido observou-se redução da resistência à compressão e da resistência à tração na flexão para as argamassas com ARCC. Os dados apontaram ainda diminuição de absorção de água por capilaridade; aumento da absorção de água por imersão; aumento do índice de vazios; aumento da massa específica e redução do módulo de elasticidade dinâmico para ambas as argamassas com agregados reciclados. / The construction industry is one of the sectors that consume non-renewable natural resources, besides being one of the main generators of municipal solid waste. Among the various natural resources extracted from nature, the aggregates used in construction are the most consumed mineral inputs in the world. With the increasing restriction of sand extraction from rivers and the scarcity of natural sands it is essential that the construction industry adopt an environmental and sustainable development, through technological processes to recycle waste. One of the alternatives to the construction industry, from an economical and environmental point of view, the supply of sand for construction is the replacement of sand extracted from rivers (natural sand) for concrete waste, for the production of mortars. This study aims at evaluate the behavior of rendering mortar with incorporation of recycled aggregate concrete, replacing the natural sand. The morphological characteristics and composition of two aggregates made from concrete were analysed: one from concrete subjected to thermal curing and other to conventional curing, compared with a river sand. Characterization tests were performed on fresh mortar (consistency index, cone penetration, squeeze flow, water retention, density and air content) and hardened mortar (density, compressive strength, flexural strength, capillarity water absorption and capillarity coefficient, water absorption, density, dynamic modulus of elasticity and mercury intrusion porosimetry). For this experiment were followed the requirements of NBR 13281 (ABNT, 2005) and used Brazilian CP II Z-32 cement and CH-I lime. A proportion of 1:1:6 (cement, lime and sand) by volume, with index consistency set at (260 ± 5) mm was adopted for the three mixtures of mortars. There were significant differences in the behavior of the two mortars made with recycled aggregates, such as: loss of workability; loss of density; increased air content (especially mixing with ARCC), in fresh stage. Reduction of compressive strength and reduced flexural strength (except in the mixture with ARCT), reduction of water absorption by capillarity, increased water absorption by immersion, an increase in the index of emptiness, increased density and reduced dynamic modulus of elasticity, in the hardened mortar.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Capa.pdf: 95836 bytes, checksum: ab0da8ae4e371bd183a3047b3a12e534 (MD5) Previous issue date: 2011-02-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / One of the main problems in the foundry industry is the generation of solid wastes, which have high environmental impact. In the foundry process, the use of binders and additives in the sand, limits its reuse, therefore, this type of industry discards the waste in controlled landfills. The reason of this work is the residual exhaustion powder, from the regeneration of the sand core making. In this way, we search alternatives in order to reuse the exhaustion powder in large amount, in order to minimize the discards costs by the steel industries and incorporate it into the production process of construction. In contrast, the construction industry lacks many raw materials, including natural sand from rivers. This aggregate has caused irreversible environmental impacts such as loss of biodiversity in the areas of raw material extraction, siltation and compromising of flow regime of rivers, deforestation of riparian forests decrease in production areas that burdens the cost of the product. The search for a new material for building with value-added minimize the disposed of foundry waste in controlled landfills and reduces the amount consumed of raw material extracted from riverbeds. This work aims to evaluate the potential use of exhaustion powder for the production of conventional concrete without structural purposes. The experiments were conducted under the following conditions: 0, 7.5 and 15% of exhaustion powder in weight for different levels of water/cement ratio (0.52, 0.54 and 0.56). For this, the concrete and the materials were analyzed by characterization tests, mechanical property of compression and ecotoxicological. In analyzing the characteristics of the materials it appears that exhaust powder is a low size particule and no poses risk to public health. The nominal compressive strength of concrete by replacing 15% of the exhaust powder was close to the values reached without the use of the same. Checking the results through the analysis of experiments, it was found that it is feasible to replace the exhaust powder in proportions up to 15% under conditions of the water/cement ratio. / Um dos maiores problemas das indústrias de fundição é a geração de resíduos sólidos, que têm alto impacto ambiental. No processo de fundição, o uso de ligantes e aditivos limita a reutilização de areia, por este motivo este tipo de indústria descarta o referido resíduo em aterros controlados. O objeto deste trabalho é o resíduo pó de exaustão, proveniente da regeneração de areias da macharia. Nesse sentido, procuram-se alternativas a fim de reutilizar o pó de exaustão em grande quantidade, de forma a minimizar os custos de descarte pelas siderúrgicas, e incorporá-lo no processo produtivo da construção civil. Em contrapartida, o setor da construção civil carece de diversas matérias-primas, entre elas a areia natural de rio. Este agregado tem gerado impactos ambientais irreversíveis, como perda da biodiversidade nas áreas de extração da matéria-prima, assoreamento dos rios, comprometimento da vazão e regime dos rios, desmatamentos das matas ciliares, exaustão das áreas produtoras que onera o custo do produto. Logo a busca de um novo produto para a construção civil com valor agregado tende a minimizar o resíduo de fundição descartado em aterros controlados e reduz a quantidade consumida de matéria-prima extraída dos leitos de rio. Este trabalho tem por objetivo avaliar as potencialidades da utilização do pó de exaustão para a produção de concretos convencionais sem fins estruturais. Os experimentos foram conduzidos nas seguintes condições: 0, 7,5 e 15% de pó de exaustão em peso para diferentes teores do fator água/cimento (0,52, 0,54 e 0,56). Para tal, o concreto e os materiais foram analisados através de ensaios de caracterização, da propriedade mecânica de compressão e ecotoxicológicos. Na análise das características dos materiais constata-se que o pó de exaustão é um material de granulometria baixa e não apresenta riscos a saúde pública. A resistência mecânica nominal de compressão do concreto com a substituição de 15% do pó de exaustão ficou próxima dos valores encontrados sem a utilização do mesmo. Verificando os resultados através da análise de experimentos, verificou-se que é viável a substituição do pó de exaustão nas proporções em até 15% dentro das condições do fator água/cimento.