Orientador: Marco Antonio de Morais Alcântara / Co-orientador: José Luiz Pinheiro Melges / Banca: Antonio Anderson S. Segantini / Banca: Adriana Guerra Gumieri / Resumo: A pesquisa representa um estudo sobre o uso de cinza de casca de arroz (CCA) como finos para a produção de concretos autoadensáveis (CAA). Para tanto, utilizou-se de cinza de casca de arroz produzida em escala industrial, cimento Portland CP II-Z-32, agregado miúdo de origem sedimentar e agregado graúdo do tipo britado, além de superplastificante de ação estérica e eletrostática. Foram avaliadas as propriedades do material no estado fresco por meio dos ensaios de espalhamento Slump-flow, de escoamento confinado V-funnel, da Caixa em "L", de massa específica aparente e de segregação por peneiramento. No estado endurecido foram avaliadas as propriedades de resistência mecânica à compressão axial, à compressão diametral e o módulo de elasticidade aos 7 e 28 dias de cura, e ainda o ensaio de absorção d'água por imersão aos 28 dias de cura. A avaliação dos CAA's com cinza de casca de arroz foi tomada de modo comparativo com algumas composições de concreto vibrado em mesa vibratória produzidos com os mesmos materiais básicos. Observou-se que os CAA's produzidos com CCA se apresentaram parcialmente satisfatórios frente aos ensaios no estado fresco. Grande eficácia da cinza no sentido de formação de pasta endurecida mais resistente com valores mais elevados das propriedades mecânicas mesmo com maior relação água/cimento, assim como valores de resistência mecânica mais elevados comparados com os mesmos níveis de absorção. Encontrou-se, também, valores com relação ao módulo de elasticidade de modo a que correlacionados com os valores de resistência à compressão simples dessem o indicativo de maior ductilidade para os casos dos CAA's / Abstract: The research represents a study about the use of rice husk ash (RHA) as the final product for the production of self-compacting concrete (SCC). Therefore, was used rice husk ash produced on an industrial scale, Portland cement CP II-Z-32, tiny aggregate from sedimentary origin and larger aggregate from crushed type, beside super plasticizer steric and electrostatic action. The material properties were evaluated in fresh through the Slump-flow spreading assays, flow confined V-funnel, from Case "L" in bulk density and segregation by sieving. In the hardened state were evaluated the mechanical properties compressive strength, per meter compressive and tensile modulus at 7 and 28 days of curing, and also the water absorption test by immersion after 28 days of curing. The evaluation of the SCC's with rice husk ash was making comparatively with some concrete compositions vibrated in vibrating table produced with the same basic materials. It was observed that SCC's produced with RHA presented partially satisfactory compared to the tests in the fresh state. Great effectiveness of ash in meaning of tougher pulping hardened with higher values of mechanical properties even at higher water / cement relation, as well higher mechanical strength values compared to the same levels of absorption. It was found also values in relation to elastic modulus so that correlated to the compressive strength values give an indication of the greater ductility for the cases of SCC's / Mestre

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2015-10-28T16:05:54Z No. of bitstreams: 1 Magali Rejane Rigon_.pdf: 2117313 bytes, checksum: db2986166b3d376c1a0794834d5c1582 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-28T16:05:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Magali Rejane Rigon_.pdf: 2117313 bytes, checksum: db2986166b3d376c1a0794834d5c1582 (MD5) Previous issue date: 2015-08-14 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPQ – Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A partir da idéia precursora do desenvolvimento sustentável e com a crescente preocupação com relação à geração de impactos ambientais, as empresas, para que se mantenham competitivas no mercado, necessitam melhorar seu desempenho ambiental, uma vez que esse se torna cada vez mais importante. Com essa perspectiva, a avaliação do ciclo de vida (ACV) vem se tornando importante entre as ferramentas utilizadas para auxiliar na compreensão, controle e redução dos impactos ambientais. Ela permite identificar os processos que contribuem de forma mais significativa para o impacto ambiental de um produto, ao longo do seu ciclo de vida, oferecendo suporte na tomada de decisões ambientalmente adequadas. Sendo a indústria da construção civil responsável por uma parcela significativa dos impactos ambientais negativos causados ao meio ambiente, estudos voltados para questões ambientais são cada vez mais requisitados e essa metodologia se insere como uma ferramenta indispensável para o desenvolvimento sustentável do setor. A Cinza de Casca de Arroz (CCA), um resíduo gerado em usinas termelétricas, possui potencial para ser utilizado como um coproduto no concreto, em substituição de parte do cimento. Diante do contexto apresentado, essse trabalho teve como objetivo avaliar ambientalmente o uso da casca de arroz como biomassa para fins energéticos e do coproduto cinza aplicado ao concreto. Para que o objetivo do trabalho fosse atingido, foram levantados os aspectos e impactos ambientais significativos dos processos de combustão da biomassa em grelha e leito fluidizado, através de uma planilha de avaliação de aspectos e impactos ambientais. A partir da identificação dos impactos significativos procederan-se o levantamento dos dados junto às Usinas Termeletricas (UTE) em estudo. Com o apoio do Sofware ArcGis 10.0, foram mapeadas as empresas beneficiadoras de arroz do Rio Grande do Sul, as UTEs e as concreteiras distantes 100 km, 200 km, 300 km e 400 km das geradoras da CCA. Os resultados obtidos mostram que a substituição de cimento Portland por 20% de CCA LF contribui para a redução de cerca de 24% das emissões de CO2 eq do concreto em estudo, sendo que os benefícios ambientais obtidos são mantidos mesmo com a cinza distante 400 km da concreteira. Já para o concreto produzido com 20% de CCA GR os resultados mostraram uma redução de 7,7% nas emissões de CO2 eq. Os resultados foram influenciados pela qualidade da cinza gerada, que por sua vez, se relaciona aos processos de combustão da biomassa. O processo de combustão da biomassa sobre a grelha promove a combustão da casca sobre diferentes gradientes de temperatura, já o processo de combustão em leito fluidizado, gera uma combustão mais uniforme da biomassa, promovido pelo perfil de temperatura relativamente constante. Assim, a cinza gerada pelo processo de combustão da casca de arroz em leito fluidizado, além de reduzir as emissões de CO2 eq do concreto, contribui para a redução do consumo de materiais utilizados na sua fabricação, quando comparado ao concreto produzido com a cinza gerada pelo processo de combustão da casca de arroz em grelha. / From the precursor idea of sustainable development and the growing concern about the generation of environmental impacts, companies to remain competitive in the market, need to improve their environmental performance, as this becomes increasingly important. With this perspective, Life Cycle Assessment (LCA) has been gaining strength among the tools used to assist in understanding, controlling and reducing environmental impacts, since it identifies the processes that contribute most significantly to the environmental impact of a product throughout its life cycle, offering support in making environmentally sound decisions. As the construction industry accounts for a significant portion of the negative environmental impacts caused to the environment, studies focused on environmental issues are increasingly required and this methodology is included as an indispensable tool for sustainable development of the sector. The rice husk ash (RHA), a residue generated in thermal power plants, has the potential to be used as a co-product in concrete, cement replacement part. In front of the context presented, the aimed to evaluate the use of environmentally rice husks as biomass for energy purposes and gray coproduct applied to the concrete. For the purpose of the work was reached, the significant environmental aspects and impacts of processes combustion of biomass in grate and fluidized bed were raised through a spreadsheet evaluation of environmental aspects and impacts. From the identification of significant impacts the data collection is procedure together to power plants under study. With the support of Software ArcGIS 10.0, mapped the rice processing companies of Rio Grande do Sul, the thermal power plants and concrete producers distant 100 km, 200 km, 300 km and 400 km from the RHA generators. The results show that the replacement of Portland cement with 20% RHA FB contributes to a reduction of about 24% of CO2 eq concrete under study, and the environmental benefits achieved are maintained even with the distant gray 400 km of service concreting plant. As for the concrete produced with 20% RHA GR results showed a reduction of about 7,7% of CO2 eq concrete under study. The results were influenced by the quality of ash generated, which in turn, relates to the biomass combustion processes. The process of combustion of the biomass over the grid promotes the combustion of the shell over various temperature gradients, since the process of fluidized bed combustion, produces a more uniform combustion of biomass, promoted by the relatively constant temperature profile. Thus, the ash generated by the combustion process of rice husk fluidized bed, and reduce emissions of CO2 eq concrete, helps to reduce the consumption of materials used in its manufacture when compared to concrete produced with the ash generated by the combustion process of rice husk grid.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The generation of residual materials and its unavoidable disposal in the environment has been a reason of great concern, not only environmentally but also economically. The use of these renewable residual feedstocks, not only for the production of heat and energy, but also for the generation of technological products, has become a priority. In this study, it was investigated the physico-chemical and fermentative processes for the good use of the agro-industrial residue rice husks. The husks, resulting from the rice processing, has been also used, even incipiently, for the generation of heat to dry grains and electrical energy. As a result of this process, rice husk ash (RHA) is available, very rich in silica (sílica), representing a potential future source of industrial raw material. Micronized RHA, obtained from micro grinding process, was used to produce three types of silica xerogels, which were tested as additives for rice cultivation. The good results demonstrated the feasibility of the use of the xerogel silicas in substitution of agrochemical products. The influence of the process parameters (pH, time, concentration) was determined by means of the response surface methodology (RSM). The maximum production yields of sodium, potassium and calcium silica xerogels were 98%, 95% and 75%, respectively. The silica produced was characterized and analyzed by the following techniques: X-ray fluorescence and X-ray diffractometry (XRF, XRD), Fourier-transform infrared spectrometry (FTIR), scanning electronic microscopy (SEM), particle size distribution determined by laser diffraction, specific surface area by BET method (Brunauer, Emmett e Teller), and determination of metals by inductively coupled plasma emission optical pectrometry (ICP-OES). The production of xylose was studied by acid hydrolysis of rice husk, under pressure, in autoclave. Then, the xylose was converted into xylitol by fermentation. The process parameters, temperature and reaction time, were adjusted by RSM. Fermentations were performed using the yeast species Candida guilliermondii and Candida tropicalis, with maximum yields of 40% and 8%, respectively. The influence of various types of pretreatment of the sample was evaluated, demonstrating the potential yields of 66% and 64%, respectively, when the husk was treated with hydrogen peroxide and ammonium hydroxide solutions. When using physical pretreatment (ultrasound), yields up to 62% can be obtained. The influence of the variation of acid concentration and pH of the hydrolyzate on the yields was also evaluated. The contact time and amount of activated carbon added to the hydrolyzate exerts great influence on the process yield. The products obtained - xylose and xylitol - were identified and quantified by liquid chromatography coupled to mass spectrometer (LC-MS/MS) with electrospray ionization in positive mode. Results of the second order RSM applied to obtain silica xerogel as well as xylitol were evaluated by analysis of variance (ANOVA). The efficiency of the processes studied here shows that they may be interesting alternatives of use of biomass residue rice husk, with considerable economic potential and positive environmental impact. / A geração de materiais residuais e o seu descarte no ambiente têm sido motivo de grande preocupação, tanto ambiental quanto econômica. O aproveitamento destas matérias-primas residuais renováveis, não apenas para a produção de energia e calor, mas também para a geração de produtos tecnológicos, tornou-se uma prioridade. Neste trabalho, investigaram-se processos físico-químicos e fermentativos para o aproveitamento do resíduo agroindustrial casca de arroz (CA). A casca, resultante do beneficiamento do arroz, tem sido utilizada, ainda que incipientemente, na produção de calor para secagem de grãos e produção de energia elétrica. Em consequência deste processo, tem-se a formação de cinza da casca de arroz (CCA), muito rica em sílica (SiO2), apresentando grande potencial como futura matéria-prima industrial. A CCA micronizada, obtida a partir do processo de micromoagem, foi utilizada na obtenção de três tipos de sílicas xerogéis, que foram testadas como aditivos para o cultivo de arroz. Os bons resultados alcançados demonstram a viabilidade do aproveitamento da sílica xerogel em substituição a derivados agroquímicos. A influência dos parâmetros de processo (pH, tempo, concentração) foi determinada por meio de metodologia de superfície de resposta (RSM). Os rendimentos máximos de produção das sílicas xerogéis base sódio, potássio e cálcio foram de 98%, 95% e 75%, respectivamente. As sílicas produzidas foram caracterizadas e analisadas por meio de técnicas de fluorescência e difração de raios-X (XRF, XRD), espectrometria no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (SEM), distribuição do tamanho de partículas segundo a técnica de difratometria a laser, área de superfície específica pelo método BET (Brunauer, Emmett e Teller) e determinação de metais pela técnica de espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP-OES). A produção de xilose foi estudada por meio de hidrólise ácida à pressão da CA. A xilose, por sua vez, foi convertida em xilitol por meio de processo fermentativo. Os parâmetros de processo, temperatura e tempo reacional, foram ajustados por meio de RSM. As fermentações foram feitas com auxílio das leveduras das espécies Candida guilliermondii e Candida tropicalis, com rendimentos máximos de 40% e 8%, respectivamente. Avaliou-se a influência de diversos tipos de pré-tratamento da amostra, evidenciando-se rendimentos de 66% e 64%, respectivamente, quando a CA foi tratada com solução de peróxido de hidrogênio e com solução de hidróxido de amônio. Quando se utiliza pré-tratamento físico (ultra-som), rendimento de até 62% pode ser obtido. A influência da variação da concentração de ácido e do pH do hidrolisado sobre o rendimento também foi avaliada. Comprovou-se, ainda, que o tempo de contato e a quantidade de carvão ativado adicionado ao hidrolisado, exercem grande influência sobre o rendimento. Os produtos obtidos - xilose e xilitol - foram identificados e quantificados por cromatografia líquida acoplada a espectrômetro de massas (LC-MS2) com ionização eletrospray, no modo positivo. Os resultados do modelo de superfície de resposta de segunda ordem, aplicado tanto ao processo de obtenção de sílicas xerogéis como ao de produção de xilitol, foram avaliados por meio de análise de variância (ANOVA). A eficiência dos processos estudados demonstra que estes podem constituir interessante alternativa para o aproveitamento da biomassa residual CA, com apreciável potencial econômico e positiva repercussão ambiental.

Made available in DSpace on 2016-06-02T18:57:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5305.pdf: 946081 bytes, checksum: 81e4f5bc1df570d2fc2c0af3a06d0f34 (MD5) Previous issue date: 2012-09-21 / Financiadora de Estudos e Projetos / The agro-industrial residues have great potential for providing silicon (Si) and other nutrients for crops. The objective of this work to assess the supply of silicon for organic waste agribusiness, and to evaluate the influence of this nutrient in the accumulation of nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg ) and sulfur (S) in maize. We analyzed the accumulation of silicon in the leaves and stems of the plant and the effect of these sources in stem diameter, the height and mass of dry corn plant, as well as the accumulation of N, P, K, Ca, Mg and S in corn leaves provided by agro-industrial residues and by levels of silicon used. The experiment was conducted in a greenhouse in a completely randomized design (4x3) + 1. We evaluated three sources organic agribusiness (bagasse ash from sugar cane filter cake rotary sugarcane and rice hulls), and for the supply of silicon also evaluated the mineral source (calcium silicate PA); three strengths of SiO2 (175 kg ha-1, 350 kg ha-1 and 700 kg ha-1) and additional treatment (control), which received no SiO2. The sources and doses of SiO2 did not affect the mass of dried corn plants. However, the addition of SiO2 dose provided an increase in the diameter of stem of the maize plant. The rice hulls was more efficient among all treatments in Si supply to the corn crop. The supply of Si favors the absorption and consequent accumulation of potassium and phosphorus from the corn plant. There was no relationship between the supply of Si and Mg and S uptake by corn plant. Finally, there was no relationship between the accumulation of Si and the reduction of leaf N in corn plants. / Os resíduos agroindustriais possuem elevado potencial para fornecimento de silício (Si) e outros nutrientes para as culturas agrícolas. Objetivou-se, com esse trabalho, avaliar o fornecimento de silício por resíduos orgânicos agroindustriais, e avaliar a influência desse nutriente no acúmulo de nitrogênio (N), fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca), magnésio (Mg) e enxofre(S) na planta de milho. Foi analisado o acúmulo de silício nas folhas e nos colmos da planta e o efeito dessas fontes no diâmetro do colmo, na altura e na massa da planta de milho seca, assim como o acúmulo de N, P, K, Ca, Mg e S nas folhas de milho proporcionado pelos resíduos agroindustriais e pelas doses de silício utilizadas. O experimento foi instalado em casa de vegetação no delineamento experimental inteiramente casualizado (4x3) + 1. Foram avaliadas três fontes orgânicas agroindustriais (cinza de bagaço de cana-de-açúcar, torta de filtro rotativo de cana-de-açúcar e casca-de-arroz carbonizada), e para o fornecimento de silício também avaliou-se a fonte mineral (silicato de cálcio P.A.); três dosagens de SiO2(175 Kg ha-1, 350 Kg ha-1 e 700 Kg ha1) e o tratamento adicional (testemunha), o qual não recebeu SiO2. As fontes e doses de SiO2 não influenciaram a massa das plantas secas de milho. Entretanto, o acréscimo das doses de SiO2 proporcionou o aumento no diâmetro de colmo da planta de milho. A casca-de-arroz carbonizada mostrou-se mais eficiente entre todos os tratamentos no fornecimento de Si para a cultura do milho. O fornecimento de Si favoreceu a absorção e consequente acúmulo de P e K pela planta de milho. Não se observou relação entre o fornecimento de Si e a absorção de Mg e S pela planta de milho. Por fim, não houve relação entre o acúmulo de Si e a redução do N foliar nas plantas de milho.

Cement is the construction building material with higher responsibility by carbon dioxide emission of all industrial human activities, besides be a considerably expensive material, more than the rice husk ash in nature. Environmental benefits are generated in its utilization, because rice husk ashes are industrial process residues of the grain processing, that are discarded in the environment without none care. The using of these ashes in partial cement substitution in structural concrete, beside of the economical and environmental benefits, proportionate, in general, a higher useful life to the reinforced concrete structures. Based in theses environmental principles, this work aims at to study the technical and economical viability of the RHA utilization, substituting the cement partially, in concrete mixtures for conventional concrete. concrete prototypes with 20 x 20 x 70 cm, with and without ground and non-ground RHA, in 0%, 15% and 25% contents of cement substitution, with water/binder ratios of 0,45, 0,55 and 0,65. Exposed in natural environmental conditions (0,3 0,4% of CO2) the concrete prototypes were analyzed at 18, 24 and 30 months, to the axial compressive strength and carbonation by means of extraction of specimens perpendicularly cut to the casting direction, with 10 x 20 cm dimensions. The axial compressive strength at 18 months of the ground RHA mixtures were higher to the reference concrete, while the natural RHA ones were lower than the latter, with higher decreases for the 25% content than for 15%. The natural carbonation coefficients of reference concrete were the smallest ones, followed by the ground RHA with 15% and 25% and, after, with natural RHA, 15% and 25%. The results show that is possible substitute until 15% of cement by natural rice husk ash without pronounced strength losses (around 20%) and with carbonation coefficients between 4 and 5 mm.ano-0,5, values considered adjusted for conventional concrete. / O cimento é o material de construção com maior responsabilidade pela emissão do dióxido de carbono de todas as atividades industriais humanas, alem de ser um material consideravelmente mais caro do que as CCA s, in natura. Benefícios ambientais são gerados na sua utilização, pois as cinzas de casca de arroz são resíduos de processos industriais do beneficiamento do grão, que muitas vezes são descartados no meio ambiente, sem nenhuma preocupação ambiental. Usá-las em substituição parcial do cimento em concretos estruturais, além de benefícios econômicos e ambientais, proporciona, geralmente, uma maior vida útil às estruturas de concreto armado. Baseado nestes preceitos ambientais, esta pesquisa tem por objetivo o estudo da viabilidade técnica e econômica da utilização da cinza de casca de arroz (CCA), substituindo parcialmente o cimento nas misturas de concretos para uso em concreto convencional. Foram moldados protótipos de concreto de 20 x 20 x 70 cm, com CCA natural e moída, nos teores de 0, 15 e 25%, em substituição ao cimento, nas relações água/aglomerante 0,45, 0,55 e 0,65. Expostos em condições ambientais naturais (0,3 0,4% de dióxido de carbono), os protótipos de concreto foram analisados nas idades de 18, 24 e 30 meses, quanto à resistência, compressão axial e frente ao fenômeno de carbonatação natural, por meio da extração de testemunhos cortados perpendiculares à direção de moldagem, com dimensões 10 x 20 cm. A resistência à compressão axial a 18 meses dos traços com CCA moída foram superiores ao concreto de referência, enquanto que os de cinza natural foram menores do que as misturas com CCA moída, com quedas maiores para o teor de 25% do que para 15%. Os coeficientes de carbonatação natural do traço referência foram os menores de todos, seguidos dos CCA moída, com 15 e 25% e, após, com a CCA natural, de 15% e 25%. Os resultados mostram que é possível substituir até 15% de cimento por cinza de casca de arroz natural, sem moagem, sem perdas acentuadas de resistência (ao redor de 20%) e com coeficientes de carbonatação entre 4 e 5 mm.ano-0,5, valores que podem ser considerados adequados para concreto convencional.

A sustentabilidade das regiões de produção intensiva de suínos depende de destinos alternativos para os resíduos gerados. A calcinação da casca de arroz pode gerar sílica vítrea para substituição parcial de aglomerantes comerciais. A utilização de cinzas de casca de arroz como material pozolânico para argamassas e concretos tem merecido atenção considerável, nos últimos anos, não apenas por melhorar suas propriedades mecânicas, mas, sobretudo pelos benefícios ambientais gerados, com a redução do consumo de clínquer. A falta de sustentabilidade ambiental pode limitar o crescimento econômico da suinocultura, dada a tendência do setor de crescimento concentrado em grandes empreendimentos, e, por conseqüência, do aumento da poluição por dejetos. Assim, barreiras à expansão do setor podem surgir em estados onde o problema ambiental já está instalado, a exemplo de Santa Catarina. Com a busca de alternativas que solucionem ou minorizem tal problema, este trabalho tem como objetivo testar as cinzas de cama sobreposta de suínos à base de casca de arroz, como material alternativo em diferentes proporções de substituição do cimento Portland em argamassas. A cama sobreposta de suínos foi proveniente do município de Rio Verde, Estado de Goiás, onde atualmente são criados 110.000 suínos em sistema de confinamento. As cinzas foram obtidas por calcinação em mufla laboratorial nas temperaturas de 400, 500 e 600ºC, beneficiadas por moagem e, a seguir, passadas na peneira ABNT nº 200 (# 0,074 mm) e nº 325 (# 0,044 mm). A caracterização de cinzas incluiu a determinação do índice de atividade pozolânica com a cal hidratada e com o cimento Portland. As cinzas foram testadas como substitutos parciais de cimento Portland. As argamassas foram preparadas na proporção cimento:areia de 1:1,5 e com fator água-cimento de 0,4. Três porcentagens de substituição do cimento comercial foram usadas: 10, 20 e 30% em massa além das argamassas de referência sem substituição e com 10% de sílica ativa. O desempenho das argamassas foi avaliado aos sete e aos 28 dias com a determinação da resistência à compressão axial com corpos-de-prova cilíndricos de 5 cm x 10 cm e cura por imersão em água. As cinzas da cama sobreposta de suínos, calcinadas a 600ºC e com substituição de até 30% em massa de cimento Portland, produzem argamassa de excelentes propriedades. Quanto à finura do material, foi observada diferença significativa (P<0,05) nas cinzas passantes na peneira ABNT nº 325 queimadas a 600ºC. As resistências das argamassas produzidas com cinzas passantes na peneira ABNT nº 200 e nº 325, com teores de 10, 20 e 30% de substituição, foram superiores às de argamassas com 0% de substituição e com 10% de sílica ativa. / The sustainability of intensive areas of swine production depends on alternative destinations for the generated residues. The calcination of rice husk can generate vitreous silica for partial substitution of commercial agglomerates. The use of rice husk ashes as pozzolanic material for mortars and concretes has deserved considerable attention in the last years, not just for improving their mechanical properties, but also for the environmental benefits linked to the reduction of clinker consumption. The lack of environmental sustainability can limit the economical growth of swine production, due to the tendency for concentration in sites with intensive activity, and, as a consequence, the increase of the contamination by wastes. Thus, barriers to the sector expansion can appear in regions where the environmental problem is already installed as, for example, in Santa Catarina State, Brazil. Aiming alternatives that can solve or decrease such a problem, the objective of this work is to test the ashes of swine deep bedding based on rice husk as an alternative binder in mortars. The swine deep bedding ashes were originated from the district of Rio Verde, State of Goias, where now 110,000 swine are produced in confinement system. The ashes were obtained in a laboratorial furnace at the temperatures of 400, 500 and 600ºC and processed in two granulometric distributions by passing through the nº 200 (# 0.074 mm) and nº 325 (# 0.045 mm) mesh sieve. The ash characterization included the determination of pozzolanic activity index with lime and cement. The husks were tested as partial substitutes of Portland cement. The mortars were prepared in cement:sand proportion of 1:1.5, and with water/cement factor of 0.4. Three percentages of substitution of OPC were used: 10%, 20% and 30% by mass, plus the reference mortars without substitution and with 10% of silica fume. Mortars performance was assessed at seven and 28 days by determining the axial compressive strength with 5 cm x 10 cm cylindrical specimens and cure by immersion in water. The results indicated that the ashes obtained at 600ºC with substitution of up to 30% by mass of Portland cement, produced mortars with excellent properties. There was significant difference (P<0,05) in the ashes by passing through the nº 325 burning of 600ºC. The mechanical strength of mortars produced with ashes passing in the sieve nº 200 and with 10 - 30% of cement substitution was superior to the strength of mortars with 0% of substitution and with 10% of silica fume.

Submitted by Cátia Araújo (catia.araujo@unipampa.edu.br) on 2017-09-29T13:09:07Z No. of bitstreams: 1 Paula Roberta dos Santos - 2017.pdf: 5861762 bytes, checksum: 198dd985f8c2e55e684aad7025b480f1 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlucy Farias Medeiros (marlucy.farias@unipampa.edu.br) on 2017-09-29T16:25:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Paula Roberta dos Santos - 2017.pdf: 5861762 bytes, checksum: 198dd985f8c2e55e684aad7025b480f1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-29T16:25:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paula Roberta dos Santos - 2017.pdf: 5861762 bytes, checksum: 198dd985f8c2e55e684aad7025b480f1 (MD5) Previous issue date: 2017-04-25 / Devido ao elevado teor de sílica presente na cinza da casca de arroz, a mesma pode ser empregada como matéria-prima para a fabricação de cerâmicos refratários. O Estado do Rio Grande do Sul é o maior produtor nacional de arroz. O beneficiamento do arroz gera subprodutos, dentre eles a casca, utilizada como fonte de energia para a secagem do cereal. A queima da casca gera um novo resíduo, a cinza da casca do arroz, que normalmente é descartada em solos ou aterros. Em trabalhos prévios observou-se que materiais cerâmicos refratários produzidos com percentuais de 20% de sílica resultam em um aumento da resistência à compressão e flexão, mas possuem menor resistência ao choque térmico em relação à cerâmica convencional. Desta forma, no presente trabalho utilizaram-se fibras metálicas com o intuito de aumentar a resistência ao choque térmico e a ductilidade dos materiais cerâmicos refratários. Os corpos de prova foram fabricados com adição de sílica de casca de arroz em porcentagens de 15% e 20 % e substituição de 1% e 2% de fibra de aço refratário. Após a queima em 1300º C, foram determinadas as propriedades físicas, mecânicas e termomecânicas do material através de ensaios de absorção de água, densidade de massa, porosidade aparente, resistência à compressão, flexão em três pontos, choque térmico, condutividade térmica e análise de microestrutura do material. A substituição da argila pela sílica resultou em maior resistência mecânica e maior tenacidade, possivelmente devido à diminuição da porosidade e pelo aumento do nível de vitrificação. A cerâmica com 2% de fibra apresentou a maior ductilidade e maior resistência ao choque térmico. / Due to the high content of silica present in rice husk ash, it can be used as raw material for the manufacture of refractory ceramics. The State of Rio Grande do Sul is the largest national producer of rice. The processing of the rice generates by-products, among them the husk, the source of energy for the drying of the cereal. The burning of the husk creates a new residue, the ash of the rice husk, which is usually discarded in soils or landfills. In previous work observed that refractory ceramic materials produced with 20% of silica resulted in an increase in compressive and flexural strength, but showed lower thermal shock resistance than conventional ceramics. Thus, in the present work, metallic fibers were used in order to increase the resistance to thermal shock and the ductility of the refractory ceramic materials. The specimens were fabricated with addition of 15% or 20% of rice husk silica, and substitution of 1% or 2% of refractory steel fiber. After a firing at 1300 °C, physical, mechanical and thermomechanical properties of material were determined by water absorption, bulk density, apparent porosity, compressive strength, three-point bending, thermal shock, thermal conductivity and microstructure analysis of material. The substitution of silica clay resulted in higher mechanical strength and higher toughness, possibly due to decreased porosity and increased level of vitrification. The ceramic with 2% of fiber presented a greater ductility and a greater resistance to the thermal shock.

Submitted by Marlucy Farias Medeiros (marlucy.farias@unipampa.edu.br) on 2018-09-27T20:33:58Z No. of bitstreams: 1 ANTÔNIO RODRIGUES PETTERLE- 2018.pdf: 2305522 bytes, checksum: 69cc82567d353c585b3c2aad186edee3 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlucy Farias Medeiros (marlucy.farias@unipampa.edu.br) on 2018-09-27T21:03:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ANTÔNIO RODRIGUES PETTERLE- 2018.pdf: 2305522 bytes, checksum: 69cc82567d353c585b3c2aad186edee3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-27T21:03:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ANTÔNIO RODRIGUES PETTERLE- 2018.pdf: 2305522 bytes, checksum: 69cc82567d353c585b3c2aad186edee3 (MD5) Previous issue date: 2018-03-01 / Placas cerâmicas prensadas foram obtidas a partir de misturas com diferentes proporções contendo argila caulim, sílica extraída da casca de arroz após queima em temperatura controlada e lodo de estação de tratamento de águas (LETA). Propriedades físicas como densidade aparente, absorção de água e porosidade, propriedades mecânicas como resistência à compressão, e propriedades térmicas como condutividade térmica das placas cerâmicas após queima (Norma DIN EN12667) foram avaliadas. A sílica quando inserida na argila caulim propicia aumento da fase vítrea, redução na fase porosa, redução de condutividade térmica e aumento de resistência mecânica. O uso do LETA quando inserido na massa cerâmica propicia aumento considerável dos picos de mulita e de cristobalita, expressivo aumento de porosidade e diminuição das resistências térmica e mecânica. As placas cerâmicas com traço de mistura contendo 80% argila caulim, 20% sílica de casca de arroz e 10% LETA apresentaram o menor valor de condutividade térmica na placa cerâmica após queima de 0.2574W / mK, e a maior resistência à compressão de 189.97 MPa quando comparada aos demais traços testados. Em função dessas propriedades termomecânicas, as placas cerâmicas com esta formulação foram aplicadas como revestimento em uma parede de alvenaria em escala real com dimensões 1,20 m de largura x 2,20 m de altura, sendo submetida ao ensaio de calor e choque térmico (ABNT NBR 15575). O desempenho a durabilidade indicou que a placa cerâmica contendo está formulação tem potencial para ser utilizada como revestimento em fachadas de edifícios. O resultado do ensaio de durabilidade não apresentou nenhuma degradação tais como: deformação, fissuras ou desnivelamento, e apresentou um deslocamento horizontal de 1,13 mm, sendo este um valor abaixo do estabelecido na norma NBR 15575 que prediz 8 mm para uma altura de 2,40m. / Pressed ceramic plates were obtained from mixtures with different proportions containing kaolin clay, silica extracted from the rice husk after burning at controlled temperature and sludge from a water treatment plant (LETA). Physical properties such as bulk density, water absorption and porosity, mechanical properties such as compressive strength, and thermal properties as thermal conductivity of the ceramic plates after firing (DIN EN12667) were evaluated. The silica when inserted in the kaolin clay provides an increase in the glassy phase, reduction in the porous phase, reduction of thermal conductivity and increase of mechanical resistance. The use of the LETA when inserted in the ceramic mass provides a considerable increase of the mullite and cristobalite peaks, expressive increase of porosity and decrease of the thermal and mechanical resistances. The ceramic plates with a mixture trace containing 80% kaolin clay, 20% silica rice husk and 10% LETA showed the lowest value of thermal conductivity in the ceramic plate after burning of 0.2574W / mK, and the highest compressive strength of 189.97 MPa when compared to the other traits tested. Due to these thermomechanical properties, the ceramic plates with this formulation were applied as a coating on a real-scale masonry wall with dimensions 1.20 m wide x 2.20 m high, being submitted to the heat and thermal shock test (ABNT NBR 15575). The durability performance indicated that the ceramic plate containing this formulation has potential to be used as coating on building facades. The results of the test of durability did not present any degradation such as: deformation, cracks or unevenness, and presented a horizontal displacement of 1,13 mm, being this a value below that established in norm NBR 15575 that predicts 8 mm for a height of 2 , 40m.

Submitted by Vanessa Nunes (vnunes@unisinos.br) on 2015-03-20T15:04:23Z No. of bitstreams: 1 VinicioCecconello.pdf: 2409731 bytes, checksum: fd354892ead7d9cb57266673c9111acd (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-20T15:04:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VinicioCecconello.pdf: 2409731 bytes, checksum: fd354892ead7d9cb57266673c9111acd (MD5) Previous issue date: 2013-08-16 / FAPERGS - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / A incorporação de agregados reciclados de concreto, em novos concretos é uma alternativa de reduzir os impactos ambientais relacionados a este material. No entanto, seu emprego pode aumentar a porosidade do concreto e alterar suas propriedades. Neste contexto a de cinza de casca de arroz pode trazer melhorias nas propriedades dos concretos, e principalmente quanto às propriedades mecânicas e a retração. O presente trabalho tem como objetivo a análise da retração, propondo um modelo matemático para este fenômeno, em concreto com associação de agregados reciclados de concreto e cinza da casca de arroz. Foram produzidos concretos com: 25% e 50% de agregado reciclado em substituição ao agregado natural; 0%, 10% e 20% de substituição de cimento por cinza de casca de arroz; e relações água/aglomerante iguais a 0,42, 0,53 e 0,64. A resistência à compressão foi analisada aos 7, 28, 63, 91 e 112 dias, os ensaios de resistência à tração, taxa de absorção, porosidade capilar e porosidade total foram analisadas aos 28 dias já os ensaios de retração foram analisados ao 1, 4, 7, 14, 28, 63, 91 e 112 dias. Os resultados obtidos indicam grande interação entre a cinza de casca de arroz e o agregado reciclado de concreto, esta interação fica ainda mais evidenciada no momento em que é introduzido junto à mistura 20% de cinza de casca de arroz, tanto no modelo apresentado para análise da retração como nas demais propriedades analisadas. / The incorporation of recycled concrete aggregate in new concrete is an alternative to reduce the environmental impacts related to this material. However, their use may increase concrete porosity and change their properties. In this context the rice husk ash can improve the properties of concrete, mainly mechanical properties and shrinkage. This work aims to analyze the concrete shrinkage, proposing a mathematical model for this phenomenon for concretes with the association of recycled concrete aggregates and rice husk ash. Concretes were produced with 25% and 50% of recycled concrete aggregate replacing natural aggregate; 0%, 10% and 20% replacement of cement by rice husk ash, and 0.42, 0.53 and 0.64 water/binder ratios. The compressive strength was a nalyzed at 7, 28, 63, 91 and 112 days. Tensile tests, absorption rate, capillary porosity and total porosity were analyzed at 28 days of age; shrinkage was analyzed at 1, 4, 7, 14, 28, 63, 91 and 112 days of age. The obtained data indicate strong interaction between rice husk ash and recycled concrete aggregate, this interaction is even more evident when it is used 20% rice husk ash, for all properties studied.

Submitted by Maicon Juliano Schmidt (maicons) on 2015-06-30T19:06:20Z No. of bitstreams: 1 Bruno Rommel Cattani Sartori.pdf: 2512461 bytes, checksum: abb3f86120ab4514cee67cbf57c00264 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-30T19:06:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bruno Rommel Cattani Sartori.pdf: 2512461 bytes, checksum: abb3f86120ab4514cee67cbf57c00264 (MD5) Previous issue date: 2013-08-16 / CNPQ – Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FAPERGS - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul / Milton Valente / Este trabalho tem por finalidade contribuir para os estudos de durabilidade de concretos com a inserção de agregados graúdos reciclados de concreto (AGRC) e de cinza de casca de arroz (CCA) em concretos frente à carbonatação. Trabalhando com a hipótese de que o emprego de CCA possa mitigar o efeito da alta porosidade do AGRC nas propriedades do concreto, foram produzidos concretos com 0, 25 e 50% de AGRC; 0, 10 e 20% de CCA e relações água/aglomerante iguais a 0,42, 0,53 e 0,64. Para o ensaio de carbonatação acelerada, utilizou-se uma câmara de carbonatação com alimentação contínua de solução gasosa a 3% de CO2 e umidade relativa controlada, na qual os concretos permaneceram durante 63 dias. Os resultados apontaram para um efeito positivo do emprego de CCA nos concretos produzidos com AGRC. A substituição de cimento por CCA em média pode aumentar a resistência à compressão e à tração. Os concretos com relação a/agl 0,42, para a grande parte dos concretos ensaiados, retornaram resistências à compressão de 40 MPa à 55 MPa, com coeficiente de carbonatação de 1,0mm/dia½ a 1,5 mm/dia½, independente do teor de CCA. No entanto, concretos com relação a/agl mais alta (0,64), apresentaram resistência entre 15 MPa e 30 MPa, sendo que para grande parte destes o coeficiente de carbonatação se apresenta na faixa abaixo dos 3,0 mm/dia½ e acima do 2,0 mm/dia½. / This research contributes to the study of concrete carbonation using recycled concrete coarse aggregates (RCA) and rice husk ash (RHA). The use of RHA may contribute to reduce the effects of RCA's high porosity on the properties of the concrete. It was used 0,25 and 50% of RCA in replacement of natural aggregate; 0,10 and 20% of RHA as cement replacement; and water/binder 0.42, 0.53 and 0.64. For the accelerated carbonation test it was used a carbonation chamber with continuous feeding gaseous solution at 3% CO2 and controled relative humidity, where the concrete samples remained for 63 days. The results point to a positive effect of the use of RHA in concrete produced with RCA. Concretes with water/binder 0.42, for the most of the concrete tested, resulted in a compressive strength of 40 MPa to 55 MPa, with carbonation coefficient of 1.0mm/day1/2 to 1.5 mm/day1/2, independent of the amount of the RHA. However, concretes with higher water/binder (0.64) showed resistance between 15 MPa and 30 MPa, and for most of these the carbonation coefficient is below 3.0 mm/day1/2 and above 2.0 mm/day1/2.