SILVA, J. L. M. Utilização de esgoto tratado em sistema de lagoas de estabilização como água de amassamento e cura de concreto. 2008. 125 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008. / Submitted by João silva (jpauloqxb@gmail.com) on 2016-05-13T17:18:18Z No. of bitstreams: 1 2008_dis_jlmsilva.pdf: 20136801 bytes, checksum: 27ba849288239f1966bb8cf546724a82 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-05-16T19:13:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_dis_jlmsilva.pdf: 20136801 bytes, checksum: 27ba849288239f1966bb8cf546724a82 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-16T19:13:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_dis_jlmsilva.pdf: 20136801 bytes, checksum: 27ba849288239f1966bb8cf546724a82 (MD5) Previous issue date: 2008-08-07 / It was studied the feasibility here on a technical point of view, the use of a predominantly domestic sewage effluent comes from the treatment system for stabilising the lagoons of the CAGECE’s Station Treatment of Sewage, located in the city of Aquiraz-CE as moulding and curing water of concrete produced in the laboratory scale. In preliminary chemical analysis, the effluent analysis proved to be suitable for use in the production of concrete. The results for tests to determine the pH to 25°C, total solids, total iron, chlorides and sulfates soluble showed itself within the limits required. No significant difference was found between the results in the tests of time to handle with paste made of cement produced with the effluent analysis and those obtained with drinking water, according to the required limit of difference of 30min. Nor was detected significant difference between the results obtained in testing for resistance to compression of 07 and 28 days achieved with corpses-of-proof cylindrical shaped and cured with the effluent analysis and those obtained with drinking water, according to the required limit of difference of 10%. While the treated effluent had a distinctive smell not very pleasant, the portfolio of cement, concrete and produced the bodies proof-of-shaped unchanged against its perceived odor. It has been proved that, based on the standard requirements demanded by NM 137, the sewage effluent is considered appropriate for the proposed use. / Estudou-se aqui a viabilidade, sob ponto de vista técnico, da utilização de um efluente de esgoto predominantemente doméstico oriundo de sistema de tratamento por lagoas de estabilização da ETE da CAGECE, localizada no município de Aquiraz-CE, como água de amassamento e cura de concreto produzido em escala laboratorial. Em análise química preliminar, o efluente analisado mostrou-se adequado à utilização para a produção de concreto. Os resultados obtidos nos ensaios de determinação de pH a 25°C, sólidos totais, ferro total, cloretos e sulfatos solúveis mostraram-se dentro dos limites exigidos. Não foi constatada diferença significativa entre os resultados obtidos nos ensaios de tempo de pega realizados com pasta de cimento produzida com o efluente analisado e os obtidos com a água potável, obedecendo ao limite de diferença exigido de 30min. Também não foi constatada diferença significativa entre os resultados obtidos nos ensaios de resistência à compressão aos 07 e 28 dias realizados com corpos-de-prova cilíndricos moldados e curados com o efluente analisado e os obtidos com a água potável, obedecendo ao limite de diferença exigido de 10%. Embora o efluente tratado tivesse um odor característico não muito agradável, a pasta de cimento, o concreto produzido e os corpos-de-prova moldados não sofreram alterações perceptíveis em relação ao seu odor. Comprovou-se que, baseado nos requisitos exigidos pela norma NM 137, o efluente de esgoto analisado é adequado para a utilização proposta.

As cinzas volantes (CV) são subprodutos obtidos na geração de energia elétrica, a partir do carvão mineral, em usinas termelétricas. Como possuem propriedades pozolânicas, são adquiridas pelas indústrias cimenteiras e concreteiras. Porém, grande parcela dessas CV ainda é disposta no meio ambiente, pois a sua geração é superior ao seu consumo. Assim, este trabalho teve como objetivo geral a obtenção de aglomerantes especiais, isentos de clínquer, a partir da álcali-ativação da CV. Para isso foram estudadas a influência da matéria-prima (duas CV foram utilizadas de forma independente), de dois ativadores alcalinos (na forma isolada – NaOH (N/S 0,20, N/S 0,30 e N/S 0,40) e na forma combinada – NaOH + Ca(OH)2 (C/S 0,05, C/S 0,15 e C/S 0,25)), da temperatura de cura nas primeiras 24 h (três temperaturas foram usadas: 50, 65 e 80°C), e da idade das amostras ( 1, 7, 28, 91 e 180 dias) nas características mecânicas e microestruturais das amostras álcaliativadas. Para as amostras preparadas com ativador na forma isolada, as argamassas com relação molar N/S 0,40, curadas à 80°C/24 h, foram as que atingiram as resistências à compressão mais elevadas, independente do tipo de CV. Por outro lado, o uso combinado de solução ativadora à base de NaOH + Ca(OH)2 deve ser utilizado de forma cautelosa. Apesar das amostras C/S 0,15 e C/S 0,25 terem atingido os valores de resistência à compressão mais elevados de todas as combinações estudadas nesse trabalho na idades de 1 e 7 dias, a partir da idade de 28 dias foi verificado decréscimo na resistência, prolongando-se em idades posteriores. Tal decréscimo não foi verificado para as amostras C/S 0,05. Isto significa que o comportamento instável observado pode estar relacionado com a concentração do Ca(OH)2 na solução ativadora combinada. O uso combinado de MEV/EDS, DRX e IV não foi suficiente para entender esse mecanismo deletério nem identificar possíveis compostos expansivo, havendo a necessidade de serem utilizadas outras ferramentas, como por exemplo, a ressonância magnética nuclear acomplada com ângulo mágico de spin (RMN-MAS). Portanto, aglomerantes à base de cinzas volantes ativadas com solução de NaOH apresentaram bom desempenho mecânico, atingindo resistências da ordem de 16 MPa e 24 MPa nas idades de 1 e 7 dias. Isso mostra que esse material apresenta potencialidade técnica como um importante substituto do cimento Portland, sobretudo em indústrias de artefatos de concreto préfabricados.

Conhecer e estudar as propriedades do concreto e seus compósitos cimentícios, com e sem a incorporação de resíduos, é uma forma de propor melhorias na construção civil e contribuir com o desenvolvimento sustentável. Este trabalho propõe investigar o efeito da incorporação de um resíduo, como o lodo proveniente do tratamento de efluentes da indústria metal-mecânica, na piezoresistividade e no comportamento elétrico de um compósito cimentício. O lodo é um resíduo da indústria metal mecânica proveniente do tratamento de efluentes do processo de revestimento do aço. A piezoresistividade é uma propriedade elétrica que descreve a variação de resistência elétrica de alguns materiais quando submetidos a esforços e deformações mecânicas. Para esse estudo foram confeccionados corpos de prova cúbicos com uma mistura de cimento, areia e água onde foram adicionados diferentes percentuais de resíduo a ser comparado com a amostra de referência. O ensaio de piezoresistividade consistiu na aplicação de cargas de compressão que variaram de 0 a 2,1 kN e simultaneamente foram registradas as variações da resistência elétrica de cada amostra. A pesquisa tem caráter exploratório, portanto os ensaios realizados não tiveram temperatura e umidade controladas. As amostras com resíduo demonstraram maior potencial energético e maior piezoresistividade. O corpo de prova de referência apresentou valores de resistividade menor do que as amostras contendo lodo, na ordem de 5x106 Ω.cm e permanece praticamente constante quanto maior a pressão aplicada, ocorreu uma redução de apenas 1,73% na resistividade elétrica. Por outro lado, as amostras contendo lodo incorporado apresentam inicialmente resistividade entre 0,9 x 107 a 2,7 x 107 Ω.cm tendendo a diminuir drasticamente, 27 a 55% com a pressão aplicada, principalmente nas amostras contendo acima de 15 % de lodo. Dentre as amostras analisadas, a que possui 5% de resíduo, apresentou potencial elétrico na faixa de 2,48 x 10-2 W/cm² a 5,85 x 10-2 W/cm² nas aplicação de cargas de 90 a 1600 kPa. Logo, uma elevação de 135 %. Portanto, essa amostra foi a que demonstrou ser a mais ideal para a conversão energética por apresentar melhor resposta elétrica aliado à sua resistência mecânica. / Analysis of the piezoresistive behavior of concrete containing residual sludge from wastewater treatment of metal-mechanical industry abstract knowing and studying the properties of concrete with and without the incorporation of waste is one way to propose improvements in construction and contribute to sustainable development. This paper proposes to investigate the effect of incorporation of waste, as the sludge from wastewater treatment of the metal-mechanics industry, on piezoresistividade in a cementitious composite. The waste is a residual metal mechanics industry from the wastewater treatment of the coating process of steel. The piezoresistividade is an electrical property that describes the variation of electrical resistance of some materials when subjected to forces and mechanical deformations. For this study were prepared specimens cubic with a mixture of cement, sand and water were added different percentages of residue to be compared with the reference sample. The piezoresistividade test consisted in the application of compression charges that ranged from 0 to 2.1 kN and simultaneously we recorded the changes in electrical resistance of each sample. The research is exploratory character, so the tests did not have temperature and humidity controlled. The samples showed greater energy potential residue with and greater piezoresistividade. The body of evidence introduced reference values of resistivity less than the samples containing mud, in the order of 5x106 Ω.cm remains practically constant and the higher the applied pressure, a reduction of only 1.73% on electrical resistivity. On the other hand, samples containing embedded sludge present initially between resistivity 0.9 x 2.7 x 107 to 107 Ω.cm tending to decrease dramatically, 27 to 55% with the pressure applied, especially in samples containing up to 15%. One of the samples analysed that has 5% of waste was the one that proved to be the most ideal for energy conversion, due to your electrical response in the tests your ally mechanical resistance.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2013-03-04T19:06:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 305251.pdf: 2194737 bytes, checksum: 86889321953a12f8401a6c0eda9604a3 (MD5) / A presente pesquisa concentrou-se no estudo e desenvolvimento de um material com propriedades cimentícias. Trata-se de um polímero inorgânico, formado pela ativação de aluminossilicatos (Al2O3.SiO2) amorfos, que reagem em um meio fortemente alcalino, chamado geopolímero. Como matéria-prima foram utilizadas cinzas pesadas, resíduo da queima de carvão mineral (Termoelétrica do Sul do Brasil), como fonte de aluminossilicatos; e o meio alcalino foi hidróxido de sódio (NaOH) e silicato de sódio (Na2SiO3), utilizados como ativadores. As cinzas pesadas cristalizam-se parcialmente durante a queima e perdem parte de seu estado amorfo, devido a isso suas propriedades reativas para combinar quimicamente durante a polimerização são reduzidas. Para aumentar as propriedades reativas da cinza pesada foi adicionado metacaulim, processado a partir de resíduos da indústria de papel. Os resíduos sólidos e as amostras geopoliméricas passaram por caracterização e, as principais análises envolvidas no processo, foram: fluorescência de raios X (FRX), difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectrometria no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica (TGA) e a análise térmica diferencial (DTA). Também foram realizados ensaios de resistência à compressão nas amostras geopoliméricas para avaliar o grau de polimerização, uma vez que, quanto mais polimerizada estiver a estrutura, maior será a resistência. Com 24 horas de cura as pastas geopoliméricas atingiram resistências à compressão de até 10 megapascais (MPa) e, com 90 dias de cura, aproximadamente, 25 MPa. Os melhores resultados foram obtidos com amostras ativadas com 15 mols/l de NaOH na mistura com silicato de sódio e nas proporções de 2:1 entre a cinza pesada e o metacaulim. Os resultados obtidos através das análises de caracterização das amostras foram satisfatórios e demonstraram que os resíduos de cinza pesada e metacaulim, quando ativados com hidróxido de sódio e silicato de sódio, são uma alternativa viável para a produção de materiais geopoliméricos. / This research concentrated on the study and development a material with cementitious properties. It is an inorganic polymer formed by the activation of aluminosilicates (Al2O3.SiO2) amorphous, which reacts in a strongly alkaline medium, called geopolymer. As raw material were used bottom ash residue from burning mineral coal (Thermoelectric South of Brazil) the alkaline medium were sodium hydroxide (NaOH) and sodium silicate (Na2SiO3), used as activators. Because the bottom ash partially crystallizes during burning and loses its amorphous state, its reactive properties to combine chemically during polymerization are reduced. For o increase the bottom ash reactive properties, metakaolin synthesized from paper industry waste was added. The solid waste and the geopolymeric samples passed for characterization and main analysis involved in the process, were: X-ray fluorescence (XRF), X-ray Diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TGA), differential thermal analysis (DTA). Were also conducted of compressive strength tests geopolymer sample, to measure the degree of polymerization, since the more polymerized structure, the more will resistance. With 24 hours of curing folders geopoliméricas reached compressive strengths of up to 10 megapascals (MPa) and with 90 days of curing approximately, 25 MPa. The best results were obtained in samples activated with 15 mol / l NaOH in a mixture with sodium silicate and the proportion of 2:1 between the ash and metakaolin. The results obtained of analysis characterization were satisfactory, demonstrating that waste bottom ash and metakaolin activated with sodium hydroxide and sodium silicate are viable alternative to production of geopolymer materials.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2013-03-04T20:26:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 304585.pdf: 5914184 bytes, checksum: e219e92366cff420384043d5de7dbabc (MD5) / A modificação do cimento Portland pela nanoengenharia é um campo em expansão. Por ser um material de importância econômica relevante, a melhoria nas características dos produtos a base de cimento Portland é de interesse da indústria e da sociedade. Sua estrutura complexa, o torna candidato natural para a nanomanipulação e,, a utilização de nanoobjetos é uma alternativa para o aprimoramento de suas características. Nanotubos de carbono, com suas características químicas e físicas singulares vem ganhando relevância na produção dos mais diversos tipos de compósitos. Estudou-se neste trabalho as modificações causadas pela presença de nanotubos de carbono na matriz de cimento. Foram estudadas também duas metodologias de funcionalização para melhorar a interação dos nanotubos com os hidratos presentes na pasta e aprimorar sua dispersão na matriz. Utilizaram-se quatro tipos de nanotubos e um tipo de nanofibra com os quais foram produzidas pastas de cimento de alta resistência. Avaliaram-se as características reológicas das pastas através do squeeze flow, e foi acompanhada a cinética de hidratação através de calorimetria por condução. A resistência mecânica foi medida através de ensaios de resistência à compressão e resistência à flexão e puderam ser estudados ainda os efeitos da presença dos nanotubos no comportamento termofísico das matrizes. Os processos de funcionalização mostraram-se capazes de alterar as características dos nanotubos, porém não foram eficientes em melhorar sua dispersão e a interação com a matriz de cimento. A resistência mecânica não foi afetada de forma significativa pelos nanotubos que modificaram a reologia das pastas provocando aumento da viscosidade e da tensão de escoamento para todas as misturas. As características termofísicas foram alteradas de forma bastante acentuada chegando a aumentos de 20 vezes na difusividade térmica de algumas composições. Os ensaios de difusividade térmica mostraram-se ainda uma potencial ferramenta para identificar o grau de dispersão dos nanotubos na matriz / The changing of nano-structure of Portland cement is a growing field. Due to their economic importance, the improvement of the characteristics of Portland cement-based products is highly interesting for the industry and society. Its complex structure, makes it a natural candidate for nanomanipulation and, the use of nano-objects is an alternative for the improvement of their characteristics. Carbon nanotubes, with their singular physical and chemical characteristics are gaining importance in the production of the most varied types of composites. The modifications caused by the presence of carbon nanotubes in the cement matrix were studied in this work. Two kind of functionalization were tested to improve nanotubes interaction with cement hydrates. Four types of nanotubes and one type nanofiber were used to produce high-strength cement pastes. The rheological characteristics of the pastes were assessed through the squeeze flow method, and cement hydration kinetics was followed by conduction calorimetry. Flexural and compressive strength and thermophysical properties were also assessed.. Results showed that although the functionalization processes were able to change the nanotubes characteristics, these treatments have not been effective in improving their dispersion and interaction with the cement matrix. Thus, mechanical strength was not significantly affected. However viscosity and yield stress were increased by carbon nanotubes for all mixtures. The thermophysical properties, as diffusivity, were highly affected by the presence of nanotubes: up to 20 times increase for some compositions. Thermal diffusivity also showed a potential tool to estimate the degree of dispersion of carbon nanotubes in the cement matrix

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:00:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 321423.pdf: 4114215 bytes, checksum: 29426d238ea097e10d8d5b386204ac3c (MD5) Previous issue date: 2013 / Esta pesquisa analisou a condutividade elétrica como alternativa à obtenção de parâmetros de lixiviação de metais pesados em materiais cimentícios. Utilizaram-se corpos de prova cilíndricos de argamassas produzidas nos moldes recomendados para ensaios de resistência do cimento (NBR 7215:1997). O cimento escolhido foi do Tipo V e o agregado miúdo foi areia padrão. A contaminação das amostras se deu a partir de nitratos de metal pesado, por esta ser uma forma mais solúvel e susceptível à lixiviação. Foram utilizados nitratos de cromo, chumbo e zinco nas dosagens de 250 mg/kg, 500 mg/kg, 750 mg/kg e 1000 mg/kg. Os testes de lixiviação foram realizados de acordo com os procedimentos da norma holandesa NEN 7375:2004, na sua versão mais recente, no qual o extrato utilizado é a água deionizada. Trabalhou-se com tempos de cura variando de 28, 60 e 100 dias, para averiguação dessa influência sobre as taxas de liberação. As medidas da condutividade elétrica da solução lixiviada fazem parte dos procedimentos normalizados e servem para indicação da presença de elementos solubilizados. A condutividade elétrica da amostra monolítica foi tomada nos intervalos da troca do extrato a partir de eletrodos de cobre pressionados nas extremidades do corpo cilíndrico. Os equipamentos elétricos utilizados para leitura da condutividade do material consistiram de um gerador de tensão alternada e um medidor de corrente, posicionados em série. A tensão gerada foi fixada em 30 V e a frequência de 60 Hz, conforme a rede local. Os resultados mostraram existir semelhanças no comportamento à lixiviação das espécies e a condutividade elétrica, medida tanto na solução quanto no sólido. As correlações observadas permitiram a estimativa da concentração máxima de uma espécie qualquer disponível para liberação e, também, do tempo máximo decorrido até o seu esgotamento. Este procedimento pode substituir a realização dos ensaios prévios para determinação da disponibilidade de elementos susceptíveis à lixiviação. Os resultados parecem indicar não haver alteração na cinética de transporte das espécies iônicas ao longo do tempo e nem influência da concentração nesse movimento. <br> / Abstract : This research examined the electrical conductivity as an alternative to obtaining parameters of metal leaching in cementitious materials. Cylindrical specimens of mortars produced in the manner recommended for testing the compressive strength of cement were used (NBR 7215:1997). The chosen cement was Type V, and the fine aggregate was default standard sand. The contamination of the samples occurred from heavy metal nitrates, as this is more soluble and susceptible form to leaching. Nitrates of chromium, lead and zinc in doses of 250 mg/kg, 500 mg/kg, 750 mg/kg and 1000 mg/kg were used. The leaching tests were performed according to standard procedures of the Dutch NEN 7375:2004, in its latest version, in which the liquid solvent used is deionized water. The cure times ranged from 28, 60 and 100 days to investigate its influence on rates of release. The measurements of the electrical conductivity of the leach solution are part of the standard procedures and serve to indicate the presence of solubilized elements. The electrical conductivity of monolithic sample was taken at the intervals of exchange of the liquid solvent from pressed copper electrodes at the ends of the cylindrical specimens. The electrical equipment used for reading the conductivity of the material consisted of an alternating voltage generator and a current meter positioned in series. The generated voltage was set at 30 V and the frequency of 60 Hz, according to the mains. The results showed similarities in the leaching behavior of the species and the electrical conductivity, measured both in solution and in the solid. The observed correlations allowed the estimation of the maximum concentration of any species available for release and also the maximum time elapsed until its exhaustion. This procedure can replace the prior tests for determining the availability of elements susceptible to leaching. The results seem to indicate there is neither change in the kinetics of transport of ionic species over time nor influence of the concentration in this movement.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T13:19:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 340681.pdf: 3796987 bytes, checksum: 8f16ff4798dc04daba1f79b4c155c781 (MD5) Previous issue date: 2015 / O bagaço da cana-de açúcar é um subproduto da indústria sucroalcooleira que vem sendo utilizado para geração de energia elétrica na própria indústria a partir de sua queima. A areia de cinza de bagaço da cana-de-açúcar (ACBC) gerada é um material rico em sílica, passível de ser utilizado em misturas de concreto e/ou argamassa. Devido à sua granulometria, uma possível utilização se dá pela substituição parcial do agregado miúdo, o que possibilita a contribuição na redução do impacto ambiental causado pela extração de areia em suas jazidas e leitos de rios, somando ao potencial de diminuição de emissões de CO2 e de despejos de resíduos nas lavouras ou locais inapropriados. Na presente pesquisa buscou-se avaliar misturas de concretos e argamassas com adição de CBC, com três diferentes tratamentos, em substituição parcial dos agregados miúdos. Os tratamentos foram: moagem curta (moagem de 10 minutos em moinho de bolas para homogeneização da areia de cinza);moagem longa (3 horas de moagem em moinho de bolas para aumentara quantidade de finos da areia de cinza); e requeima (em forno mufla por 3 horas a 300°C mais 3 horas a 600ºC para diminuição de materiais orgânicos presentes na areia de cinza). Realizou-se o monitoramento do processo de endurecimento nas misturas com ACBC e sem ACBC (misturas de referência), fazendo leituras com diferentes métodos,inclusive com o de leituras de velocidade dos pulsos ultrassônicos, que se mostra vantajoso não só para monitoramento de propriedades do concreto endurecido, mas também para monitoramento de características de argamassas e concretos frescos. Os resultados obtidos neste estudo, junto com análises físico-químicas, definem a ACBC comprovável propriedade pozolânica e de efeito fíler para misturas cimentícias.<br> / Abstract: Sugarcane bagasse is a by product of sugar and ethanol industry which has been used when burnt to energy generation for industry needs. Generated Sugarcane bagasse ash (SBA) consists in material silica based, liable of use in concrete and or mortar mixture. Due its granulometry, a possible use is in the partial replacement of small aggregates, turning possible to contribute in the minimization of environmental impact caused by the sand extraction in deposit or riverbed, adding to its potential in diminishing CO2 emission and inappropriate waste disposal in crops or improper places. In this work we aimed to evaluate mixtures of concrete and mortar with SBA addition, with three different treatments, in partial replacement of small aggregates. The treatments were: short term grinding (for 10 minutes in balls grinding machine in order to homogenize ashes); long term grinding (3 hours in balls grinding machine in order to improve the amount of fine ashes); and re-burning (muffle oven for 3 hours at a temperature of 300 ºC, and over 3 hours more at 600 ºC to reduce organic matter in ash). Hardening process of the with and without SBA(reference mixture) was supervised through the perusal of differentmethods, including the measurement of ultrasonic pulse velocity, which seems to be profitable not only for monitoring concrete hardening process, but also for monitoring mortar and the fresh concrete characteristics. Results obtained, with physic chemical analysis, defined SBA with probable pozzolanic property and with filler effects for cementitious mixtures.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-10-25T03:11:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 342549.pdf: 5993107 bytes, checksum: 2766ae8be89f5f5e872c34267dfd21f6 (MD5) Previous issue date: 2016 / Utilizar novas classes de ligantes cimentícios se faz recorrente atualmente, sendo os cimentos ativados alcalinamente, com valorização de percursores residuais, um tema que necessita de maiores pesquisas e investigações. Estes cimentos são formados a partir da ativação de minerais aluminossilicatos amorfos em soluções alcalinas. Resíduos industriais como cinza pesada (CZP) são utilizados como minerais aluminossilicatos em ativações alcalinas, motivando uma valorização dos mesmos. Para solução ativadora são difundidos os hidróxidos de sódio, potássio e silicatos solúveis. Nesta pesquisa foi realizado estudo de ativações alcalinas hibridas, em razão da baixa reatividade apresentada para ativações apenas para CZP, foram realizadas misturas binárias com cimento Portland (CP) nas proporções de 2,5, 5, 10 e 30% de substituição de CZP moída por 540? e calcinada a 600°C por CP e ternárias, substituindo na porcentagem de 10% de CP por cinza de casca de arroz (CCA) em 25, 50 e 75%. A cura foi feita em estufa a 80°C por 24 horas. Buscou-se obter composições que pudessem ser aplicadas em argamassas autonivelantes para uso em sistemas de revestimento de pisos. Para tanto, foram analisados os comportamentos de espalhamento em estado fresco das argamassas para a obtenção de um material autonivelante (espalhamento > 250 mm). No estado endurecido para as misturas binárias foi observado maiores resistências à tração na flexão e à compressão para maiores presenças de CP, amostra contendo 30% de CP obteve resistência de 7,53 MPa à tração e 33,5 MPa à compressão, entretanto o acréscimo de cimento acarretou em maiores perdas de trabalhabilidade e espalhamento. Foram realizadas análises por meio das técnicas de DRX e MEV, observando formação de géis N-A-S-H e (N,C)-A-S-H. Nas ternárias observou-se decréscimo de resistência à tração e à compressão para maiores substituições de CCA. Para todas as amostras constatou-se durabilidade similares as de argamassas comuns, havendo melhores resultados para ensaios de ataques ácidos, devido menores quantidades de cálcio. Houve menores valores de retração linear e empenamento de placas, absorção capilar e porosidade aberta para as ativações alcalinas quando comparadas a cimento Portland comum, havendo incremento da porosidade com o acréscimo da substituição de CP. Por fim, constatou-se a viabilidade na produção de produto autonivelante nas composições de ativações alcalinas híbridas binárias de CZP e CP, sendo a melhor mistura a contendo 10% de CP.<br> / Abstract : Using new classes of cementitious binders is frequently today, the alkali-activated cements with residual precursors valorization is a topic that needs further research and investigation. These cements are formed from aluminosilicate minerals amorphous activated in an alkaline solution. Industrial waste, as bottom ash (CZP) are used as aluminosilicate minerals in alkaline activation, encouraging their valorization. Sodium and potassium hydroxides and sodium silicate are used as activating solution. This research was conducted of hybrid alkaline activation, due low reactivity presented from bottom ash, binary mixtures were made of bottom ash and Portland cement in proportions of 2.5%, 5%, 10% and 30% substitution of bottom ash grounded 450? and calcined 600°C of Portland cement, for ternary mixtures CP was replaced by rice husk ash (CCA) in proportions of 25%, 50% and 75% of Portland cement to rice husk ash, to the reference of binary 10% OPC (Ordinary Portland Cement). Curing was at 80°C for 24 hours. Was attempted to obtain compositions that could be applied in self-leveling mortars for coating systems. To this end, the spreading behavior were analyzed in the fresh mortar to obtain a self-leveling material (spreading > 250 mm). In the hardened state for binary mixtures was observed in greater tensile and compressive strength for higher CP amount, mortars with 30% CP obtained tensile resistance of 7,53 MPa and to compressive strength 33.5 MPa, however, the cement increasing resulted workability and spreading losses. Techniques SEM and XRD analyses were performed to observing the formation of N-A-S-H and (N,C)-A-S-H gels. In ternaries mixtures were observed resistance decrease with higher substitutions of CCA. For all samples were founded similar durability, with better results for acid attack test when compared with normal mortars, due lower amount of calcium. There were lower values of linear shrinkage, curling, capillary absorption and open porosity for alkaline activations compared to ordinary Portland cement, with increasing porosity with higher replacement of CP. Finally, it was viable the production of self-leveling products in the composition of binary hybrid alkaline activation of CZP600 and CP. The best mixture was the binary containing 10% CP.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico / Made available in DSpace on 2012-10-18T08:09:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T23:31:13Z : No. of bitstreams: 1 179263.pdf: 18806423 bytes, checksum: 2f9b85a7660922afeb0599aef1fcf811 (MD5) / O tratamento de resíduos sólidos perigosos utilizando a técnica de solidificação/estabilização, vem sendo cada vez mais empregada, por ser uma tecnologia inovadora e que tem apresentado resultados satisfatórios. Neste trabalho, aplicou-se um protocolo de avaliação de resíduos gerados por processos de solidificação, através da incorporação de resíduos de indústrias de galvanoplastia, em matrizes de cimento Portland. Os resíduos testados originaram-se de duas indústrias localizadas na região da Grande Florianópolis - Jahn Cromagem (resíduo 1) - e - Zinca Rápido - (resíduo 2). Optou-se por estudar estes resíduos devido à alta concentração dos metais zinco e cromo, o que lhes confere características de periculosidade. Da mesma forma, utilizou-se a técnica de solidificação baseada em cimento por ser economicamente viável e adequada tecnicamente para tratamento de resíduos contendo metais pesados. O protocolo francês de análise de resíduos gerados por processos de solidificação foi utilizado devido à especificidade da metodologia de avaliação. Os procedimentos experimentais constaram de amostragem e caracterização dos resíduos, preparação e moldagem dos corpos de prova, ensaios analíticos e experimentais. As relações cimento/cal/resíduos testadas foram as seguintes: 40/20/40, 30/20/50 e 30/10/60. A aplicação do protocolo apresentou resultados satisfatórios para os ensaios realizados, visto que praticamente todos os parâmetros analisados se encontravam nos limites definidos pelo protocolo. Os ensaios para os CPs moldados com resíduo 1, nas proporções 40/20/40 obtiveram resistência de 1,5 MPa, alcançando os valores mínimos de resistência para tijolo maciço que variam de 1,5 a 4,0 MPa conforme NBR 7170. Resultados ainda melhores foram alcançados nas análises dos CPs moldados com resíduo 2, nas proporções 40/20/40, visto que obtiveram uma resistência de 13 MPa. Finalmente, os cálculos de eficiência do uso da técnica de solidificação com cimento, no que se refere aos ensaios de lixiviação, mostrou que a eficiência é superior a 99 % em todos os casos de estudo

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico.Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais / Made available in DSpace on 2012-10-19T04:55:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T21:06:08Z : No. of bitstreams: 1 179623.pdf: 27048332 bytes, checksum: 9a06ca3fcdb1e3dcc43ad18b9154fe8e (MD5) / Apesar da larga utilização dos polímeros HEC e EVA na fabricação de argamassas colantes, existem controvérsias entre os pesquisadores quanto às suas formas de interação com o cimento, impedindo a melhoria da qualidade final do produto e o atendimento aos requisitos de desempenho pré-estabelecidos. O objetivo desse trabalho foi, portanto, auxiliar no preenchimento dessa lacuna por meio da caracterização microestrutural de pastas de cimento e polímeros HEC e EVA. Foram preparadas pastas de cimento Portland com diferentes teores de HEC e EVA. A relação água/cimento foi mantida constante. As pastas foram submetidas a dois tipos de cura e analisadas em três idades diferentes. Foram realizados ensaios de calorimetria de condução, análises térmicas, difratometria de raios-X, espectroscopia de infravermelho, microscopia eletrônica de varredura, porosimetria por intrusão de mercúrio e permeabilidade ao gás N2, que permitiram avaliar os efeitos dos polímeros na hidratação do cimento, nas quantidades e características de fases anidras e hidratadas, na estrutura de poros e na capacidade das pastas de permear gases sob pressão. Foi possível, também, detectar evidências de interações químicas das fases cimentícias e poliméricas. Os resultados mostraram que ocorre hidrólise alcalina do EVA com liberação de ânions acetato, que interagem com íons Ca2+ presentes na fase aquosa das pastas. O produto é um sal orgânico (acetato de cálcio). A formação de hidróxido de cálcio é reduzida na presença de EVA, assim como o grau de hidratação do cimento. Não foram constatadas evidências de interações químicas do HEC com fases cimentícias, mas esse polímero afeta as reações de hidratação por modificar a viscosidade da fase aquosa. Ambos os polímeros influenciam a estrutura de poros das pastas e suas características de permeabilidade. Observou-se que o HEC tem capacidade de minimizar os efeitos do EVA na microestrutura das pastas, indicando que interações físicas e químicas ocorrem entre ambos.