Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2012-10-24T03:16:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 255426.pdf: 1511608 bytes, checksum: eb6fe83d57419a5b27b496708d7c1d57 (MD5) / As propriedades de transporte de umidade de um material estão relacionadas à sua durabilidade, visto que a deterioração deste é causada pela penetração de agentes agressivos, através da água. É importante que as propriedades hidrodinâmicas de materiais fabricados com resíduos sejam mensuradas para uma avaliação mais completa de seu desempenho e para servirem como dados de entrada em modelos de predição de comportamento. A presente pesquisa utilizou agregado reciclado de construção e demolição (AGR) e cinza pesada (CzP), ambos sem finos, em materiais granulares e argamassas e avaliou suas propriedades de fixação e transporte de água, tendo como referência materiais granulares e argamassas confeccionadas com areia IPT, de mesma granulometria dos resíduos. As porcentagens de substituição (em volume) foram de 25, 50, 75 e 100%. Foi também composta uma mistura entre os dois resíduos utilizados com teor de substituição de 25%, 50% e 75%. Foram avaliadas, nos materiais granulares: absorção capilar, secagem ao ar e absorção saturada superfície seca. Nas argamassas foram avaliadas: absorção por capilaridade e imersão, ângulo de molhamento aparente e resistência elétrica ao longo da absorção capilar. Os resultados mostram a influência dos resíduos na fixação e transporte de umidade nos materiais granulares e nas argamassas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2013-07-16T01:50:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 222664.pdf: 6667617 bytes, checksum: b709f60161aa61d24e0ca855854a8145 (MD5) / Este trabalho apresenta os resultados da avaliação do comportamento geotécnico e das interações ambientais da estabilização de solos do Município de Tubarão (SC) com cinza pesada da termelétrica Jorge Lacerda com vistas o seu emprego em camadas de estruturas de pavimentos. Com relação aos aspectos mecânicos, tanto o solo como a cinza foram caracterizados e ensaiados em laboratório quanto às curvas de compactação, a capacidade de suporte, a resistência à compressão e o comportamento resiliente isoladamente e misturados. A cinza pesada, por tratar-se de um rejeito da indústria energética, foi classificada de acordo com as normas brasileiras que disciplinam a classificação dos resíduos sólidos quanto à periculosidade. Com base em experiências internacionais, e adaptado à situação particular, foi elaborado um ensaio piloto que visa avaliar a periculosidade da utilização de materiais residuais em situações similares àquelas que serão submetidos na estrutura do pavimento. O ensaio piloto consiste na percolação da água da chuva em células contendo diversas misturas de solo e cinza pesada. A partir da percolação de uma solução com características da água da chuva sobre as diversas misturas analisadas são analisados os elementos potencialmente poluentes presentes no líquido percolado. A percolação é realizada em uma camada de material com espessura e grau de compactação na da qual será utilizado na estrutura do pavimento. Os elementos químicos analisados no efluente percolado foram escolhidos com base na composição química das misturas e foram comparados com os valores orientadores da qualidade do solo e da água subterrânea. Tanto as avaliações do comportamento geotécnico, quanto as avaliações ambientais consideram os materiais de maneira individual, misturados e com a adição de um agente cimentante, ou seja, o solo, a cinza, misturas solo/cinza e misturas solo/cinza/cal em diversas proporções. Os resultados obtidos indicaram que tanto o solo quanto a cinza pesada, quando aplicados individualmente tem um péssimo comportamento geotécnico, não sendo indicados para camada final de terraplanagem ou reforço de subleito. Porém, quando misturados e estabilizados com cal apresentam um comportamento geotécnico satisfatório, podendo ser aplicados em camadas de sub-base de pavimentos flexíveis. A estabilização com cal também é benéfica quanto às interações ambientais, pois os resultados indicaram uma redução nas taxas de lixiviação e solubilização de compostos químicos perigosos presentes na cinza pesada. A partir de uma análise conjunta entre os aspectos mecânicos e de riscos ambientais, são feitas recomendações para a aplicação dos materiais nas camadas do pavimento e também sugestões quanto aos estudos que poderão ser desenvolvidos a partir dos resultados até então obtidos. This work presents the results of the evaluation of the geotechnical behavior and of the environmental interactions of the estabilization of the soils in the city of Tubarão (SC) using the bottom ash from the thermoelectric Jorge Lacerda, considering its use in pavement layers. In relation to the mechanical aspects, the soil and the ash were characterized and sampled in laboratory, considering the compactation curves, the suport capacity, resistance to compression and the resilient behavior, in isolation and in mixtures. Because it is waste from the energy industry, the bottom ash was classified according to the brasilian norms that discipline the hazard classification of solid waste. Based on international experiences and adapted to the particular situation, a pilot sample was elaborated, aiming the hazard evaluation of the use of residual materials in similar situations to those they will be submited in the structure of pavement. The pilot sample consists of the percolation of rain water in calls containing several mixtures of soil and bottom ash. From the percolation of a solutionwith characteristics of rain water over the several analyzed mixtures, the potential polluting elements that are present in the percolated liquid are analysed. The percolation is done in a layer of material with the thickness and compactation level in which it will be used in the pavement structure. The chemical elements analysed in the percolated effluents were chosen based on the chemical composition of the mixturesand were compared to the guiding values for soil quality and underground water. The evaluations of geotechnical behavior and the environmental evaluations considered the materials individually, mixed, and added to a cementing agent, that is, soil, ash, soil/ash mixtures and soil/ash/lime in several proportions. The obtained results indicated that the soil and the bottom ash, when individually applied have a terrible geotechnical behavior, not being indicated for the final layer of earthworks or reinforcement layer. However, when mixed and stabled with lime they present a satisfatory geotechnical behavior and can be applied in subbases of flexible pavement. The stabilization with lime also benefits the environment interactions, because the results indicated a reduction in the leaching rates and solubilization of the hazardous chemical compounds present in the bottom ash. From a joint analysisbetween the mechanical aspects and the environmental risks, recommendations are made for the application of the materials in pavement layers and suggestions are made concerning the studies that might be developed from the results obtained up to now.

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. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2012-10-20T05:42:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 222667.pdf: 1329692 bytes, checksum: afcc0082c2493dac74fa83c5eb832202 (MD5)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:48:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 221431.pdf: 6399393 bytes, checksum: 0aad3500f1087716a21433ccab1d9d1d (MD5) / Em diversos países do mundo crescentes quantidades de resíduos industriais são geradas anualmente. Dependendo das características do resíduo, o mesmo pode tornar-se uma importante fonte de matéria-prima em substituição aos materiais convencionais. O processo de Solidificação/Estabilização (S/E) é uma tecnologia de gerenciamento de resíduos industriais bastante empregada em países desenvolvidos. O sucesso do tratamento depende da interferência causada pelo resíduo e, principalmente, da fixação dos eventuais poluentes tóxicos no produto final obtido. Neste estudo o cimento sulfo-aluminoso (CSA) e a cinza pesada (CZP) foram empregados no tratamento do lodo galvânico (LDG), o qual apresenta o Cr como principal poluente. Os produtos obtidos da S/E foram avaliados quanto ao tempos de pega, à resistência mecânica, à solubilização e ao potencial de lixiviação de contaminantes. As modificações ocorridas durante o processo de hidratação do CSA, em função da presença do LDG e da CZP foram investigadas fazendo-se uso de técnicas analíticas para investigar a formação do principal composto de hidratação (a etringita) e o consumo das principais fase mineralógicas do CSA (yelimita e a gipsita). A eficiência deste cimento quanto à retenção do Cr também foi investigada, empregando sais sintéticos. Os resultados mostraram que a presença do LDG nos cimentos CSA reduziu inicialmente o consumo de sulfato de cálcio (gipsita) e, conseqüentemente, reduziu a formação da etringita. A yelimita e a gipsita foram totalmente consumidas quando a cinza pesada foi empregada. O encapsulamento do Cr nas fases hidratadas formadas e nas partículas de CZP foi verificado. Nos ensaios com sais sintéticos ocorreu a formação da fase U em função da presença do Na no sal empregado e constatou-se que a retenção do Cr está mais relacionada às condições de formação de etringita do que da quantidade formada. / ABSTRACT Every year increasing amounts of industrial waste are generated in the whole world. Thus, researches that study the treatment and ways to reuse the by-products are becoming even more important. Depending on the characteristics of the waste, it can be an important source of raw material in order to replace the natural ones. The success of the treatment depends on the interference of the waste in the properties of the product, and, especially, the fixation of possible pollutants on the final product. In this study the sulfoaluminate cement and the bottom ash were used for the treatment of the galvanic sludge (LDG), which presents Cr as the main pollutant. Two ways of valorization had been studied. In the first one this waste was incorporated to CSA, in the quantity of 25%, by weight, to compose new CSA cement (CSA’) with 25% LDG and 75% CSA. In second one the sulfoaluminate cement was added to the bottom ash, in order to treat the galvanic sludge. The setting time, the compressive strength, the hydrated phases formed and leaching were determined. The efficiency of the CSA to retain Cr, in both oxidation states were also investigated, using synthetic salts. The results show that the presence of the galvanic sludge (LDG) in cements CSA reduced the calcium sulphate consumption (gypsum) and consequently reduced the formation of the ettringite (main hydrated phase of cement CSA). In solid matrices MS, the main phase of the CSA was consumed and the bottom ash served as alumina source for the formation of the ettringite. The retention of the Cr in the hydrated phases of the CSA' and the MS also was verified. In the tests with synthetic salts, the formation of U phase was verified according to the presence of Na in the utilized salt and it showed that the retention of the metal is more related to the conditions of formation than the amount of ettringite formed.