Made available in DSpace on 2014-07-29T15:03:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 lara rubia.pdf: 1546264 bytes, checksum: c1cb212b81f6bee435ce29f8a7ceb30d (MD5) Previous issue date: 2009-11-13 / Aiming to reduce the generation of waste in industrial and agriculture processes, especially the pollutants, and reuses them best, whether in the production process or as raw material in the preparation of other materials, it has increasingly invested in searches for the processing of waste in industrial by-products of commercial interest. With increasing energy demand in the world, Brazil is an ecologically correct fuel producer, such as ethanol and bio diesel. In the State of Goiás there is a large potential for growth of industry cultivating sugar-cane, responding to sustainable energy issues. Furthermore, the recent national development policies point to the expansion of the sugaralcohol sector in the state. With the intensification of the industrial process of sugar-cane in Goiás, it is, increasingly, the occurrence of problems associated with disposal of waste generated by this sector. Much of that waste can be used to produce new building materials and meet the growing demand for alternative technologies, simpler, efficient and concerned about the sustainability of production processes. The research on the use of sugar-cane bagasse ash (CBC) as mineral addition to cement is still incipient. However, studies indicate the feasibility of using ash in conjunction with Portland cement. Additions are mineral materials with pozzolanic properties, cementations or simply act as filler and can be added to cement, before or during mixing, in amounts generally ranging between 5 and 70% by weight of cement. In the specific case of the sugar-cane bagasse ash (CBC), produced by the co-generation of electricity, due to the predominant presence of silica in its chemical composition, this residue appears as raw material for potential production of Portland cement compounds. The experimental level of this study was based on an assessment of the sugaralcohol sector in the state of Goiás to the implementation of chemical and physical testing of CBC, development of composite cement with replacement of CBCs at different levels (5%, 10% and 20%) and tests to characterize the cement composite, to produce cement with the addition of sugar-cane bagasse ash (CBC) and attend the needs of the cement industry. The results shows up that mortars produced with of cane bagasse ash, with the boiler firing temperature at 800 º C, so instant, crushed for 4 h, with replacement of Portland cement up to 20% reached resistance to compression close to the reference mortar . / Com o objetivo de reduzir a geração de resíduos nos processos industriais e agrícolas, principalmente os poluentes, bem como melhor reaproveitá-los, seja no próprio processo produtivo ou como matéria-prima na elaboração de outros materiais, tem-se cada vez mais investido em pesquisas para a transformação dos resíduos industriais em subprodutos de interesse comercial. Com o aumento da demanda energética no mundo, o Brasil tem se destacado como produtor de combustíveis ecologicamente corretos, tais como o etanol e o biodiesel. No Estado de Goiás observa-se uma grande potencialidade para o crescimento da indústria sucroalcooleira, dando resposta às questões energéticas sustentáveis. Além disso, as recentes políticas nacionais de desenvolvimento apontam para a ampliação do setor sucroalcooleiro no Estado. Com a intensificação da indústria da cana-de-açúcar em Goiás, prevê-se, cada vez mais, a ocorrência de problemas inerentes a disposição dos resíduos produzidos pelo setor. Grande parte desses resíduos pode ser destinada à produção de novos materiais de construção e atender a crescente demanda por tecnologias alternativas, mais simples, eficientes e preocupadas com a sustentabilidade dos processos produtivos. O estudo sobre o emprego da Cinza do Bagaço de Cana-de-Açúcar (CBC) Residual como adição mineral ao cimento ainda é incipiente. Contudo, pesquisas apontam para a viabilidade do uso da cinza em conjunto com o cimento Portland. Adições minerais são materiais com propriedades pozolânicas, cimentícias ou simplesmente atuam como filer e que podem ser adicionadas ao cimento, antes ou durante a mistura, em quantidades que variam geralmente entre 5 e 70% da massa do cimento. No caso específico da Cinza do Bagaço de Cana (CBC), produzida por meio do processo de cogeração de energia elétrica, em virtude da presença preponderante de sílica na sua composição química, esse resíduo apresenta-se como matéria-prima potencial para a produção de cimentos Portland compostos. A etapa experimental deste trabalho baseou-se numa avaliação do setor sucroalcooleiro no Estado de Goiás com a realização de ensaios químicos e físicos da CBC, elaboração de compósitos de cimento com substituição de CBCs em diferentes teores (5%, 10% e 20%) e ensaios de caracterização dos compósitos de cimentos, visando a produção de cimento com adição de cinza do bagaço de cana (CBC) e o atendimento das necessidades da indústria cimenteira. Pode-se concluir que as argamassas produzidas com cinza de bagaço de cana-deaçúcar com temperatura de queima das caldeiras a 800ºC, de modo instantâneo, moída por 4h, com substituições do cimento Portland de até 20%, apresentaram resistências à compressão próximas à da argamassa de referência.

Ce travail de thèse porte sur la valorisation de granulats recyclés dans la fabrication de nouveaux liants hydrauliques. Il s’inscrit dans une problématique actuelle de gestion des déchets du BTP, de sauvegarde des ressources naturelles et de réduction des gaz à effets de serre liés à la production de matériaux cimentaires. En quelques chiffres, sur les 260 millions de tonnes de déchets inertes produits annuellement par le secteur du BTP en France, 90 millions sont encore déposés en installations de stockage. C’est ce gisement qu’il convient de réduire pour accentuer la fabrication de granulats recyclés estimée aujourd’hui à 15 millions de tonnes/an. Dans cette perspective, ce travail de recherche a pour double objectif de valoriser des granulats recyclés sous forme de fines (Dmax < 80 µm) comme addition minérale en substitution du ciment pour les mortiers et bétons ou bien comme constituant principal de Liants Hydrauliques Routiers (LHR) pour le traitement des sols en place. Deux matériaux source sont utilisés, à savoir : un béton aux propriétés connues et maitrisées et un granulat issu d’une plateforme de recyclage représentatif d’une filière de production. De ces deux matériaux, des fines sont fabriquées par un protocole couplé de concassage et criblage avec ou sans traitement thermique à haute température puis caractérisées (caractérisation physico-chimique, minéralogique et réactivité hydraulique résiduelle) en vue d’établir une cartographie complète de leur potentiel de valorisation en fonction de leur origine. Le premier objectif intitulé « fabrication d’une addition minérale à base de fines » traite de l’effet de cette addition sur le comportement rhéologique, mécanique et sur les propriétés de durabilité de mortiers. Malgré un verrou normatif lié à l’utilisation de matières non référencées dans les normes des matériaux cimentaires, les résultats de ce travail démontrent la faisabilité d’introduire des fines en substitut d’additions classiques tel que le filler calcaire dans des proportions largement supérieures à celles imposées. Le second objectif intitulé « fabrication de liants hydrauliques routiers à base de fines » traite de la conception de LHR à base de fines pour le traitement des sols en place. C’est à partir d’un sol témoin reconstitué en laboratoire que deux familles de LHR à base de fines traitées et non traitées sont conçues, testées et comparées à des liants hydrauliques routiers commercialisés et enfin optimisées. / This thesis work focuses on the valorization of recycled aggregates as main component for hydraulic binders. This is included in a current issue of waste management, protection of natural resources and environment, reduction of greenhouse gases emissions in cement production. In France, on 260 millions tons of inert wastes produced per year, 90 millions tons are still stored in non-hazardous landfill. This waste deposit has to be reduced to increase the production of recycled aggregates currently estimated at 15 million tons per year. In view of this, this research is aimed to enhance the valorization of recycled aggregates into powder form (Dmax < 80 microns) as a mineral addition in substitution of cement for mortar and concrete or as main constituent of Hydraulic Road Binders (HRB). Two sources of materials are used : a five years old concrete and a recycled aggregates come from a recycling plant. Powders are prepared by crushing and sieving with or without high-temperature heat treatment and characterized (physical, chemical and mineralogical characterizations : residual hydraulic reactivity) to evaluate their potential valorization based on their origin.The first objective, entitled “Conception of mineral addition using powder of recycled aggregates”, deals with of the influence of this new materials on rheological, mechanical and durability properties of mortars. The results of this study allow us to evaluate the benefits of incorporating powder obtained by crushing/sieving of recycled aggregates as cement or limestone substitute used in the composition of a mortar. The second objective, entitled "conception of the Hydraulic Road Binders using powders of recycled aggregates", deals with the design of HRB by a comparative approach with HRB manufactured. The characteristics of binders are tested on mortars and on samples of treated soil and the results show that it's possible to produce an HRB rich in powders of recycled aggregates with or without cement which can efficiently stabilize clayey soils.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:18:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao marcus vinicius mendes.pdf: 2369089 bytes, checksum: 841841ae88caf7c6c9adb67b65e533c5 (MD5) Previous issue date: 2009-10-06 / The durability of reinforced concrete structures is damaged by the degrading action of the penetration of substances in the form of gases, vapors and liquids through the pores and cracks. It is known that water both in its pure form or containing dissolved ions such as chloride, sulphate, carbon dioxide or oxygen ions, can compromise the durability of concrete structures. In reinforced concrete structures at the marine environment, for example, the towers of wind power plants, this degradation can be more intense and accelerated. Thus, in the present study were analyzed concretes with different mineral additions (silica fume, blast furnace slag) and water / binder ratios (0.35, 0.45 and 0.55), with the objective to verify if the inside and cover thickness of concrete have some effect on the mechanisms of transport and also the effect of carbonation (only for concrete with w/b equal to 0.55) in the surface layer of concrete is important enough to make dificult the entry of aggressive agents in concrete. For this, the following tests to evaluate the mass transport in concrete were performed: capillary water absorption (NBR 9779:1995), water penetration under pressure (NBR 10787:1994), air permeability (method Figg), penetrability of chloride ion (ASTM C 1202: 2009), non-steadystate migration test (NT BUILD 492:1999). As a result, it was found that the mineral addition used generally provided an improvement in front of the concrete mechanisms of mass transport. In one of the properties, namely the diffusion coefficient (non-steady-state migration) of concrete with the use of silica fume and blast furnace slag, this has been reduced dramatically, around 11 times for the concrete with w/b equal to 0.55, when it is compared with concrete without mineral addition. It was observed that the inner region of concrete behaved better, in an unexpected way, than concrete cover region for some properties (capillary absorption, water penetration under pressure, penetration of chloride ions). From this conclusion, it can be said that the inner part of concrete is composed of transition zones (aggregated interface / mortar) exposed to facilitate the entry of fluids, gases and ions. About the effect of carbonation, this affected the capillary absorption and air permeability. The results led to explain that the clogging of the pores resulting from the product of carbonation (CaCO3), promoted the refinement of the pores, thus increasing capillary force and, consequently, increasing the capillary absorption. However, for air permeability this effect has damaged the passage of air through the surface layer. Finally, it is important noting that significant correlations were found among tests that evaluated the mechanisms of mass transport, namely, penetration of chloride ions and capillary absorption, diffusion coefficient (non-steady-state migration) and capillary absorption, permeability air and water penetration under pressure, penetration of chloride ions and the diffusion coefficient. / A durabilidade das estruturas de concreto armado é prejudicada pela ação deteriorante da penetração de substâncias na forma de gases, vapores e líquidos através de poros e fissuras. Sabe-se que a água, tanto no seu estado puro ou com íons dissolvidos, como os cloretos, sulfato, dióxido de carbono ou oxigênio, pode comprometer a durabilidade das estruturas de concreto. Em estruturas de concreto armado localizadas em ambiente marítimo como, por exemplo, as torres de energia eólica, essa deterioração pode ser mais intensa e acelerada. Diante disso, no presente trabalho foram analisados concretos com diferentes adições minerais (sílica ativa e escória de alto-forno) e relações água/aglomerante (0,35; 0,45 e 0,55), tendo como objetivo principal verificar se a parte interna e o cobrimento do concreto exercem algum efeito nos mecanismos de transporte e, se o efeito da carbonatação (somente para concretos de relação a/g igual a 0,55) na camada superficial do concreto é relevante a ponto de dificultar a entrada de agentes agressivos no concreto. Para isso, foram realizados os seguintes ensaios para avaliar o transporte de massa no concreto: absorção de água por capilaridade (NBR 9779:1995), penetração de água sob pressão (NBR 10787:1994), permeabilidade ao ar (método de Figg), penetrabilidade de cloretos (ASTM C 1202: 2009), ensaio de migração em regime não estacionário (NT BUILD 492:1999). Como resultado constatou-se que as adições minerais empregadas propiciaram de maneira geral uma melhoria dos concretos frente aos mecanismos de transporte de massa. Em uma das propriedades avaliadas, a saber, o coeficiente de difusão (migração regime não estacionário) dos concretos com o emprego de sílica ativa e escória de alto-forno, esse foi reduzido drasticamente, em torno de 11 vezes para os concretos com relação a/ag igual a 0,55, quando comparado com os concretos sem adição mineral. Quanto à região do concreto, notou-se para algumas propriedades (absorção capilar, penetração de água sob pressão, penetrabilidade de cloretos) que a região interna comportou-se melhor, de maneira inesperada, que a região do cobrimento. Diante dessa conclusão, criou-se uma hipótese para tal comportamento que consistiu em afirmar que a parte interna é composta por zonas de transição (interface agregado/pasta) expostas que facilitam a entrada de fluidos, gases e íons. Já com relação ao efeito da carbonatação, esta afetou a absorção capilar e a permeabilidade ao ar. Os resultados levaram a explicar que a colmatação dos poros, advindos do produto (CaCO3) da carbonatação promoveu o refinamento dos poros, aumentando, assim, a força capilar e, conseqüentemente, o aumento da absorção capilar. No entanto, para permeabilidade ao ar esse efeito dificultou a passagem de ar através da camada superficial. Por último, cabe destacar, que correlações importantes foram obtidas entre os ensaios que avaliaram os mecanismos de transporte de massa, a saber, penetrabilidade de cloretos e absorção capilar, coeficiente de difusão (migração regime não estacionário) e absorção capilar, permeabilidade ao ar e penetração de água sob pressão, penetrabilidade de cloreto e coeficiente de difusão.