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Avaliação da atividade pozolânica dos resíduos de lã de rocha, fibra de vidro e lã de vidro.

Silva, Keoma Defáveri do Carmo e January 2016 (has links)
Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Marise Leite (marise_mg@yahoo.com.br) on 2016-03-30T12:57:00Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) DISSERTAÇÃO_AvaliaçãoAtividadePozolânica.pdf: 82037526 bytes, checksum: ef0c33edc7f0a5b57b7504b8f3078c18 (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-04-11T15:42:37Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) DISSERTAÇÃO_AvaliaçãoAtividadePozolânica.pdf: 82037526 bytes, checksum: ef0c33edc7f0a5b57b7504b8f3078c18 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-12T17:38:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) DISSERTAÇÃO_AvaliaçãoAtividadePozolânica.pdf: 82037526 bytes, checksum: ef0c33edc7f0a5b57b7504b8f3078c18 (MD5) Previous issue date: 2016 / A indústria da construção civil é uma das maiores consumidoras de recursos naturais e energia, o que tem incentivado pesquisas na área de desenvolvimento sustentável, com emprego de novos materiais e adições minerais, como pozolanas. Os materiais pozolânicos reagem com o hidróxido de cálcio produzido na hidratação do clínquer de cimento Portland, se transformando em compostos aglomerantes similares aos produzidos pelo cimento Portland comum. Materiais com propriedades pozolânicas melhoram o desempenho da matriz cimentícia: durabilidade, devido à redução do hidróxido de cálcio; ganho de resistência, devido aos compostos silicatos e aluminatos de cálcio hidratados gerados; e contribuem para o desenvolvimento sustentável. O Complexo de Tubarão, pertencente a Vale do Rio Doce, produz aproximadamente 3 mil toneladas de resíduos por mês, e 12% ainda não possuem uma forma de reciclagem. Dentre os materiais que não possuem reciclagem estão resíduos de lã de rocha, fibra de vidro e lã de vidro, que são depositados em aterros industriais. O presente trabalho visa o estudo da atividade pozolânica do resíduo de lã de rocha, resíduo de fibra de vidro e resíduo de lã de vidro utilizando métodos diretos e indiretos. Os resíduos passaram por um processo de trituração, moagem e separação visual. Após o beneficiamento os resíduos foram submetidos à caracterização química, física, mineralógica e morfológica. Os métodos diretos adotados, realizados em pastas de cimento Portland, foram a análise térmica (TG/DSC) e análise quantitativa por difração de raios X (DRX), refinada pelo método de Rietveld. Os métodos indiretos foram ensaio de condutividade elétrica proposto por Luxán, índice de atividade pozolânica com cimento Portland e índice de atividade pozolânica com cal. Através das análises realizadas foi possível observar que os resíduos de lã de vidro e lã de rocha promoveram a atividade pozolânica, enquanto que o resíduo de fibra de vidro não promoveu a atividade pozolânica. ______________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The civil construction industry is one of the biggest consumers of natural resources and energy, and this fact has encouraged researches in sustainable development area, with the employment of new materials and mineral admixture, such as pozzolans. The pozzolanic materials react with the calcium hydroxide produced by the hydration of the cement Portland clinker, transforming itself in a bind composite similar to the produced by the regular cement Portland. Materials with pozzolanic properties improve the performance of cement matrix: durability, due to the reduction of calcium hydroxide; mechanical resistance gain due to calcium silicate and aluminate hydrated composites; and contribute to the sustainable development. The Complexo de Tubarão, belonging to Vale do Rio Doce, produces around 3 thousand tons of residues per month, and 12% do not have a manner to be recycled yet. The residues that do not have a way to be recycled are rock wool waste, fiberglass and glass wool that are deposited in industrial landfills. The present dissertation visas the study of pozzolanic activity of rock wool waste, fiberglass waste and glass wool waste using direct and indirect methods. The wastes were submitted to a crunching, grinding and visual separation. After the benefaction, the wastes were underwent chemical, physical, mineralogical and morphological characterization. The direct methods adopted, permofed in cement Portland pastes, were thermal analysis (TG/DSC) and quantitative analysis by X ray diffraction (XRD), refined by Rietveld method. The indirect methods were electrical conductivity test proposed by Luxán, pozzolanic activity index with Portland cement and pozzolanic acitivty index with lime. Through the analyzed results, it was possible to observe that glass wool and rock wool promoted the pozzolanic activity, whereas the fiberglass waste did not promote the pozzolanic activity.
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Cinza residual da queima de biomassa do capim elefante (Pennisetum purpureum) como material pozolânico substituto do cimento Portland / Residual ash from biomass of elephant grass (Pennisetum purpureum) as pozzolanic material for partial substitution of Portland cement

Nakanishi, Erika Yukari 02 August 2013 (has links)
O objetivo do presente estudo foi contribuir para a viabilização do uso da cinza de capim elefante em escala laboratorial como uma pozolana ativa em substituição parcial do cimento Portland, através da obtenção e tratamento da cinza e seu estudo em pastas. O trabalho foi desenvolvido em três etapas. Na etapa 1, denominada \"Obtenção da cinza\", foi realizado o estudo das estruturas do capim elefante, que foi separado em folhas, (colmo + bainha) e planta inteira e para análise da cinza de cada parte. Observa-se na cinza que há um teor elevado principalmente, de sílica e potássio, sendo que o teor de sílica é maior na folha, enquanto o de potássio é maior no (colmo + bainha). Na etapa 2, denominada \"Tratamento da cinza\", foram realizados diferentes tratamentos químicos e térmicos no material, com o intuito de diminuir os teores dos íons alcalinos, e, com isso, aumentar a proporção de SiO2 na cinza final. Foram realizados três tratamentos, sendo T1 tratamento no capim elefante antes da queima, com solução ácida, T2 tratamento na cinza de capim elefante com água quente e T3 tratamento também na cinza com solução ácida. Pode-se observar que houve um aumento no teor de sílica nas cinzas após os tratamentos. E por fim, na etapa 3, denominada \"Estudo das pastas\", procurou-se aplicar a cinza com tratamento T3, através da caracterização das pastas. Foram produzidas cinco pastas diferentes, C (somente cimento), CC (cimento - cinza), CS (cimento - sílica ativa), CHC (hidróxido de cálcio - cinza) e CHS (hidróxido de cálcio - sílica ativa). Foram feitos estudos de caracterização dos materiais, como também ensaios para a avaliação das pastas, dentre eles, resistência à compressão e ensaios para análise da hidratação do cimento. A cinza apresentou ser um material reativo. E, para sua aplicação em pasta, pode-se notar que a resistência à compressão da pasta com 20% de cinza não diferiu significativamente da pasta produzida somente com cimento. Pela avaliação de difração de raios X (DRX), observou-se a diminuição dos picos das fases ferrita, aluminato tricálcico, belita e alita, o que é indicativo do processo da reação. Adicionalmente, pela análise de termogravimetria, constatou-se o consumo de portlandita, com o passar do tempo e a formação dos géis de CSH. Com base nos resultados obtidos nas três etapas descritas neste trabalho, pode-se concluir que a substituição parcial do cimento Portland pela cinza de capim elefante como material pozolânico é tecnicamente possível e viável. / The aim of this study was to contribute to the use of elephant grass ashes, obtained from laboratory scale, as an active pozzolan in partial replacement of Portland cement, by the production and treatment of these ashes and their evaluation study into pastes. The work was developed in three steps. The step 1, entitled: \"Getting Ash\", was carried out to study the structures of elephant grass, which was separated into leaves, (stem + sheath) and the whole plant, and the ashes of each part were analyzed. It is observed that the ash has high content of silica and potassium, whereas the silica content is higher in the leaf part, while potassium is highest in the (stem + sheath) region. In step 2, entitled \"Treatment of the ash\" there were carried out different thermal and chemical treatments on the material, to reduce the concentration of alkali ions and thereby increase the proportion of SiO2 in the ash. Three treatments were carried out: T1, treatment in the elephant grass before burning, with acid solution; T2, treatment in the elephant grass ash with hot water and; T3, treatment also in the ash with acid solution. It can be observed an increase in the silica content in the ashes after of the treatments. Finally, the step 3 activities, entitled \"Study of pastes\", attempted to apply the ash with T3 treatment, by the characterization of the pastes. Five different pastes were produced, C (cement only), CC (cement - ash), CS (cement - silica fume), CHC (calcium hydroxide - ash) and CHS (calcium hydroxide - silica fume). There were made studies for the characterization of the materials, as well as, the tests for the evaluation of the pastes, such as compressive strength tests and the analyses to measure the hydration of the cement. The ash under consideration showed to be a reactive material. For its application in the paste, it can be noted that the compressive strength of the paste with 20% of the ash did not differ significantly the paste produced with only cement. For the evaluation of X-ray diffraction (XRD), it was observed a decrease of the peaks of the ferrite phases, tricalcium aluminate, alite and belite, which is indicative of the reaction process. In the thermogravimetric analysis, it was observed the consumption of portlandite, in the course of time, and the formation of the CSH. Based on the results obtained in the three steps described in this work, it can be concluded that the partial replacement of Portland cement by elephant grass ash as pozzolanic material is technically possible and viable.
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Resíduo Industrial de vidro moído em argamassa de cimento Portland.

Paiva, Otávio Augusto 07 August 2009 (has links)
Made available in DSpace on 2015-04-22T22:08:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO_OTAVIO AUGUSTO PAIVA.pdf: 8701931 bytes, checksum: fa7ddfc8f71e05d7fe06a55c98faefc8 (MD5) Previous issue date: 2009-08-07 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / The experimental program of the present project was developed in order to evaluate the residue performance of ground plain glasses in cement based paste and mortar. Different conditions of grounding were used to generate a material with particles of the same order of magnitude of the cement particles. The ground glass residue (GGR) displayed physicalchemistry characteristics compatible to the ones of pozzolan, with relevance to the pozzolanic activity index (PAI). PAI equal to 104% was obtained, which is higher than that 75% -minimum value required by the Brazilian standard. The GGR was used in paste and mortar as a partial replacement of cement of 0%, 10%, 15% and 20% in mass, considering a waterbinder ratio of 0,4. The GGR behavior was evaluated through the X-Ray diffraction, thermal analysis, compressive strength, modulus of elasticity, porosity, water absorption, and alkaliaggregate reaction. The results did not indicate difference between the mechanical strength of the pastes with GGR and reference mixture after 28 days of curing. In mortars, the results of mechanical strength of the GGR mixtures were adequate from 7 days due to the filler and pozzolanic effects, mainly the 20% GGR mortar. In particular, the GGR provided increasing of compressive strength of 14% and 22% after 28 and 56 days of curing, respectively. / O programa experimental realizado no presente projeto foi desenvolvido de forma a avaliar o desempenho do resíduo de vidros planos moídos em pastas e argamassas a base de cimento Portland. Foram estudadas diferentes condições de moagem que possibilitassem a obtenção de um material com partículas da mesma ordem de gRandeza das partículas do cimento. O resíduo de vidro moído (RVM) apresentou características físico-químicas compatíveis às da pozolana, com destaque para o índice de atividade pozolânica. Obteve-se valor de 104%, empregando o cimento, que é superior a 75%, prescrito na norma brasileira. O RVM foi aplicado em pastas e argamassas como substituto parcial do cimento, para teores de 0%, 10%, 15%, e 20% em massa, para uma relação água-aglomerante de 0,4. O comportamento do RVM foi avaliado através de ensaios de difração de raios X, análise térmica, resistência à compressão, porosimetria, absorção, permeabilidade, módulo de elasticidade e reação álcaliagregado. Os resultados indicaram que as resistências mecânicas das pastas com RVM alcançaram o valor da resistência de referência a partir dos 28 dias. Nas argamassas foram obtidos resultados satisfatórios de resistência mecânica a partir dos 7 dias, iniciado pelo efeito de preenchimento e, posteriormente, pelo efeito pozolânico que superou os resultados de referência após os 28 dias, principalmente para o teor de 20%. Particularmente, o RVM aumentou a resistência à compressão em 14 e 22% após os 28 e 56 dias de cura, respectivamente.
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Estudo da Produção e Aplicação em Pastas Cimentícias de Sílica Gel Proveniente das Cinzas da Casca do Arroz.

Lima, Samantha Pinheiro Buás de 18 May 2009 (has links)
Made available in DSpace on 2015-04-22T22:08:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Final Samantha Lima.pdf: 10148784 bytes, checksum: da28d9e29cbe9877d46e4cfcdfeb3027 (MD5) Previous issue date: 2009-05-18 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / The experimental program of this research was developed in order to evaluate the silica gel performance in cement based pastes. Thus, parameters of silica gel from rice husk ash were studied extraction. The incorporation of silica gel was made by the partial replacement of 0%, 2,5% e 5% of the cement mass in 0,45 water-cementitious material (w/cm) paste, and 0%, 5%, 7% in 0,5 w/cm paste. The silica gel behavior was evaluated based on X- ray diffraction, thermal analysis and compressive strength after 3, 7 and 28 days of curing. The results showed that is possible the production of pastes with excellent mechanical performance from the silica gel application as pozzolan. In particular, the compressive strength of the silica gel paste was about 46% higher than the reference paste. Moreover, there was a decrease of the more than 50% of calcium hydroxide content in the silica gel paste, indicating the pozzolanic activity of the silica gel produced in this work. / O programa experimental realizado no presente projeto foi desenvolvido de forma a avaliar o desempenho da sílica gel em matriz de cimento Portland. Para tal, foram estudados os parâmetros de extração da sílica gel da cinza da casca de arroz. O gel de sílica foi aplicado em pastas como substituto parcial do cimento Portland nos teores de 0%, 2,5% e 5% em massa, para uma relação água-aglomerante de 0,45, e de 0%, 5%, 7% em massa, para uma relação água-aglomerante de 0,50. O comportamento da sílica gel foi avaliado através de ensaios de difração de raios-x, análise térmica e resistência à compressão nas idades de 3, 7 e 28 dias. Os resultados indicaram que é possível a produção de pastas de excelente desempenho mecânico a partir da aplicação de sílica gel como pozolana. Em particular, a sílica gel promoveu um aumento da resistência à compressão de até 46% aos 28 dias e consumiu mais de 50% do hidróxido de cálcio, fato que se atribui a elevada atividade pozolânica da sílica gel.
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Comportamento mecânico e durabilidade de argamassas incorporadas com resíduo de caulim calcinado. / Mechanical behavior and durability of mortar incorporated with residue of calcined kaolin.

BELTRÃO, Suellen Lisboa Dias. 12 April 2018 (has links)
Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-04-12T21:09:02Z No. of bitstreams: 1 SUELLEN LISBOA DIAS BELTRÃO - TESE PPG-CEMat 2014..pdf: 5738943 bytes, checksum: 0bccb1785d07e57f9e0fe26f6e6d41cc (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-12T21:09:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SUELLEN LISBOA DIAS BELTRÃO - TESE PPG-CEMat 2014..pdf: 5738943 bytes, checksum: 0bccb1785d07e57f9e0fe26f6e6d41cc (MD5) Previous issue date: 2014-08-27 / CNPq / O ambiente construído do futuro está sendo edificado no começo de uma nova era ecológica, a da reutilização. Nesse sentido, a utilização de resíduos como forma alternativa de substituição do cimento em argamassas pode vir a alcançar o patamar da sustentabilidade. A produção excessiva de resíduos de caulim tanto no estado da Paraíba como no interior do estado do Rio Grande do Norte vem sendo alvo de pesquisas. Os resíduos de caulim oriundos do processo de beneficiamento do caulim classificados como resíduo grosso e resíduo fino são descartados de forma indiscriminada no meio ambiente, causando grande impacto ambiental e prejudicando a população circunvizinha das pilhas de resíduos. Na tentativa de propor alternativas para a reutilização destes resíduos e produção de materiais inovadores para os mais variados setores da construção civil este trabalho apresenta como objetivo avaliar o comportamento mecânico e durabilidade de argamassas incorporadas com resíduo de caulim calcinado. A mistura utilizada foi composta por 50% de resíduo de caulim grosso + 50% de resíduo de caulim fino, foram incorporados em argamassas nas proporções em massa de 1:2:6 e 1:2:8 com teores de substituição do cimento de 0%, 5%, 10%, 15%, 20% e 30%. mento de 0%, 5%, 10%, 15%, 20% e 30%. As argamassas foram submetidas a curas distintas sendo estas, realizadas em ambiente interno e em ambiente externo, obedecendo as idades de 30, 60, 90, 180 e 360 dias e ainda submetidas aos ensaios de durabilidade acelerada por meio dos ciclos de molhagem e secagem. Para a incorporação deste resíduo nas argamassas foram realizadas a caracterização física, química e mineralógica do resíduo, assim como avaliação da temperatura de queima do resíduo para avaliação da reatividade da pozolana. A pozolana com melhor característica física foi determinada a uma temperatura de 800°C e a partir desta, deu-se prosseguimento a incorporação do resíduo de caulim calcinado sob forma de pozolana nas argamassas. Foram moldados corpos de prova cilíndricos de 50 mm x 100 mm. Os corpos de prova conforme o tipo de cura e idade foram avaliados mecanicamente através do ensaio de resistência a compressão simples. Amostras das argamassas foram pulverizadas em pistilo com almofariz de porcelana e peneiradas em peneira ABNT de n°200 após o ensaio de resistência a compressão para serem analisadas por meio das técnicas de difratometria de raios-X, análise térmica diferencial e gravimétrica Diante dos valores de resistência apresentados, as argamassas com substituição do cimento pelo resíduo de caulim calcinado, podem ser classificadas de acordo com a NBR 13281 (2001) como sendo do Tipo I com valores de resistência mecânica ≥ 0,1 e ≤ 4,0 (MPa) e Tipo II com ≥ 4,0 e ≤ 8,0 (MPa) para ambos os traços 1:2:6 e 1:2:8. / The built environment of the future is being built at the beginning of a new was ecological, that of re-use. In this sense, the use of waste as alternative way of replacing the cement in mortars can reach the level of sustainability. Excessive production of waste from kaolin in the state of Paraíba and in the interior of the state of Rio Grande has been under investigation. The kaolin residues from the processing of kaolin classified as waste are disposed of indiscriminately in the environment, causing great environmental impact and damaging the surrounding population of waste batteries. In an attempt to propose alternatives for reuse of this waste and the production of innovative materials for the most varied sectors of construction, this paper presents the objective of evaluating the mechanical behavior and durability of mortars incorporated with residue of calcined kaolin. The mixture used was composed of 50% kaolin residue + 50% fine kaolin residue, were incorporated into the mortars in 1: 2: 6 and 1: 2: 8 mass proportions with cement substitution of 0%, 5%, 10%, 15%, 20% and 30%. 0%, 5%, 10%, 15%, 20% and 30%. The mortars were submitted to different cures, these being carried out in an environment internal and external environment, obeying the ages of 30, 60, 90, 180 and 360 days and subjected to the tests of accelerated durability by means of the wetting and drying cycles. For the incorporation of this residue in mortars were carried out the physical, chemical and mineralogical characterization of the residue, as well as the evaluation of the burning temperature of the residue for evaluation of pozzolan reactivity. Pozolana with better characteristics physics was determined at a temperature of 800 ° C and from this it was the incorporation of the residue of calcined kaolin in the form of pozzolan in mortars. 50 cylindrical specimens were molded mm x 100 mm. The specimens according to the type of cure and age were evaluated mechanically by the compressive strength test simple. Samples of the mortars were sprayed in pistil with porcelain mortar and sieved in No. 200 ABNT sieve after the test compression strength to be analyzed by X-ray diffraction, differential and gravimetric thermal analysis values ​​presented, mortars with by the residue of calcined kaolin, can be classified according to the with NBR 13281 (2001) as Type I with resistance values mechanics ≥ 0.1 and ≤ 4.0 (MPa) and Type II with ≥ 4.0 and ≤ 8.0 (MPa) for both traces 1: 2: 6 and 1: 2: 8.
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Efeito da substituição do cimento Portland por cinza de casca de arroz e cal nas propriedades de tijolos ecológicos / Effect of replacement of Portland cement by rice husk ash and lime on green bricks properties

Barros, Felipe da Silva [UNESP] 04 August 2016 (has links)
Submitted by Felipe da Silva Barros null (felipesilvabarros@gmail.com) on 2016-09-26T18:09:48Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Felipe da Silva Barros.pdf: 3235310 bytes, checksum: 154831ddcf676d7dbf74ddbd6fe0ce2d (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-09-27T12:38:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 barros_fs_me_guara.pdf: 3235310 bytes, checksum: 154831ddcf676d7dbf74ddbd6fe0ce2d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-27T12:38:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 barros_fs_me_guara.pdf: 3235310 bytes, checksum: 154831ddcf676d7dbf74ddbd6fe0ce2d (MD5) Previous issue date: 2016-08-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Tijolos queimados de argila são muito usados na construção civil, porém consomem altas quantidades de energia durante o processo de queima. Tijolos de solo-cimento são uma alternativa a esses tijolos, pois dispensam a queima, reduzindo o consumo energético em sua produção. Por outro lado, possuem um problema relacionado com a produção de uma de suas matérias primas, o cimento, que envolve a liberação de alta quantidade de CO2 durante seu processo de fabricação, um gás amplamente discutido como um dos responsáveis pelo efeito estufa. Este trabalho teve como objetivo principal desenvolver e caracterizar (por meio de ensaios de flexão em três pontos e de absorção de umidade) amostras de solo-cimento com substituições de cimento em teores de 25%, 50%, 75% e 100% por cinza de casca de arroz e cal. Os resultados mostram que quanto maior o teor de substituição de cimento, maior é a perda de resistência mecânica das amostras. Entretanto, a resistência característica aumenta conforme o avanço das idades para uma mesma composição, sendo que aos 28 dias de idade as amostras com substituições de cimento em 0%, 25%, 50%, 75% e 100% obtiveram valores de resistência característica equivalentes a 10,81 MPa, 10,20 MPa, 8,97 MPa, 7,75MPa e 6,29 MPa respectivamente. Em termos absorção de água, apesar de identificado o aumento de seus valores conforme o aumento da substituição de cimento e também com o avanço da idade das amostras, todos os materiais foram aprovados em comparação com os requisitos da norma NBR 8491. Esta norma exige um máximo de 20% de absorção de água, sendo o maior valor encontrado equivalente a 14,52% para a amostra com 100% de substituição e 28 dias de idade. Esses valores indicam a possibilidade de substituição do cimento por cinza de casca de arroz mais cal, sendo a substituição mais adequada a de 75%. / Burnt clay bricks are widely used in construction industry, but consume high amount of energy during the burning process. Clay-cement bricks are an alternative to these bricks as dispense burning, reducing the energy consumption in its production. However, they have a problem related to the production of one of its raw material, the cement, which involves the release of high amounts of CO2 during its manufacturing process, a gas responsible for the greenhouse effect. This work had as main study point to develop and characterize (by bending tests and water absorption) clay-cement samples with cement replacements in content of 25%, 50%, 75% and 100% by rice husk ash and lime. The results show that the strength reduces while the cement replacement is increased. On the other hand, the strength increases in function of time for the same composition. Therefore, at 28 days of age the samples with cement substitutions of 0%, 25%, 50%, 75% and 100% obtained 10.81 MPa 10.20 MPa, 8.97 MPa, 6.29 MPa and 7,75MPa respectively. In terms of water absorption, the amount of absorbed water was higher for the samples with higher age and lower cement content, but all the samples were approved compared to the requirements of ABNT 8491, which requires a maximum 20% of water absorption, being the highest value equivalent to 14.52% for the sample with 100% of cement substitution and 28 days of age. These values indicate the possibility of cement replacement by rice husk ash and lime, being the most appropriate replacement equivalent of 75%.
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Estudo do aproveitamento de resíduos de cerâmica vermelha como substituição pozolânica em argamassas e concretos / Study the use of waste clay products as pozzolanic replacement in mortars and concrete

Vieira, Andressa de Araújo Porto 27 August 2005 (has links)
Made available in DSpace on 2015-05-14T12:09:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1759327 bytes, checksum: de63593ff15f9bde73f6cecea1342ba9 (MD5) Previous issue date: 2005-08-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Portland cement based materials have great potential for providing good waste immobilization solutions, which are both cost effective and also promotes the sustainable development of modern industrial activities. Indeed, several industrial wastes have successfully been used in constructions worldwide, most of them from steel and energy manufacturing processes. Nevertheless, transportation, when needed in places where industrial activities are still incipient can affect the cost effectiveness of its use. In such places, such as in the Northeast of Brazil, red clay bricks industry is chiefly predominant, and little is done for its sustainable development. Even though, some researches have been suggesting that their waste, when ground, can improve some properties of cement based materials. However, in order to implement an effective strategy for its use, more research needs to be done, evaluating the potential immobilization of such waste in systems containing Portland cement. Therefore, the current research: investigated the effect of the finesse on the pozzolanic activity of ground red clay bricks (RC), comparing with a conventional cement industry pozzolan (FC); evaluated the effect of the replacement of cement by RC on the fresh and hardened mechanical properties and permeability in mortar and concrete and on the corrosion of steel reinforcement in concretes. Mortar and concrete samples were cast with different levels of RC replacing cement (0%, 20% and 40%) by mass. The water to binder ratio was kept constant (0.50) in both mix proportions of mortar (1:1,55) and concrete (1:1,55:2,19). The samples were initially cured in water at two different temperatures (room around 23ºC - and 55o C) for 7 days, in air for 21 days, and lately immersed in test solutions (water and 3.5% NaCl solution). The mineralogical compositions of RC and the pozzolan FC were obtained by X-Ray diffraction analysis. The cement used was a CPII-F 32 (Portland Limestone Cement with c.a. 10% of CaCO3). When the parameters related to the porous structure of mortars and concretes containing RC were considered, it can be observed that only mortars presented satisfactory results. With respect to the investigated concretes mechanical performance, it was concluded that, although the use of RC in replacement levels of 20% and 40% had reduced the compressive strength of these concretes, this reduction wasn t proportional to the used replacement level. Indeed samples containing 40% retained 89% of the of the concrete control mix, without replacement, due to its satisfactory pozzolanic activity and filler effect. The dilution of cementitious material by its replacement for RC appears to affect the alkalinity of the studied matrices, reducing its pH´s, which can be an indicative of a major predisposition of these matrices to durability problems due the corrosion of its steel reinforcing / Os produtos à base de cimento Portland possuem um grande potencial de promover soluções para a imobilização de resíduos industriais, as quais, além de serem ecomicamente viáveis, contribuem para o desenvolvimento sustentável das atividades industriais modernas. De fato, vários destes resíduos têm sido utilizados com sucesso em construções no mundo inteiro, sendo a sua grande maioria proveniente da produção de aço e energia. Todavia, a utilização deste tipo de resíduos em regiões de baixa atividade industrial, como o Nordeste do Brasil, pode se tornar economicamente inviável em razão dos custos relativos ao seu transporte. Nesta região em especial, a indústria de cerâmica vermelha é uma das principais atividades industriais e poucas foram a contribuições para o seu crescimento sustentável, embora alguns pesquisadores venham sugerindo que seus resíduos, quando moídos, podem promover melhorias em algumas propriedades de misturas de cimento contendo esta adição. Entretanto, de modo a implementar uma efetiva estratégia para a utilização destes resíduos, um maior número de pesquisas precisa ser efetuado, avaliando o potencial de imobilização destes resíduos em sistemas contendo cimento Portland. Deste modo, a presente pesquisa: investigou o efeito da finura na atividade pozolânica de resíduos de cerâmica vermelha moídos (RC), comparando-os com uma pozolana convencional utilizada pela indústria de cimento (FC); avaliou o efeito da substituição do cimento por RC na reologia, propriedades mecânicas e permeabilidade de argamassas e concretos e na corrosão de armaduras de concretos. Foram moldadas amostras de argamassas e concretos contendo diferentes teores de substituição do cimento por RC (0%, 20% e 40%) em peso. O fator água/aglomerante foi mantido constante (0,5) tanto nas misturas relativas as argamassas (1:1,55), quanto aos concretos (1:1,55:2,19). As amostras foram inicialmente curadas em água em duas temperaturas distintas (ambiente cerca de 23ºC e 55ºC) por 7 dias, em ambiente de laboratório até os 21 dias, e posteriormente imersas nas soluções de teste (água pura e solução salina de NaCl a 3,5%). As composições mineralógicas do RC e da pozolana FC foram obtidas por análise de difração de Raios-X. O cimento utilizado foi o CPII-F 32 (Cimento Portland com Filler com 10% de CaCO3). No tocante aos parâmetros relacionados à estrutura porosa de argamassas e concretos contendo RC, apenas as primeiras apresentaram resultados satisfatórios. Com relação à performance mecânica dos concretos avaliados, embora a substituição parcial do cimento por RC na confecção dos mesmos em teores de 20% e 40% tenha provocado uma redução de sua resistência à compressão simples, esta redução não foi proporcional ao teor de substituição utilizado, haja vista que, amostras contendo 40% de substituição ainda retiveram 89% da resistência das amostras de controle, em razão da satisfatória atividade pozolânica do resíduo além de seu efeito filler. A diluição do cimento em decorrência de sua substituição por RC pareceu afetar a alcalinidade das matrizes estudadas, reduzindo seus pH´s, principalmente em ambientes salinos, o que pode ser um indicativo de uma maior predisposição destas matrizes a problemas de durabilidade em decorrência da corrosão das armaduras envoltas pelas mesmas
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Cinza residual da queima de biomassa do capim elefante (Pennisetum purpureum) como material pozolânico substituto do cimento Portland / Residual ash from biomass of elephant grass (Pennisetum purpureum) as pozzolanic material for partial substitution of Portland cement

Erika Yukari Nakanishi 02 August 2013 (has links)
O objetivo do presente estudo foi contribuir para a viabilização do uso da cinza de capim elefante em escala laboratorial como uma pozolana ativa em substituição parcial do cimento Portland, através da obtenção e tratamento da cinza e seu estudo em pastas. O trabalho foi desenvolvido em três etapas. Na etapa 1, denominada \"Obtenção da cinza\", foi realizado o estudo das estruturas do capim elefante, que foi separado em folhas, (colmo + bainha) e planta inteira e para análise da cinza de cada parte. Observa-se na cinza que há um teor elevado principalmente, de sílica e potássio, sendo que o teor de sílica é maior na folha, enquanto o de potássio é maior no (colmo + bainha). Na etapa 2, denominada \"Tratamento da cinza\", foram realizados diferentes tratamentos químicos e térmicos no material, com o intuito de diminuir os teores dos íons alcalinos, e, com isso, aumentar a proporção de SiO2 na cinza final. Foram realizados três tratamentos, sendo T1 tratamento no capim elefante antes da queima, com solução ácida, T2 tratamento na cinza de capim elefante com água quente e T3 tratamento também na cinza com solução ácida. Pode-se observar que houve um aumento no teor de sílica nas cinzas após os tratamentos. E por fim, na etapa 3, denominada \"Estudo das pastas\", procurou-se aplicar a cinza com tratamento T3, através da caracterização das pastas. Foram produzidas cinco pastas diferentes, C (somente cimento), CC (cimento - cinza), CS (cimento - sílica ativa), CHC (hidróxido de cálcio - cinza) e CHS (hidróxido de cálcio - sílica ativa). Foram feitos estudos de caracterização dos materiais, como também ensaios para a avaliação das pastas, dentre eles, resistência à compressão e ensaios para análise da hidratação do cimento. A cinza apresentou ser um material reativo. E, para sua aplicação em pasta, pode-se notar que a resistência à compressão da pasta com 20% de cinza não diferiu significativamente da pasta produzida somente com cimento. Pela avaliação de difração de raios X (DRX), observou-se a diminuição dos picos das fases ferrita, aluminato tricálcico, belita e alita, o que é indicativo do processo da reação. Adicionalmente, pela análise de termogravimetria, constatou-se o consumo de portlandita, com o passar do tempo e a formação dos géis de CSH. Com base nos resultados obtidos nas três etapas descritas neste trabalho, pode-se concluir que a substituição parcial do cimento Portland pela cinza de capim elefante como material pozolânico é tecnicamente possível e viável. / The aim of this study was to contribute to the use of elephant grass ashes, obtained from laboratory scale, as an active pozzolan in partial replacement of Portland cement, by the production and treatment of these ashes and their evaluation study into pastes. The work was developed in three steps. The step 1, entitled: \"Getting Ash\", was carried out to study the structures of elephant grass, which was separated into leaves, (stem + sheath) and the whole plant, and the ashes of each part were analyzed. It is observed that the ash has high content of silica and potassium, whereas the silica content is higher in the leaf part, while potassium is highest in the (stem + sheath) region. In step 2, entitled \"Treatment of the ash\" there were carried out different thermal and chemical treatments on the material, to reduce the concentration of alkali ions and thereby increase the proportion of SiO2 in the ash. Three treatments were carried out: T1, treatment in the elephant grass before burning, with acid solution; T2, treatment in the elephant grass ash with hot water and; T3, treatment also in the ash with acid solution. It can be observed an increase in the silica content in the ashes after of the treatments. Finally, the step 3 activities, entitled \"Study of pastes\", attempted to apply the ash with T3 treatment, by the characterization of the pastes. Five different pastes were produced, C (cement only), CC (cement - ash), CS (cement - silica fume), CHC (calcium hydroxide - ash) and CHS (calcium hydroxide - silica fume). There were made studies for the characterization of the materials, as well as, the tests for the evaluation of the pastes, such as compressive strength tests and the analyses to measure the hydration of the cement. The ash under consideration showed to be a reactive material. For its application in the paste, it can be noted that the compressive strength of the paste with 20% of the ash did not differ significantly the paste produced with only cement. For the evaluation of X-ray diffraction (XRD), it was observed a decrease of the peaks of the ferrite phases, tricalcium aluminate, alite and belite, which is indicative of the reaction process. In the thermogravimetric analysis, it was observed the consumption of portlandite, in the course of time, and the formation of the CSH. Based on the results obtained in the three steps described in this work, it can be concluded that the partial replacement of Portland cement by elephant grass ash as pozzolanic material is technically possible and viable.
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Mitigação da reação álcali-agregado em concreto com o emprego de resíduo de cerâmica vermelha e metacaulim

Cachepa, Moisés Mário 22 May 2017 (has links)
Submitted by JOSIANE SANTOS DE OLIVEIRA (josianeso) on 2017-06-20T12:30:42Z No. of bitstreams: 1 Moisés Mário Cachepa_.pdf: 3004067 bytes, checksum: 24c7ce290fa414a34e3454c918c0403c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-20T12:30:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moisés Mário Cachepa_.pdf: 3004067 bytes, checksum: 24c7ce290fa414a34e3454c918c0403c (MD5) Previous issue date: 2017-05-22 / CNPQ – Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O uso de adições minerais, como as pozolanas, tem sido adotado como adição ou substituição parcial do cimento, fundamentalmente na produção de concretos, com intuito de melhorar algumas das características, tais como redução de calor de hidratação, melhoria da trabalhabilidade, aumento da resistência à compressão, aumento da durabilidade em meios agressivos, redução da emissão de CO2, redução do aparecimento de eflorescência. Um sério problema de durabilidade é a reação álcali-agregado (RAA), que é um fenômeno que em geral se manifestam em estruturas de concreto massa, como barragens. A RAA é entendida como sendo um processo químico que ocorre em concreto, em que alguns constituintes mineralógicos presentes no agregado reagem com íons alcalinos, provenientes de hidróxidos originados na hidratação do cimento que estão dissolvidos na solução dos poros, formando um gel higroscópico expansivo. Este trabalho teve como objetivo avaliar a mitigação da reação álcali-agregado em concreto mediante o emprego de resíduos da cerâmica vermelha (RCV) e metacaulim (MK) como pozolanas. O RCV foi adquirido como resíduo de indústria da produção de blocos cerâmicos, enquanto que o MK é um produto comercializado, sabidamente mitigador da RAA e, geralmente, com elevada atividade pozolânica. Para se alcançar o objetivo, foram analisadas as características físicas, químicas, mineralógicas do RCV e do MK, e determinou-se o índice da atividade pozolânica. Tanto o RCV como o MK apresentaram índice de atividade pozolânica superior a 90%. O agregado utilizado foi classificado como potencialmente reativo por meio de análise de petrografia e do método acelerado de barras de argamassa. Para avaliação da eficiência das adições minerais na mitigação da RAA, empregou-se o método acelerado de barras de argamassa. As pozolanas isoladas e combinadas foram empregadas em teores de substituição de cimento de 20% e 30%. Avaliou-se também resistência à compressão e absorção capilar de água em 48h e 28 dias, submetidos à solução saturada de em Ca(OH)2; e em 28 dias de imersão em solução de NaOH. Com os resultados de expansão, foi possível verificar que todos os materiais e teores propostos promoveram uma mitigação da RAA em relação às amostras confeccionadas somente com cimento, com valores de expansão inferiores a 0,10%. Para os aglomerantes estudados, foi possível verificar que entre as pozolanas, quanto menor o equivalente alcalino, menores são as expansões. No entanto, as misturas somente com MK apresentam valores de equivalente alcalino similares ao cimento e as expansões são significativamente reduzidas. Para uma mesma relação Ca/Si dos aglomerantes, quanto maior for o teor de RCV menor é a expansão. Quando se avalia o teor de alumina dos aglomerantes, percebe-se que aqueles que contém MK apresentam o maior teor, mas, no entanto, não retornam as menores expansões, o que se explica pela sua maior dimensão média equivalente, em relação aos aglomerantes que contém RCV. A menor dimensão das partículas de RCV parecem aumentar o efeito mitigador que o teor de Al possui, pois a superfície de dissolução destas partículas é maior. A comparação dos resultados da resistência à compressão e absorção de água antes de iniciar o ensaio acelerado e após, bem como a comparação com as argamassas aos 28 dias que não sofreram ataques ajudam a enteder o comportamento das pozolanas na mitigação da RAA. / The use of mineral additions through pozzolans, both naturally and artificially, has been adopted by several civil engineering professionals through the partial substitution of cement primarily in the production of concrete slabs, with the aim of improving some of the characteristics such as: Reduction of the heat of hydration, improvement of the workability, increase of the resistance to compressive strength, increase of the durability in aggressive environments, reduction of the emission of CO2, reduction of the appearance of efflorescence and reduction of the expansions due to the alkali-aggregate reactions. One of the pathologies that greatly affects mass concrete structures such as dams is the alkali-aggregate reaction, which is understood to be a chemical process occurring in concrete, in which some mineralogical constituents present in the aggregate react with hydroxides from the cement that are dissolved In the solution of the pores forming an expansive hygroscopic gel. The elaboration of this work, on the one hand, was motivated by the fact that one of the main dams in Africa located in Mozambique, shows signs of expansion according to several authors and, on the other hand, as a way of evaluating the Pozolan potential of RCV and MK. This work aimed to evaluate the mitigation of the alkali-aggregate reaction in concrete through the use of residues of red ceramics and metakaolin as pozzolans. The RCV was purchased as a waste from the production of ceramic blocks, while the MK was from a commercial product. In order to reach the objective, the RCV and MK underwent an investigation taking into account physical, chemical, mineralogical characteristics and the determination of the index of the pozzolanic activity. Both RCV and MK had pozzolanic activity index higher than the 90% established by NBR 12653 (2014). The aggregate used was classified as potentially reactive through analyzes of petrography, DRX, FRX and accelerated method of mortar bars. For the evaluation of RAA, samples were prepared and analyzes of aggregate reactivity and mineral additions efficiency were performed using the accelerated method of mortar bars, compressive strength and water capillary absorption in a substitution of 20% and 30% of cement by RCV, MK and RCV + MK, in the following curing ages: 48h, 28 days in Ca (OH) 2 and 28 days of immersion in NaOH solution. By the expansion results, it was possible to verify that all materials and cement substitution contents by pozzolans proposed had a reduction of less than 0.10% recommended by ASTM C1567 (2013), classified as insufficient to cause deleterious reactions due to potential Pozolânico of the MK and RCV. It was possible to verify that the higher the alkaline equivalent, the larger the expansions, the smaller the Ca / Si ratio, the smaller the expansions, the higher the alumina content, the smaller the expansions, the smaller the average equivalent size Of the particles, the smaller the expansions, and the larger the total porosity, the larger the expansions. The results of the compressive strength and water absorption showed that the mixtures submitted to the accelerated test presented worse performance in relation to the cured mixtures in Ca (OH) 2 due to the microstructure of the mortars, creating internal microcracks, or because the formed gel permeable to water penetration.
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Estudo da incorporação de altos teores de argila calcinada no concreto compactado com rolo / Study of the incorporation of high amounts of calcined clay in roller compacted concrete

RIBEIRO, Adriano Mendes 28 September 2010 (has links)
Made available in DSpace on 2014-07-29T15:03:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 adriano mendes.pdf: 4708776 bytes, checksum: 4bc099a31f3941241f5dd5294da28bba (MD5) Previous issue date: 2010-09-28 / The rolled compacted concrete (RCC) is a still relatively new technique, but with growing volume of use, a fact generated by its technical and economical advantages, requiring more studies in order to use with greater efficiency, safety and economy. This work deals with the RCC with high levels of replacement and addition of part of the Portland cement by calcined clay pozzolan, aiming to analyze and quantify the improvements of the concrete properties and reach a satisfactory level of use, which allows for improvement or maintenance of the properties with a lower consumption of cement per cubic meter. So its impacts on the properties of RCC for this type of mineral addition were studied for the substitution levels adopted, checking the influence on the properties of the fresh concrete in the consistency and the density. For the hardened concrete some mechanical properties and durability were evaluated by compressive and tensile strength, capillarity and immersion by water absorption, test of permeability by water and ultrasound test. The use of calcined clay come together with the needs of the cement production for the construction of dams in the north of the country, as the case of Santo Antônio / RO, because its place is far removed from major industries and cement production slag, fly ash and silica fume, requiring the study of materials to enhance the production of cement. As an important result obtained with this research, it was found that substitution ranging from 27% to 50% achieved the best results, regarding the applicability of this material on the surveyed properties. / O Concreto Compactado com Rolo (CCR) é uma técnica ainda relativamente nova, porém com volume de utilização crescente, fato gerado pelas suas vantagens econômicas e técnicas, requerendo assim mais estudos para embasar o seu uso com maior eficiência, segurança e economia. O presente trabalho trata do CCR com elevados teores de substituição e de adição de parte do volume de cimento Portland por pozolana de argila calcinada, objetivando analisar e quantificar as melhorias das suas propriedades e chegar a um teor satisfatório de utilização, o qual possibilite melhoria ou manutenção das propriedades avaliadas com um menor consumo de cimento por metro cúbico. Desta forma foram avaliados os impactos nas propriedades do CCR para este tipo de adição mineral, nos teores adotados, aferindo a influencia nas propriedades do concreto no estado fresco quanto à consistência e massa específica. No estado endurecido algumas propriedades mecânicas e de durabilidade foram analisadas através da resistência à compressão e à tração por compressão diametral, a absorção de água por capilaridade e por imersão, a permeabilidade à água e ensaio de ultrassom. O uso da argila calcinada vem ao encontro das necessidades da produção de cimento para as usinas em construção na Região Norte do país, como é o caso de Santo Antônio / RO, pois se trata de uma obra muito distante das grandes indústrias cimenteiras e da produção de escória, cinza volante e sílica ativa, o que requer a investigação de materiais para aperfeiçoar a produção de cimento. Como resultado importante obtido na pesquisa em questão, verificou-se que a substituição oscilando entre 27% a 50% atingiu os melhores resultados quanto à aplicabilidade desse material nas propriedades pesquisadas.

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