Orientador: Jorge Luís Akasaki / Resumo: O contexto mundial de preocupação em relação ao meio-ambiente, seu uso desenfreado e a emissão dos gases estufa, principalmente a emissão de dióxido de carbono destacou a importância da pesquisa para se buscar novas alternativas sustentáveis nos meios de produção, dentre eles se encaixa a indústria do cimento Portland. A proposta deste estudo é uma nova alternativa sustentável para a construção civil, estudando a cinza de folha de bambu (CFB) como material pozolânico para ser utilizado como substituição parcial do cimento Portland. A cinza de folha de bambu foi produzida através de um processo de autocombustão sem temperatura controlada, e foi caracterizada física e quimicamente através dos ensaios de Fluorescência de Raio – X (FRX), determinação do teor de sílica amorfa, Difratometria de Raio – X (DRX), Granulometria a Laser, Microscopia Eletrônica de Varredura por Emissão de Campo (FESEM), Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) e Analise Termogravimétrica (TGA). Sua reatividade foi analisada através dos ensaios de condutividade elétrica e pH, ensaio de Frattini e pastas de Cal/CFB e Cimento/CFB, as quais foram submetidas aos ensaios de FTIR, TGA e FESEM. Para avaliar sua influência na argamassa no estado fresco e endurecido, foram realizados os ensaios de índice de consistência e o ensaio de resistência à compressão, comparando-se as argamassas com substituição parcial do cimento à uma argamassa controle, sem adição mineral. Já a influência da ci... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The global context of concern for the environment, its unrestrained use and emission of greenhouse gases, especially the emission of carbon dioxide, highlighted the importance of research to find new sustainable alternatives in the means of production, among them, the Portland cement industry. The proposal of this study is a new sustainable alternative for civil construction, studying bamboo leaf ash (BLA) as pozzolanic material to be used as partial replacement of Portland cement. The bamboo leaf ash was produced by a process of autocombustion without temperature control, and was characterized physically and chemically by means of X - Ray Fluorescence (FRX), determination of the amorphous silica content, X - Ray Diffractometry (XRD), Laser Granulometry, Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Thermogravimetric Analysis (TGA). The reactivity analysis was carried out by means of electrical conductivity and pH measurements, Frattini analysis and calcium hydroxide / CFB and Cement / CFB pastes, which were assessed by FTIR, TGA and FESEM analysis. In order to evaluate its influence on the mortar in the fresh and hardened states, the tests of consistency index and compressive strength were carried out, comparing mortars with cement partial replacement with a control mortar, without mineral addition. The influence of the ash on durability was analyzed by means of mercury intrusion porosimetry analysis (MIP) and acid ne... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Jorge Luis Akasaki / Resumo: Com a vigente expansão dos canaviais brasileiros, um estudo direcionado para os resíduos provenientes da cana-de-açúcar torna-se imprescindível no cenário atual. Neste sentido, pesquisas estão sendo desenvolvidas para a utilização de cinza do bagaço da cana-de-açúcar (CBC) em compósitos cimentícios, sendo que esta cinza é obtida a partir da queima do bagaço que é utilizado como combustível em processos de cogeração de energia. A CBC é predominantemente constituída de dióxido de silício, e esta característica tem conduzido à avaliação da potencialidade pozolânica do material, principalmente em substituição ao cimento Portland. Nos últimos anos, tem havido um crescente interesse em se determinar o que é conhecido como Fator k de Eficácia Cimentante, que corresponde a um número que caracteriza o material pozolânico e determina a equivalência entre este e o cimento, do ponto de vista das características aglomerantes, e o seu consequente resultado no desenvolvimento das resistências mecânicas. O coeficiente de eficácia não é único para cada tipo de material, isto é, depende de algumas variáveis como por exemplo a relação água/cimento, proporção entre cimento e pozolana, idade de cura, entre outros parâmetros. Sendo assim, o objetivo principal deste trabalho é determinar o fator de eficácia cimentante da cinza do bagaço de cana-de-açúcar, em termos de resistência mecânica à compressão de microconcretos e concretos. O estudo do fator k se deu a partir da substituição de cimento Port... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: A specific study related to the reusing of wastes from sugarcane industry is essential nowadays, mainly due to the increasing on the brazilian sugar cane plantations. On this way, several studies have been performed using sugarcane bagasse ash (SCBA) in cementitious composites, where the SCBA was obtained from the energy cogeneration process. Due to the chemical composition of SCBA, mainly silicon, studies related to its use as pozzolanic material in Portland cement binder have been reported. In the last years, the knowledge about factor k, that corresponds to a number characterize a pozzolanic material and determines its equivalence with Portland cement (OPC) from mechanical strength point of view, is increasing. Factor k depends on some variables used in mortars or concretes mixtures such as water/OPC ratio, proportion between OPC and pozzolanic material, curing time, among other parameters. The aim of this work is to assess the factor k of SCBA from mechanical point of view micro-concretes and concretes. The assessment of factor k was performed replacing OPC by SCBA and adding SCBA to the control mixture (without SCBA) for a fixed water/OPC ratio. Phisico-chemical characterization of SCBA and its reactivity on calcium hydroxide/SCBA and OPC/SCBA were assessed on pastes. Conductivity/resistivity and electrical impedance measurements were performed on mortar samples. Pozzolanic reactivity of SCBA could be detected by modifications on the conductivity/resistivity and electric... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

The world is facing a major climate threat where carbon dioxide emissions are in focus. At the same time, society requires new buildings and developed infrastructure. Concrete is one of the most common building materials and 30 billion tonnes are produced annually, which corresponds to about 6 percent of the world's carbon dioxide emissions. The majority of carbon dioxide emissions occur during cement production. Sweden's long-term climate goal is that by 2045 there will be no net emissions to the atmosphere. To achieve this, a major change is required in the concrete and cement industry. Carbon dioxide emissions can be reduced by reducing the amount of cement in concrete and replacing the reduced amount with a supplement. Materials with pozzolanic properties have been shown to work well as binders in concrete. Pozzolan materials contain a high content of silica which reacts well with calcium hydroxide in cement. Oat and rice husk ash that is burned under the right conditions has shown good pozzolanic properties. The purpose of this thesis is to optimize a concrete recipe that will result in reduced carbon dioxide emissions by reducing the amount of cement. The reduced amount of cement is replaced with rice husk ash. The report is based on laboratory work where concrete recipes are mixed, measured for density, tested for set and spread measurements and cast into cubes for later tensile strength testing. The results from the laboratories showed that rice husk ash as a binder in concrete provides high early compressive strength, high density through particle compaction and becomes self-compacting without stone separation. One conclusion that can be drawn is that rice husk ash as a supplement to cement can reduce the amount of carbon dioxide emissions by 54 percent. / Världen står inför ett stort klimathot där koldioxidutsläppen står i fokus. Samtidigt är samhället i behov av nya bostäder och utvecklad infrastruktur. Betong är ett av de vanligaste byggnadsmaterialen och det produceras årligen 30 miljarder ton, vilket motsvarar cirka 6 procent av världens koldioxidutsläpp. Majoriteten av koldioxidutsläppen sker vid cementtillverkningen. Sveriges långsiktiga klimatmål är att år 2045 inte ha några nettoutsläpp till atmosfären. För att uppnå detta krävs en stor förändring i betong- och cementindustrin. Koldioxidutsläppen kan minskas genom att reducera mängden cement i betongen och ersätta den reducerade mängden med ett supplement. Material med puzzolana egenskaper har visat sig fungera bra som bindemedel i betong. Puzzolana material innehåller en hög halt av kiseldioxid som reagerar bra med kalciumhydroxid i cement. Havre- och risskalaska som bränns under rätt process har uppvisat bra puzzolana egenskaper. Syftet med det här examensarbetet är att optimera ett betongrecept som ska resultera i minskade koldioxidutsläpp genom att reducera mängden cement. Den reducerade mängden cement ersätts med risskalaska. Rapporten bygger på laborationer där betongrecept blandas, mäts för densitet, testas för sätt- och utbredningsmått samt gjuts i kuber för senare tyckhållfasthetsprover. Resultatet från laborationerna visade att risskalaska som bindemedel i betong ger hög tidig tryckhållfasthet, hög densitet genom partikelpackning samt blir självkompakterande utan att stenseparation sker. En slutsats som kan dras är att risskalaska som supplement till cement kan reducera mängden koldioxidutsläpp med 54 procent.