Submitted by PPG Engenharia e Tecnologia de Materiais (engenharia.pg.materiais@pucrs.br) on 2018-10-10T14:17:08Z No. of bitstreams: 1 Dissertac?a?o mestrado_rafa p?s banca - final.pdf: 6925259 bytes, checksum: 04c8ab3a00fa276e3a89008c46ce0d72 (MD5) / Approved for entry into archive by Caroline Xavier (caroline.xavier@pucrs.br) on 2018-10-16T16:50:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertac?a?o mestrado_rafa p?s banca - final.pdf: 6925259 bytes, checksum: 04c8ab3a00fa276e3a89008c46ce0d72 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-16T16:55:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertac?a?o mestrado_rafa p?s banca - final.pdf: 6925259 bytes, checksum: 04c8ab3a00fa276e3a89008c46ce0d72 (MD5) Previous issue date: 2018-03-05 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Ionic liquids (ILs) grafting in inorganic solids sorbents is a promising alternative to replace the usual separation process of carbon dioxide from natural gas currently performed using amines. ILs presents unique properties such as, low environmental impact, non-corrosion and process efficiency. The ILs 1,3-bis(3-trimethoxysilylpropyl)imidazolium chloride and 1-methyl-3-(3-trimethoxysilylpropyl)imidazolium chloride were immobilized in MCM-41 and MCMRH silica. The MCMRH was synthesized from rice husk. ILs chemical immobilization was carried out by grafting method, where covalent bonds are formed between silane and hydroxyl groups present in the support. Syntheses were carried out in toluene under nitrogen atmosphere to prevent the hydrolysis and condensation of methoxy groups in the silane structure. CO2 sorption capacity and selectivity for CO2/CH4 were evaluated after synthesis. ILs in concentrations of 10 and 20% were tested. The samples characterization by XPS, NMR, FTIR and TGA confirmed the formation of the proposed IL structures. Sorption and selectivity results showed that the immobilization reduces the CO2sorption capacity, however the selectivity of the materials was higher in relation to the pristine silica. Supports immobilized with ILs 1-methyl-3- (3-trimethoxysilylpropyl) imidazole chloride presented better performance. The observed selectivity increase was 25% when 10% of IL was supported on MCMRH silica. / A imobiliza??o de l?quidos i?nicos ? LIs em suportes inorg?nicos ? uma alternativa ao uso de aminas no processo de separa??o e captura do di?xido de carbono contido no g?s natural, pois possui vantagens ligadas ao aumento de vida ?til de equipamentos, efici?ncia de processo e impacto ambiental. Os LIs cloreto de 1,3-bis(3-trimetoxisililpropil)imidazol e cloreto de 1-metil-3-(3-trimetoxisililpropil)imidazol foram imobilizados na s?lica comercial MCM-41 e na s?lica sintetizada a partir da casca de arroz nomeada neste trabalho como MCMRH. A imobiliza??o qu?mica dos LIs foi realizada atrav?s da forma??o de liga??es covalentes entre grupos silanos na estrutura do l?quido i?nico e grupos hidroxila presentes nos suportes. As s?nteses foram realizadas em tolueno sob condi??es inertes para controle da hidr?lise e condensa??o de grupos metoxi na estrutura dos silanos. Ap?s a sua s?ntese, os suportes imobilizados com LIs tiveram sua capacidade de sor??o de CO2 e seletividade em rela??o a CO2/CH4 avaliadas. LIs em concentra??es de 20 e 10% foram testadas. A caracteriza??o das amostras por XPS, RMN, FTIR e TGA confirmaram a forma??o das estruturas dos LIs propostos e os resultados de sor??o e seletividade mostraram que a imobiliza??o reduz a capacidade de sor??o em rela??o ao CO2, entretanto a seletividade dos materiais foram maiores em rela??o aos suportes antes da imobiliza??o. Os suportes imobilizados com o LIs cloreto de 1-metil-3-(3-trimetoxisililpropil)imidazol tiveram melhor desempenho em rela??o aos demais, o aumento de seletividade observado foi de 25% no melhor caso, onde 10% de LI foi suportado na s?lica MCMRH.

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2016-06-15T14:11:52Z No. of bitstreams: 1 BÁRBARA JORDANI_.pdf: 2132585 bytes, checksum: 322ec6d990fc948ff3060abffa46014a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-15T14:11:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BÁRBARA JORDANI_.pdf: 2132585 bytes, checksum: 322ec6d990fc948ff3060abffa46014a (MD5) Previous issue date: 2016-03-31 / FAPERGS - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPQ - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Nos últimos anos o setor da construção civil está buscando alternativas para substituir as matérias primas utilizadas no processo de produção do concreto, visando preservar o meio ambiente reduzindo extrações da natureza. Diante disso, surge a reciclagem de materiais, que vem ganhando cada vez mais espaço dentro da atividade da construção civil. Uma das alternativas é a utilização de agregados reciclados de concreto (ARC), que podem ser empregados como substituição ao agregado natural. Outra possibilidade é o uso de pozolanas provenientes de resíduos, e dentre as diferentes opções a cinza de casca de arroz se destaca. A cinza de casca de arroz ainda não é largamente utilizada no ocidente, porém vem sendo explorada, sendo um resíduo do setor agropecuário. Após o processo de queima da casca do arroz, surge a cinza que possui grande concentração de sílica. O uso destas pozolanas contribui para diminuir o consumo de cimento. Além disto, o emprego de agregados reciclados pré-saturados pode atuar como um agente de cura interna de concretos, o que, em caso de concretos com pozolanas, pode ser um aspecto positivo para obter-se uma boa hidratação da pasta aglomerante. Este trabalho propõe investigar o efeito do emprego de agregados graúdos reciclados de resíduo de concreto (AGRC) como agente de cura interna em concretos produzidos com pozolana, frente a aspectos vinculados à durabilidade e ao comportamento mecânico. Avaliou-se a substituição do agregado graúdo natural (AN) por (AGRC) em teor determinado pelo Método de Dosagem para Cura Interna, seco e úmido, associado com a substituição de cimento por cinza de casca de arroz em teor de 20%, em dois ambientes de cura (U.R 60% e 100%). Para o estudo foi utilizado três relações a/agl (0,31; 0,42; e 0,53). Os resultados apontaram um efeito positivo do emprego da CCA em concretos fabricados com AGRC. A substituição de cimento por CCA em média pode aumentar a resistência à compressão. Os concretos fabricados com relação a/agl 0,31, para todos os concretos ensaiados, retornaram resistências na faixa de 35-45 MPa. Também foi possível notar retrações significativas até os 28 dias. Já para cura interna cabe ressaltar que o AGRC empregado saturado não apresenta comportamento de agente de cura interna, principalmente no ambiente crítico de ambiente com umidade relativa na ordem de 60%, considerada baixa. / During the last years, the construction sector has been looking for alternatives to replace the raw materials used for concrete production, in order to reduce environmenal impact. The waste recycling as raw material for civil construction can be one of solutions to this problem. One example of this kind of solution is to use the recycled concrete aggregate, which can be used as alternative for the natural aggregate. Another possibility is to use some waste as pozzolanic material, as the rice husk ash. After the burning of the rice hull, it becomes the ash, which has a large concentration of silica. The use of these pozzolans can contribute to reduce the consumption of cement. Furthermore, the usage of pre-saturated recycled aggregate can act as an internal concrete curing agent, which in the case of concretes with pozzolans can be a good way to obtain a better hydration of the binder paste. This study proposes to investigate the effect of the usage of concrete recycled coarse aggregate (RCCA) as an internal curing agent in concrete produced with pozzolan, in order to evaluate the durability and mechanical behaviour. It was evaluated the replacement of natural coarse aggregate (AN) by RCCA. The content of RCCA is related to the binder consumption and it was employed dry and wet. The cement replacement by rice husk ash was done at 20% and it was used three water to binder (w/t) relationships (0.31, 0.42, and 0.53). The curing process was developed in two cure environments (U.R 60% and 100%).The results indicated that the CCA produces positive effect on concrete made with AGRC. The concrete made with respect to w/b 0.31 for all tested concretes returned resistances in the range of 35-45 MPa. The effect of RCCA as internal curing agent is significant when the concrete is cured in a humid environment only for compressive strength. In dry environment, it does not work as internal curing agent. It was also noted significant retractions up to 28 days. As for domestic demand it is noteworthy that the saturated employee AGRC has no internal curing agent behaviour, especially in the critical environment with relative humidity of around 60%, considered low.

Orientador: Ivonete Ávila / Resumo: O leito fluidizado é um sistema que é utilizado na indústria para diversos tipos de aplicações, variando desde craqueamento de petróleo e processamento de materiais como silício e urânio até secagem de grãos. Dentre esses diversos processos, o leito fluidizado também pode ser aplicado em processos termoquímicos como combustão e gaseificação de biomassa, apresentando vantagens como alta eficiência, perfil térmico homogêneo, além de flexibilidade de combustível. No entanto, o uso da biomassa no leito ainda gera algumas dificuldades, principalmente para partículas como a casca de arroz, que não fluidizam tão facilmente. Para contornar esse problema, normalmente é acrescentado um material inerte e barato como a areia. Essa mistura binária de biomassa e inerte pode gerar outros problemas, como segregação do material particulado, caminhos preferenciais do gás e pontos de estagnação, o que reduz consideravelmente a eficiência do sistema. Portanto, passa a ser importante entender como os diferentes parâmetros existentes no leito influenciam no comportamento dessa mistura para conseguir evitar esses problemas. Nesse trabalho foi feito uma análise comparativa avaliando 3 fatores: tipo de placa distribuidora (perfurada e com injetores tuyere), responsável por injetar o gás de fluidização no leito, a granulometria do material inerte (675 e 325 μm) e porcentagem de casca de arroz (1% até 10% da massa total). Esses fatores foram alterados separadamente para explorar a influência que eles c... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The fluidized bed is a system used in the industry for a variety of applications, ranging from oil cracking and processing of materials such as silicon and uranium to grain drying. Among these several processes, the fluidized bed can also be applied in thermochemical processes such as biomass combustion and gasification, presenting advantages such as high efficiency, homogeneous thermal profile, and fuel flexibility. However, the use of the biomass in the bed still generates some difficulties, especially for particles like the rice husk, that do not fluidize so easily. To work around this problem, an inert, inexpensive material such as sand is usually added to the bed. This binary mixture of biomass and inert can create other problems, such as segregation of the particulate solids, gas preference paths and stagnation points, which considerably reduces the efficiency of the system. Thus, it becomes important to understand how these different parameters in the bed influence the behavior of the mixture to avoid these problems. In this work a comparative analysis was carried out evaluating 3 factors: type of distribution plate (perforated and with tuyere injectors), responsible for injecting the fluidization gas in the bed, the inert granulometry (675 and 325 μm) and percentage of rice husk (1% to 10% of the total mass). These factors were altered separately to explore the influence they cause on the level of bed mixing between the two particulates (mixing index) as well as the v... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-10-19T13:06:58Z No. of bitstreams: 1 GUSTAVO MEDEIROS DE PAULA - DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2017.pdf: 3627178 bytes, checksum: f30200badddb75701ea0fec49346e30e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-19T13:06:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GUSTAVO MEDEIROS DE PAULA - DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2017.pdf: 3627178 bytes, checksum: f30200badddb75701ea0fec49346e30e (MD5) Previous issue date: 2017-03-30 / Capes / Este trabalho teve como objetivo sintetizar as peneiras moleculares MCM-41 e SBA-15, utilizando fontes alternativas de sílica, e preparar os catalisadores MoO3/MCM-41 e MoO3/SBA-15 e avaliar seu potencial catalítico na reação de transesterificação de óleo de soja para produção de biodiesel. As peneiras moleculares MCM-41 e SBA-15 foram sintetizadas empregando TEOS, argila chocolate B, cinzas de casca de arroz e pó de vidro como fontes de sílica. As fontes alternativas de sílica foram previamente dissolvidas em solução de NaOH (1 mol.L-1) a 100ºC por 6 horas. Em seguida, as misturas foram filtradas, e os filtrados contendo sílica dissolvida foram armazenados para posterior utilização nas sínteses das peneiras moleculares. As sínteses da MCM-41 ocorreram em duas etapas, o envelhecimento térmico ocorreu a 28 ºC por 2 horas e as sínteses hidrotérmicas ocorreram a 150 ºC por 96 horas. As sínteses da SBA-15 foram realizadas em duas etapas, o envelhecimento térmico ocorreu a 35 ºC por 24 horas e as sínteses hidrotérmicas ocorreram a 100 ºC por 48 horas. Os produtos das sínteses foram, lavados com água destilada e secos a 60 ºC por 24 horas. A deposição do MoO3 sobre os suportes MCM-41 e SBA-15 foi realizada por meio de impregnação úmida utilizando-se solução aquosa de Heptamolibdato de Amónio (0,1 mol.L-1), seguida de calcinação. As matérias-primas, assim como as peneiras moleculares e os catalisadores foram caracterizadas por Difração de raios X (DRX), Espectroscopia de Fluorescência de Raios X por Energia Dispersiva (FRX-ED), Microscopia eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia na Região de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). Os catalisadores foram avaliados na reação de transesterificação do óleo de soja com etanol em reator batelada sem agitação, com temperatura de 100 ºC durante 3 horas. Os resultados de DRX e FRX-ED das fontes de sílica mostram que todas são compostas por sílica amorfa e cristalina, evidenciando o potencial dos materiais. Os resultados de DRX, MEV e FTIR das peneiras moleculares mostraram a eficácia dos processos de síntese da MCM-41 e SBA-15 e dos catalisadores MoO3/MCM-41 e MoO3/SBA-15 com todas as fontes de sílica. Os biodieseis obtidos foram caracterizados utilizando técnicas de determinação de massa específica, viscosidade cinemática e índice de acidez. Os produtos gerados evidenciaram o poder catalítico dos catalisadores, porém revelaram que as condições reacionais empregadas são insuficientes para produção de biodiesel B100. / The study aimed to synthesize the MCM-41 and SBA-15 molecular sieves, using alternative silica sources, and to prepare the MoO3/MCM-41 and MoO3/SBA-15 catalysts and to evaluate their catalytic potential in the transesterification reaction of soybean for biodiesel production. The MCM-41 and SBA-15 molecular sieves were synthesized using TEOS, chocolate B clay, rice husk ash and glass powder as silica sources. The molecular sieves were synthesized using a hydrothermal method. Alternative silica sources were previously dissolved in NaOH solution (1 mol.L-1), filtered and the filtrates containing silica in the liquid phase were stored for further use in the molecular sieve synthesis. The MCM-41 synthesis occurred in two steps, the thermal ageing occurred at 28 °C for 2 hours and the hydrothermal synthesis occurred at 150 °C for 96 hours. The SBA-15 synthesis occurred in two steps, the thermal ageing occurred at 35 °C for 24 hours and the hydrothermal synthesis occurred at 100 °C for 48 hours. The synthesis products were washed with distilled water, filtered, dried at 60 °C for 24 hours and calcined at 550 °C for 7 hours.The MoO3 deposition on MCM-41 and SBA-15 support was performed by means of wetness impregnation using an aqueous solution of 0,1 mol.L-1 Ammonium Heptamolybdate. After the impregnation process, the material was subjected to calcination. The samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), Energy Dispersive X-Ray Fluorescence Spectroscopy (ED-XRF), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). The catalysts were evaluated in the transesterification reaction of soybean oil with ethanol in a batch reactor without stirring at 100 ° C for 3 hours. The results of XRD and ED-XRF of the silica sources show that all are composed of amorphous and crystalline silica, evidencing the potential of the materials. The results of XRD, SEM and FTIR of the molecular sieves showed the efficiency of the synthesis of MCM-41 and SBA-15 and MoO3/MCM-41 and MoO3/SBA-15 catalysts with all silica sources. The biodiesel were characterized using techniques for determining specific mass, kinematic viscosity and acid index. The products generated evidenced the catalytic power of the catalysts, but revealed that the reaction conditions employed are insufficient for the production of B100 biodiesel.

Orientador: Maria da Consolação Fonseca de Albuquerque / Resumo: O trabalho apresenta um estudo exploratório sobre o uso de cinzas de casca de arroz como finos em argamassas autoadensáveis. Para tanto foram realizadas composições de argamassas vibradas e autoadensáveis variando-se os parâmetros tais como a relação água/cimento, superplastificante/cimento, e volume de agregado miúdo/volume de argamassa, mantendo-se constante a relação finos/cimento, e as relações água/materiais secos, bastante próximas. Foram realizados ensaios no estado fresco e no estado endurecido. Para o estado fresco foram realizados de modo a poder nortear as composições, a saber: ensaio Flow- table para os casos de argamassas vibradas e de espalhamento Slump-flow para os casos de argamassas autoadensáveis, ensaio Slump-test para os casos de argamassas vibradas e de escoamento confinado V-funnel para os casos de argamassas autoadensáveis, e avaliação da massa específica aparente. No estado endurecido foram realizados os ensaios de resistência à compressão simples e diametral, e os de absorção d’água. Os resultados foram então comparados uns com os outros ou analisados dentro do seu contexto. Encontraram-se valores que puderam corroborar para as vantagens do uso das cinzas de casca de arroz nas argamassas autoadensáveis, sobretudo nos resultados relativos aos valores das resistências mecânicas alcançadas e dos níveis de absorção d’água. Observou-se também aparente rigidez para os casos das argamassas autoadensáveis. Observou-se que as argamassas autoadensáveis podem al... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The paper presents an exploratory study on the use of rice husk ash as fine in self-compacting mortars. Therefore, we conducted compositions vibrated and self-compacting mortars varying parameters such as the water/cement superplasticizer/cement ratio and the volume of fine aggregate/volume of mortar, keeping constant the fines/cement ratio, and the relationship water/dry materials very close. Assays were performed in fresh and hardened state. For fresh state were conducted in order to guide the compositions as follows: Flow-test table for cases of vibrated mortar Slump-flow and spread in cases of self-compacting mortar, Slump-test assay for the cases of mortars vibrated and V-funnel flow confined to cases self-compacting mortars, and evaluation of the bulk density. In the hardened state were performed strength tests to simple and diametrical compression, and the water absorption. The results were then compared with each other or analyzed in context. They met values that might corroborate the advantages of the use of rice husk ash in self-compacting mortars, particularly in the results for the values of mechanical strength and achieved the levels of water absorption. There was also apparent rigidity for cases of self-compacting mortars. It was observed that the mortar self-compacting can achieve a differentiated behavior in decreasing the water absorption values over time in order to anticipate these reductions within their maximum permitted levels. / Mestre

O refinamento dos poros, associado à reação pozolânica e ao efeito filer, reduz a permeabilidade do concreto com cinza de casca de arroz (CCA), o que pode antecipar a sua degradação em altas temperaturas. A literatura mostra que o concreto reidratado em água pode recuperar substancialmente a sua resistência inicial, porém, os estudos sobre a reidratação ao ar e sobre a influência do modo de resfriamento na reidratação são escassos. A pesquisa desenvolvida teve como principal objetivo avançar na análise experimental de concretos convencional e com CCA em altas temperaturas e na reidratação. Na etapa exploratória se avaliou a influência da temperatura de exposição, da adição mineral, do ambiente de acondicionamento, da taxa de aquecimento e do tempo de exposição na resistência à compressão e módulo de elasticidade. Na etapa principal se avaliou a influência do modo de resfriamento, da adição e da idade de reidratação na resistência residual. Complementarmente se utilizou o ensaio de velocidade de pulso ultrassônico (VPU) para avaliar o grau de microfissuração e correlacionar a VPU com as propriedades mecânicas residuais. Na etapa exploratória concluiu-se que a adição, a temperatura, a taxa de aquecimento e o tempo de exposição influenciaram significativamente os resultados. O concreto com CCA cristalina apresentou pior desempenho em altas temperaturas. O concreto com CCA amorfa apresentou desempenho ligeiramente inferior ao concreto convencional em 200°C, devido ao efeito da poro-pressão. No entanto, ambas as CCA podem ser alternativas viáveis considerando sustentabilidade. Na etapa principal, o resfriamento brusco com água provocou maior redução na resistência devido aos gradientes térmicos, porém, permitiu maior recuperação logo nos primeiros sete dias de reidratação. Apesar da recuperação parcial, a resistência ao fim de 154 dias foi inferior a 40% do valor inicial. Nas análises térmicas e de DRX foi possível observar nos concretos resfriados com água a recristalização dos aluminatos de cálcio, do C-S-H e da portlandita, em maior grau no concreto convencional. Foi possível observar correlações fortes entre as variáveis de resposta na etapa exploratória, porém, o mesmo não ocorreu na etapa principal, devido à fissuração e presença de água nos poros. / The pore refinement, associated with the pozzolanic reaction and the filler effect, reduces the permeability of blended concrete with rice husk ash (RHA), which can anticipate its degradation at high temperatures. The literature shows that concrete rehydrated with water can recover substantially its initial strength, but studies on rehydration in air and on the influence of the cooling method on rehydration are scarce. The main objective of this research was to evaluate the performance at high temperatures and in rehydration of conventional and blended concretes with RHA. In the exploratory stage, the influence of exposure temperature, mineral admixture, conditioning environment, heating rate and exposure time on residual strength and modulus of elasticity of heated concrete was evaluated. In the main stage, the influence of cooling method, mineral admixture and time of rehydration in an unsaturated environment on residual strength of concrete was evaluated. The ultrasonic pulse velocity test (UPV) was used to evaluate the degree of micro cracking of concrete and to correlate the UPV with residual strength and modulus. In the exploratory stage it was concluded that mineral admixture, temperature, heating rate and time of exposure significantly influenced the results. In general, concrete with partially crystalline RHA presented the worst performance at high temperatures. Concrete with amorphous RHA presented worse performance than conventional concrete only at 200°C, due to the pore-pressure effect. Despite these results, RHA can be a viable option considering sustainability and high temperatures performance. In the main stage, the rapid cooling with water caused a greater reduction in strength, due to thermal gradients, however, caused a greater strength recovery in the first seven days of rehydration. Despite this partial recovery, the final strength of both concretes after 154 days of rehydration was less than 40% of the initial value. In water-cooled concretes thermal and XRD analyzes show recrystallization of the calcium aluminates, C-S-H and portlandite, to a greater degree in conventional concrete. In the exploratory stage it was possible to observe strong correlations between the independent variables; however, the same did not occur in the main stage, due to cracking and to the presence of water in the pores.

The use of residues, as the rice husk ash (RHA) in the concrete s production reduces the environmental impact caused in its productive chain. It means fewer energy s consumption, fewer natural resources waste, less environmental pollution and lower aggregated cost. In the present study, the viability of using residual RHA, in natura (non-ground) or ground, on structural concrete, in partial substitution to the Portland cement was investigated, starting from the durability chloride ions analysis. In such a way, five cementitious blends, two composed by natural RHA, two with crushed RHA and one as a reference sample were tested. The substitution s rates were 15% and 25%. The water/binder relations used were 0.45, 0.55 and 0.65. The samples were tested for chloride penetration according to ASTM C 1202 (Rapid Chloride Permeability Test) and for long-term test (colorimetric method). Additionally, the tests of axial compressive strength and water absorption by immersion, according to the ABNT prescriptions were conducted. The obtained results showed that is viable to use residual non-ground RHA as partial substitution to Portland cement in structural concretes. For the axial compressive strength at 91 days and to the same relation w/b, in general, the residual non-ground RHA blends showed higher performance than those presented by the reference mixture. In the RCPT the use of RHA resulted in decreases in the passing charges that, in general, promoted improvement in the mixtures ratings on the chloride penetrability, compared with the reference mixtures. In long-term test, the use of RHA burnt without temperature control, also promoted improvements in the mixture performances, compared to the reference mixtures, with reductions in the chloride penetration coefficients. But the mixtures were dissimilar when compared to those presented by the RCPT. In the case of water absorption by immersion, it was found that the use of RHA, in general, increased the concrete water absorption, however, the results presented by mixtures composed with RHA were close to those of reference ones. / A utilização de resíduos como a cinza da casca do arroz produzida sem controle da temperatura na fabricação de concretos reduz o impacto ambiental gerado na cadeia produtiva deste material, significando menor consumo de energia, menor desperdício de recursos naturais, menor poluição do meio ambiente e menor custo agregado. No presente trabalho investiga-se a viabilidade de se utilizar a CCA residual, ao natural ou moída, em concretos estruturais, em substituição parcial ao cimento Portland, a partir da análise da durabilidade aos ions cloretos. Para isso, foram testadas cinco misturas aglomerantes: duas compostas com CCA ao natural, duas com CCA moída e uma mistura de referência com 100% cimento Portland, a qual se confrontaram os resultados. Adotaram-se os teores de substituição de 15% e 25%, e as relações a/ag de 0,45; 0,55 e 0,65. Procederam-se os ensaios de resistência à penetração de cloretos segundo o método de penetração acelerada ASTM C 1202 (EAPC) e também, segundo o método de imersão em solução salina (EPCI). Adicionalmente, foram realizados os ensaios de resistência à compressão axial e de absorção de água por imersão, segundo prescrições da ABNT. Os resultados obtidos na investigação confirmam que é viável utilizar a CCA residual, ao natural ou moída, como substituição parcial ao cimento Portland, em concretos para uso estrutural. Quanto à resistência a compressão axial, aos 91 dias, as misturas compostas CCA, em geral, apresentaram desempenhos superiores aos das misturas de referência. No EAPC a utilização de CCA resultou em decréscimos nos valores das cargas passantes que, em geral, promoveram melhoria nas classificações das misturas quanto à penetrabilidade aos cloretos, em comparação as misturas de referência. No EPCI a utilização da CCA, queimada sem controle de temperatura, também promoveu melhorias no desempenho da maioria das misturas, em comparação às misturas de referência, com reduções nos coeficientes de penetração de cloretos. Porém as misturas apresentaram comportamentos diferenciados quando comparados ao apresentado no EAPC. No caso da absorção de água por imersão, constatou-se que a utilização de CCA, em geral, aumentou a absorção de água dos concretos, entretanto, os valores apresentados pelas misturas compostas com CCA foram próximos aos de referência.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Road transport is of great importance for many countries, in Brazil it can be even more extreme, due to the concentration of cargo through this modal. We also know that maintenance costs are elevated, forcing managers and researchers to find new alternatives to increase the utilization of materials, reduce energy consumption, speed up restoration interventions, among others. Besides the high costs, another important factor that stands out is the environmental issue, which is directly affected in the construction and maintenance of highways, whether using natural materials, movements of soils, in the fuel used by the equipment, etc. Thus, it becomes feasible to study reuse of old materials in the execution of highways recycling of deteriorated pavement, because all the material can be used for construction of a new layer, and with little addition of new materials for stabilization, reducing the consumption. Therefore, the material deteriorated asphalt pavement, the Reclaimed Asphalt Pavement (RAP), is the objective of this research, aiming to stabilize pavement layers in two ways, the particle size and chemical stabilization, the latter with the addition of Portland cement and rice husk ash. This research aims to evaluate, through laboratory testing, the feasibility of using pure and stabilized milled material (mechanical, chemical and particle size) in layers of flexible pavements. The milled materials are from BR-290 and ERS-509. Particle size stabilization was performed and determined the level of 70% of milled material and 30% of natural aggregate. For testing of compressive strength were molded into test specimens of 10x20 cm with different levels of Portland cement (CP IV-32), and determine the content of 4,86% (BR-290) and 5,37% (ERS-569) from the compressive strength of 2.1 MPa at 28 days. From the results obtained, specimens were molded for testing the Axial compressive strength, tensile strength by diametrical compression and resilient modulus; in these specimens, the cement was replaced by Rice Husk Ash (mesh #325 and #500) in ratios of 15, 30 and 50% by weight of cement content, and put into moist chamber for 7, 28 and 160 curing days. The results showed that the amount of 15% of CCA reached values very close to the reference mixtures. The satisfactory performance confirms the possibility to cover studies of these materials. / O transporte rodoviário é de grande importância para muitos países, no Brasil isso pode ser ainda mais extremo devido à concentração da movimentação das cargas através deste modal. Sabemos também que os custos de manutenção são elevados, forçando os gestores e pesquisadores a encontrar sempre novas alternativas para melhorar o aproveitamento dos materiais, diminuir o consumo de energia, agilizar as intervenções de restauração, entre outros. Outro fator importante que se destaca é a questão ambiental, onde é diretamente afetada nas construções e manutenções de rodovias, seja no consumo de materiais naturais, nas movimentações de terras, nos combustíveis utilizados, etc. Assim, torna-se viável o estudo de reaproveitamento dos materiais antigos das rodovias, na execução da reciclagem do pavimento deteriorado, pois todo o material poderá ser utilizado para construção de uma nova camada. Portanto, o material asfáltico do pavimento deteriorado, o fresado, é o objetivo de estudo desta pesquisa, visando a estabilização granulométrica e química, esta última com adição de cimento Portland e cinza de casca de arroz. Esta pesquisa objetivou avaliar, através de ensaios laboratoriais, a viabilidade da utilização de material fresado puro e estabilizado (mecânica, granulométrica e quimicamente) em camadas de pavimentos flexíveis. Os materiais fresados são oriundos da BR-290 e da ERS-509. Foi realizada estabilização granulométrica, sendo determinado o teor de 70% de material fresado e 30% de agregado natural. Para ensaio de resistência à compressão simples foram moldados em corpos-de-prova de 10x20 cm com diferentes teores de cimento Portland (CP-IV 32), sendo determinados os teores de 4,86% (BR-290) e 5,37% (ERS-569) a partir da resistência à compressão de 2,1 MPa aos 28 dias. A partir dos resultados obtidos foram moldados corpos de prova para ensaios de resistência à compressão, resistência à tração e módulo de resiliência; sendo nestes substituído em massa o CP-IV 32 em 15, 30 e 50% por cinza de casca de arroz moída (CCA #325 e CCA #500), colocados em câmara úmida por 7, 28 e 160 dias. A análise dos resultados mostrou que o teor de 15% de CCA alcançou valores muito próximos das misturas de referência. O desempenho satisfatório corrobora com a possibilidade de abranger os estudos destes materiais.

The rice husk production in Rio Grande do Sul, state responsible for more than half of this cereal s country production, leads to the need of an appropriate environmental management in view the impacts produced by this residue in the environment, whether they be local or global, like greenhouse effect impacts. Therefore, a rational utilization of this energetic resource in small thermal power plants may guarantee the environmental adequation of the company, filling the requirements needed to sustainable production, at the same time in which may provide financial attractiveness to necessary investments to this objective. The development of the technology known as MCT allowed existent small thermoelectrical potentials, originated from the decentralized husk production, to be attended in a satisfactory way, but needing an environmental and economical analysis. For that reason, this study had as objective the gathering of rice production and beneficiation data on the State which can provide the evaluation of the rice husk availableness and furthermore to grant a thermal electrical potential analysis current on Rio Grande do Sul. Intending to award the units which do not have this economic and environmental analysis, it has been continued the financial analysis of the MCT s investments, to power plants bellow 800 kW, including the economic impacts of the carbon credits (CC) trade. Through indicators as IRR, payback, NPV and generation cost, associated to the impacts of the environmental quality caused by the CC trade, it has been possible to prove that, for scales smaller than 400 kW, there is no economic feasibility, unless they receive tributary incentives, whether for a short period, as a diminish of the finance interest rate and/or the raise of the exceeding tradable energy selling price, as shown on the sensitivity analysis made. It has been also evaluated the operation and obtained results of the MCT installed on the city of São Pedro do Sul, which demonstrate the difficulties found in the small scale thermoelectrical biomass generation. These difficulties can be modified if they would be set as priority, by programs of incentive, the use of biomass on decentralized electric energy generation. / A produção de casca de arroz no Rio Grande do Sul, estado responsável por mais da metade da produção desse cereal no país, conduz a necessidade de uma adequada gestão ambiental, tendo em vista os impactos gerados por esse resíduo no meio ambiente, sejam eles locais ou globais, como os do efeito estufa. Assim, a utilização racional desse recurso energético em pequenas centrais termoelétricas pode garantir a adequação ambiental da empresa, preenchendo os requisitos necessários à produção sustentável, ao mesmo tempo em que pode proporcionar certa atratividade financeira aos investimentos necessários a esse fim. O desenvolvimento da tecnologia denominada MCT permitiu que os pequenos potenciais termoelétricos existentes, decorrentes da produção descentralizada de casca, fossem atendidos de forma satisfatória, porém carecendo de uma análise econômico-ambiental. Dessa forma, este estudo objetivou o levantamento de dados de produção e beneficiamento de arroz no Estado de forma a permitir a avaliação da disponibilidade de casca, de maneira a subsidiar uma conseqüente análise do potencial termoelétrico existente no Rio Grande do Sul. Com vistas a contemplar as unidades desprovidas dessa avaliação econômico-ambiental, deu-se seguimento a análise financeira de investimentos em MCT s, para potências menores que 800 kW, incluindo-se os impactos econômicos da comercialização dos créditos de carbono (CC). Através de indicadores como TIR, payback, VPL e custo de geração, em associação aos impactos de qualidade ambiental efetivados pela comercialização dos CC, foi possível comprovar que para as escalas inferiores a 400 kW não há viabilidade econômica, a menos que essas usufruam de incentivos fiscais, ainda que temporários, como diminuição da taxa de juros do financiamento e/ou aumento do valor pago pela energia elétrica excedente comercializável, como demonstrado na análise de sensibilidade realizada. Também foi avaliado o funcionamento e os resultados obtidos pela MCT instalada no município de São Pedro do Sul, comprovando as dificuldades encontradas na geração termoelétrica à biomassa em pequena escala, passíveis de alteração se priorizados por programas de incentivo ao uso de biomassa na geração descentralizada de energia elétrica.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-08-28Bitstream added on 2014-06-13T18:26:20Z : No. of bitstreams: 1 barbosa_mb_me_ilha.pdf: 2381622 bytes, checksum: 314a121bac9351c9f13f6e321c25d4fd (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Araca Renovadora de Pneus / Camargo Correa Cimentos S.A / Cesp / Esta dissertação aborda a aplicação da tecnologia dos concretos de alto desempenho (CAD) para a produção de concretos com incorporação dos resíduos: a cinza de casca de arroz-CCA (Amorfa e Cristalina), através da substituição em massa de parte do material aglomerante e borracha de pneu em substituição parcial do agregado miúdo em volume, avaliando suas influências sobre as propriedades mecânicas e durabilidade; através da comparação dos resultados com o uso da sílica ativa e borracha e outro sem incorporação mineral e borracha. Os concretos com incorporação de cinzas (Amorfa e Cristalina) e Borracha apresentaram superioridade das propriedades mecânicas e boa resistência à abrasão e à resistência ao impacto, em relação ao concreto sem incorporação mineral e Borracha. Quanto à forma de ruptura, os CAD com resíduos de borracha apresentaram comportamentos diferenciados. Baseando-se nos valores da relação entre resistência à tração e resistência à compressão e da relação do módulo unitário, para os concretos CCA-A e Borracha e CCA-C e Borracha, foi possível verificar a redução da fragilidade e aumento da capacidade de absorção de energia. A incorporação de resíduos de cinza de casca de arroz e borracha de pneu ao CAD demonstraram viabilidade de uso como função estrutural, devido essencialmente ao bom desempenho das propriedades... / This dissertation broaches the application of high performance concrete (HPC) technology with residue incorporation: the rice husk ash-RHA (Amorphous and Crystalline) through the mass substitution of the gathering material and tire rubber in a partial substitution of the tiny aggregate in volume, evaluating the influence on the mechanic properties and durability through the comparison of the results with using silica fume and rubber and another without mineral incorporation and rubber. The concrete with ashes incorporation (Amorphous and Crystalline) and rubber presented superiority of mechanic properties and good abrasion by strength and impact strength, in relation to concrete without mineral incorporation and rubber As regards to rupture form, the high performance concrete with rubber residue presented different behavior. Based on the values of the relation between the splitting tensile strength and compression strength to and the relation of the unitary module, to the concretes RHA-A and rubber and RHA-C and rubber, it was possible to verify the breakability reduction and the increasing of energy absorption capacity. The incorporation the residues of rice husk ash and of tire rubber he HPC showed the feasibility the use as structure function, essentially due to the good performance... (Complete abstract click electronic access below)