Submitted by Cátia Araújo (catia.araujo@unipampa.edu.br) on 2017-09-29T13:09:07Z No. of bitstreams: 1 Paula Roberta dos Santos - 2017.pdf: 5861762 bytes, checksum: 198dd985f8c2e55e684aad7025b480f1 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlucy Farias Medeiros (marlucy.farias@unipampa.edu.br) on 2017-09-29T16:25:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Paula Roberta dos Santos - 2017.pdf: 5861762 bytes, checksum: 198dd985f8c2e55e684aad7025b480f1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-29T16:25:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paula Roberta dos Santos - 2017.pdf: 5861762 bytes, checksum: 198dd985f8c2e55e684aad7025b480f1 (MD5) Previous issue date: 2017-04-25 / Devido ao elevado teor de sílica presente na cinza da casca de arroz, a mesma pode ser empregada como matéria-prima para a fabricação de cerâmicos refratários. O Estado do Rio Grande do Sul é o maior produtor nacional de arroz. O beneficiamento do arroz gera subprodutos, dentre eles a casca, utilizada como fonte de energia para a secagem do cereal. A queima da casca gera um novo resíduo, a cinza da casca do arroz, que normalmente é descartada em solos ou aterros. Em trabalhos prévios observou-se que materiais cerâmicos refratários produzidos com percentuais de 20% de sílica resultam em um aumento da resistência à compressão e flexão, mas possuem menor resistência ao choque térmico em relação à cerâmica convencional. Desta forma, no presente trabalho utilizaram-se fibras metálicas com o intuito de aumentar a resistência ao choque térmico e a ductilidade dos materiais cerâmicos refratários. Os corpos de prova foram fabricados com adição de sílica de casca de arroz em porcentagens de 15% e 20 % e substituição de 1% e 2% de fibra de aço refratário. Após a queima em 1300º C, foram determinadas as propriedades físicas, mecânicas e termomecânicas do material através de ensaios de absorção de água, densidade de massa, porosidade aparente, resistência à compressão, flexão em três pontos, choque térmico, condutividade térmica e análise de microestrutura do material. A substituição da argila pela sílica resultou em maior resistência mecânica e maior tenacidade, possivelmente devido à diminuição da porosidade e pelo aumento do nível de vitrificação. A cerâmica com 2% de fibra apresentou a maior ductilidade e maior resistência ao choque térmico. / Due to the high content of silica present in rice husk ash, it can be used as raw material for the manufacture of refractory ceramics. The State of Rio Grande do Sul is the largest national producer of rice. The processing of the rice generates by-products, among them the husk, the source of energy for the drying of the cereal. The burning of the husk creates a new residue, the ash of the rice husk, which is usually discarded in soils or landfills. In previous work observed that refractory ceramic materials produced with 20% of silica resulted in an increase in compressive and flexural strength, but showed lower thermal shock resistance than conventional ceramics. Thus, in the present work, metallic fibers were used in order to increase the resistance to thermal shock and the ductility of the refractory ceramic materials. The specimens were fabricated with addition of 15% or 20% of rice husk silica, and substitution of 1% or 2% of refractory steel fiber. After a firing at 1300 °C, physical, mechanical and thermomechanical properties of material were determined by water absorption, bulk density, apparent porosity, compressive strength, three-point bending, thermal shock, thermal conductivity and microstructure analysis of material. The substitution of silica clay resulted in higher mechanical strength and higher toughness, possibly due to decreased porosity and increased level of vitrification. The ceramic with 2% of fiber presented a greater ductility and a greater resistance to the thermal shock.

Submitted by Marlucy Farias Medeiros (marlucy.farias@unipampa.edu.br) on 2018-09-27T20:33:58Z No. of bitstreams: 1 ANTÔNIO RODRIGUES PETTERLE- 2018.pdf: 2305522 bytes, checksum: 69cc82567d353c585b3c2aad186edee3 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlucy Farias Medeiros (marlucy.farias@unipampa.edu.br) on 2018-09-27T21:03:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ANTÔNIO RODRIGUES PETTERLE- 2018.pdf: 2305522 bytes, checksum: 69cc82567d353c585b3c2aad186edee3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-27T21:03:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ANTÔNIO RODRIGUES PETTERLE- 2018.pdf: 2305522 bytes, checksum: 69cc82567d353c585b3c2aad186edee3 (MD5) Previous issue date: 2018-03-01 / Placas cerâmicas prensadas foram obtidas a partir de misturas com diferentes proporções contendo argila caulim, sílica extraída da casca de arroz após queima em temperatura controlada e lodo de estação de tratamento de águas (LETA). Propriedades físicas como densidade aparente, absorção de água e porosidade, propriedades mecânicas como resistência à compressão, e propriedades térmicas como condutividade térmica das placas cerâmicas após queima (Norma DIN EN12667) foram avaliadas. A sílica quando inserida na argila caulim propicia aumento da fase vítrea, redução na fase porosa, redução de condutividade térmica e aumento de resistência mecânica. O uso do LETA quando inserido na massa cerâmica propicia aumento considerável dos picos de mulita e de cristobalita, expressivo aumento de porosidade e diminuição das resistências térmica e mecânica. As placas cerâmicas com traço de mistura contendo 80% argila caulim, 20% sílica de casca de arroz e 10% LETA apresentaram o menor valor de condutividade térmica na placa cerâmica após queima de 0.2574W / mK, e a maior resistência à compressão de 189.97 MPa quando comparada aos demais traços testados. Em função dessas propriedades termomecânicas, as placas cerâmicas com esta formulação foram aplicadas como revestimento em uma parede de alvenaria em escala real com dimensões 1,20 m de largura x 2,20 m de altura, sendo submetida ao ensaio de calor e choque térmico (ABNT NBR 15575). O desempenho a durabilidade indicou que a placa cerâmica contendo está formulação tem potencial para ser utilizada como revestimento em fachadas de edifícios. O resultado do ensaio de durabilidade não apresentou nenhuma degradação tais como: deformação, fissuras ou desnivelamento, e apresentou um deslocamento horizontal de 1,13 mm, sendo este um valor abaixo do estabelecido na norma NBR 15575 que prediz 8 mm para uma altura de 2,40m. / Pressed ceramic plates were obtained from mixtures with different proportions containing kaolin clay, silica extracted from the rice husk after burning at controlled temperature and sludge from a water treatment plant (LETA). Physical properties such as bulk density, water absorption and porosity, mechanical properties such as compressive strength, and thermal properties as thermal conductivity of the ceramic plates after firing (DIN EN12667) were evaluated. The silica when inserted in the kaolin clay provides an increase in the glassy phase, reduction in the porous phase, reduction of thermal conductivity and increase of mechanical resistance. The use of the LETA when inserted in the ceramic mass provides a considerable increase of the mullite and cristobalite peaks, expressive increase of porosity and decrease of the thermal and mechanical resistances. The ceramic plates with a mixture trace containing 80% kaolin clay, 20% silica rice husk and 10% LETA showed the lowest value of thermal conductivity in the ceramic plate after burning of 0.2574W / mK, and the highest compressive strength of 189.97 MPa when compared to the other traits tested. Due to these thermomechanical properties, the ceramic plates with this formulation were applied as a coating on a real-scale masonry wall with dimensions 1.20 m wide x 2.20 m high, being submitted to the heat and thermal shock test (ABNT NBR 15575). The durability performance indicated that the ceramic plate containing this formulation has potential to be used as coating on building facades. The results of the test of durability did not present any degradation such as: deformation, cracks or unevenness, and presented a horizontal displacement of 1,13 mm, being this a value below that established in norm NBR 15575 that predicts 8 mm for a height of 2 , 40m.

Submitted by Vanessa Nunes (vnunes@unisinos.br) on 2015-03-20T15:04:23Z No. of bitstreams: 1 VinicioCecconello.pdf: 2409731 bytes, checksum: fd354892ead7d9cb57266673c9111acd (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-20T15:04:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VinicioCecconello.pdf: 2409731 bytes, checksum: fd354892ead7d9cb57266673c9111acd (MD5) Previous issue date: 2013-08-16 / FAPERGS - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / A incorporação de agregados reciclados de concreto, em novos concretos é uma alternativa de reduzir os impactos ambientais relacionados a este material. No entanto, seu emprego pode aumentar a porosidade do concreto e alterar suas propriedades. Neste contexto a de cinza de casca de arroz pode trazer melhorias nas propriedades dos concretos, e principalmente quanto às propriedades mecânicas e a retração. O presente trabalho tem como objetivo a análise da retração, propondo um modelo matemático para este fenômeno, em concreto com associação de agregados reciclados de concreto e cinza da casca de arroz. Foram produzidos concretos com: 25% e 50% de agregado reciclado em substituição ao agregado natural; 0%, 10% e 20% de substituição de cimento por cinza de casca de arroz; e relações água/aglomerante iguais a 0,42, 0,53 e 0,64. A resistência à compressão foi analisada aos 7, 28, 63, 91 e 112 dias, os ensaios de resistência à tração, taxa de absorção, porosidade capilar e porosidade total foram analisadas aos 28 dias já os ensaios de retração foram analisados ao 1, 4, 7, 14, 28, 63, 91 e 112 dias. Os resultados obtidos indicam grande interação entre a cinza de casca de arroz e o agregado reciclado de concreto, esta interação fica ainda mais evidenciada no momento em que é introduzido junto à mistura 20% de cinza de casca de arroz, tanto no modelo apresentado para análise da retração como nas demais propriedades analisadas. / The incorporation of recycled concrete aggregate in new concrete is an alternative to reduce the environmental impacts related to this material. However, their use may increase concrete porosity and change their properties. In this context the rice husk ash can improve the properties of concrete, mainly mechanical properties and shrinkage. This work aims to analyze the concrete shrinkage, proposing a mathematical model for this phenomenon for concretes with the association of recycled concrete aggregates and rice husk ash. Concretes were produced with 25% and 50% of recycled concrete aggregate replacing natural aggregate; 0%, 10% and 20% replacement of cement by rice husk ash, and 0.42, 0.53 and 0.64 water/binder ratios. The compressive strength was a nalyzed at 7, 28, 63, 91 and 112 days. Tensile tests, absorption rate, capillary porosity and total porosity were analyzed at 28 days of age; shrinkage was analyzed at 1, 4, 7, 14, 28, 63, 91 and 112 days of age. The obtained data indicate strong interaction between rice husk ash and recycled concrete aggregate, this interaction is even more evident when it is used 20% rice husk ash, for all properties studied.

Submitted by Maicon Juliano Schmidt (maicons) on 2015-06-30T19:06:20Z No. of bitstreams: 1 Bruno Rommel Cattani Sartori.pdf: 2512461 bytes, checksum: abb3f86120ab4514cee67cbf57c00264 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-30T19:06:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bruno Rommel Cattani Sartori.pdf: 2512461 bytes, checksum: abb3f86120ab4514cee67cbf57c00264 (MD5) Previous issue date: 2013-08-16 / CNPQ – Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FAPERGS - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul / Milton Valente / Este trabalho tem por finalidade contribuir para os estudos de durabilidade de concretos com a inserção de agregados graúdos reciclados de concreto (AGRC) e de cinza de casca de arroz (CCA) em concretos frente à carbonatação. Trabalhando com a hipótese de que o emprego de CCA possa mitigar o efeito da alta porosidade do AGRC nas propriedades do concreto, foram produzidos concretos com 0, 25 e 50% de AGRC; 0, 10 e 20% de CCA e relações água/aglomerante iguais a 0,42, 0,53 e 0,64. Para o ensaio de carbonatação acelerada, utilizou-se uma câmara de carbonatação com alimentação contínua de solução gasosa a 3% de CO2 e umidade relativa controlada, na qual os concretos permaneceram durante 63 dias. Os resultados apontaram para um efeito positivo do emprego de CCA nos concretos produzidos com AGRC. A substituição de cimento por CCA em média pode aumentar a resistência à compressão e à tração. Os concretos com relação a/agl 0,42, para a grande parte dos concretos ensaiados, retornaram resistências à compressão de 40 MPa à 55 MPa, com coeficiente de carbonatação de 1,0mm/dia½ a 1,5 mm/dia½, independente do teor de CCA. No entanto, concretos com relação a/agl mais alta (0,64), apresentaram resistência entre 15 MPa e 30 MPa, sendo que para grande parte destes o coeficiente de carbonatação se apresenta na faixa abaixo dos 3,0 mm/dia½ e acima do 2,0 mm/dia½. / This research contributes to the study of concrete carbonation using recycled concrete coarse aggregates (RCA) and rice husk ash (RHA). The use of RHA may contribute to reduce the effects of RCA's high porosity on the properties of the concrete. It was used 0,25 and 50% of RCA in replacement of natural aggregate; 0,10 and 20% of RHA as cement replacement; and water/binder 0.42, 0.53 and 0.64. For the accelerated carbonation test it was used a carbonation chamber with continuous feeding gaseous solution at 3% CO2 and controled relative humidity, where the concrete samples remained for 63 days. The results point to a positive effect of the use of RHA in concrete produced with RCA. Concretes with water/binder 0.42, for the most of the concrete tested, resulted in a compressive strength of 40 MPa to 55 MPa, with carbonation coefficient of 1.0mm/day1/2 to 1.5 mm/day1/2, independent of the amount of the RHA. However, concretes with higher water/binder (0.64) showed resistance between 15 MPa and 30 MPa, and for most of these the carbonation coefficient is below 3.0 mm/day1/2 and above 2.0 mm/day1/2.

Submitted by Fabricia Fialho Reginato (fabriciar) on 2015-07-17T00:54:53Z No. of bitstreams: 1 GuilhermeBorges.pdf: 4510537 bytes, checksum: dc5e56dcec51dae169af4d154ba5edd5 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-17T00:54:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GuilhermeBorges.pdf: 4510537 bytes, checksum: dc5e56dcec51dae169af4d154ba5edd5 (MD5) Previous issue date: 2013-12-27 / Nenhuma / A geração de resíduos está diretamente relacionada com o equilíbrio ecológico e com a própria sobrevivência do homem. A sociedade de consumo atual ainda tem o vício de extrair da natureza à matéria prima a qual é transformada em diversos produtos, e depois de usá-la, os resíduos são descartados, muitas vezes, em áreas inapropriadas, caracterizando uma relação predatória com o meio ambiente. Assim, uma grande quantidade de materiais recicláveis que poderiam ser reciclados e/ou reaproveitados, a partir dos resíduos gerados, são inutilizados ou desvalorizados em função de seu destino final em aterros industriais. Neste contexto, o setor da agroindústria é um grande gerador de resíduos através da casca de arroz (CA) quando esta é transformada em energia gerando como excedente a cinza de casca de arroz (CCA). Frente a esta realidade é proposto um estudo da utilização da CCA, oriunda da queima de CA, na confecção de compósitos utilizando termorrígidos como matrizes, promovendo a sua reciclagem para a elaboração de novos produtos que tenham utilidade comercial e valor agregado. Assim pensando, procurou-se ressaltar a utilidade contida na confecção de compósitos de CCA, como matéria prima, por exemplo, para encapsulamento de semicondutores. Neste sentido, as propriedades químicas e físicas do compósito de Epóxi com CCA foram avaliadas em comparação com o compósito de Epóxi contendo sílica natural, na qual é matéria prima para encapsulamento de semicondutores. De acordo com os resultados dos ensaios realizados na matéria prima, compósitos da CCA e a sílica natural conclui-se que as propriedades dos dois materiais são semelhantes, apresentando algumas diferenças como a viscosidade, absorção de água, tração e flexão em que os valores da CCA para estes ensaios são maiores comparados com a sílica natural. Estas propriedades poderiam resultar em um produto não compatível com as exigências estabelecidas para o encapsulamento de semicondutores. O controle destas propriedades, como uma granulometria adequada da CCA para obter uma viscosidade próxima da sílica natural, a utilização de CCA na forma de estrutura cristalina o que favorece uma forma mais compacta, diminuindo a tendência de absorção de água são formas de aproximar as características da CCA com a sílica natural, o que indica a possibilidade de utilização da CCA em substituição a sílica natural como matéria prima para compósitos de engenharia, por exemplo, no encapsulamento de semicondutores. / The generation of waste is direct related with the ecological balance and with man own survival. The present consumer society of today also has the habit to extract raw material which is transformed in different products and after used the exceeding they are discarded in appropriate areas, attributing a predatory relation with the environment. Then, these big quantities of recycled products that could be useful from the waste generation are useless or worthless in its end. In this context it worth to remind that the agricultural and industrial sectors are big generators of waste throughout of the Rice Husk (RH), when this becomes energy generating exceed for Rice Husk Ashes (RHA). On the face of this reality is propose a study about the utilization of the (RHA), natural residual originated from the burn of Rice Husk (RH), in the production of “composites” using “thermoset” like matrixes, simplifying its recycling and in simultaneously promoting the production of new products has commercial use and value associated. Assuming so, we aim to point out the utility of using “composites” (RHA) to elaborate a study aimed the use of “composites” as raw material to cover semiconductors. For this aspect of the study, it worth to, of the chemical and physical properties of the composites of “Epoxy” with natural “silica, which is raw material to cover semiconductors. According to the test results of raw materials and of composites CCA and natural silica and concluded that the properties of the two materials are similar, with some differences as viscosity, water absorption, tensile and flexural wherein the of CCA for these assays are larger compared to natural silica. The control of these properties, such as a particle size suitable for CCA a viscosity close to natural silica, the use of CCA in the form of crystalline structure which favors a more compact form, thus reducing the tendency for water absorption are ways of approximating the characteristics CCA with natural silica, resulting in the possibility of using silica CCA substituting natural raw materials for semiconductor encapsulation.

Submitted by Nara Lays Domingues Viana Oliveira (naradv) on 2015-08-20T19:10:00Z No. of bitstreams: 1 BERWANGER.pdf: 7253308 bytes, checksum: edb2171b5f01c1e1119e3caf0084f1ee (MD5) / Made available in DSpace on 2015-08-20T19:10:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BERWANGER.pdf: 7253308 bytes, checksum: edb2171b5f01c1e1119e3caf0084f1ee (MD5) Previous issue date: 2014-07-18 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / FAPERGS - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul / NUCMAT - Núcleo de Caracterização de Materiais / PROSUP - Programa de Suporte à Pós-Gradução de Instituições de Ensino Particulares / UNISINOS - Universidade do Vale do Rio dos Sinos / A contaminação das águas por hidrocarbonetos aromáticos (BTEX) causam impactos ambientais negativos. Efluentes industriais petroquímicos, gerados a partir dos processos de extração do petróleo contém tais poluentes prejudiciais à saúde. Processos de adsorção são amplamente utilizados na remoção de BTEX em efluentes contaminados, sendo o carvão ativado o adsorvente mais popular. Todavia o processo de obtenção do carvão ativado é complexo e potencialmente poluidor. Pesquisas envolvendo a utilização da Cinza de Casca de Arroz (CCA) como material adsorvente vêm sendo realizadas, no entanto a sua eficiência está diretamente relacionada às condições de queima (tipo de reator utilizado, magnitude e tempo de exposição), bem como o tipo do poluente, a sua solubilidade, o pH e a concentração do mesmo. A pesquisa foi desenvolvida no Laboratório de Caracterização de Materiais da UNISINOS, sendo utilizados um sistema de filtração positiva de bancada, a uma pressão de 4,5 kg.f/m², e três tipos de CCA, provenientes de dois processos distintos de geração de cinza, sendo duas obtidas através de reator do tipo grelha e outro por reator do tipo leito fluidizado, como meio filtrante. As CCAs foram caracterizadas através dos ensaios de Fluorescência de Raios X, Distribuição Granulométrica, Perda ao Fogo, Difração de Raios X, Microscopia Eletrônica de Varredura, e a eficiência de remoção dos poluentes (BTEX), verificadas através da análise direta dos resultados obtidos por Cromatografia Gasosa com detecção por Chama de Ionização. Para cada ensaio foi utilizado uma massa de 45g de CCA como adsorvente alternativo e 1 L de efluente industrial petroquímico. De acordo com os resultados obtidos, as CCA demonstraram ser um bom adsorvente para remoção de BTEX em efluente petroquímico com baixas concentrações (µg/L) destes contaminantes, chegando a resultados de eficiência superiores a 98%. Entretanto não foi possível verificar uma tendência nos resultados de eficiência provavelmente em função da faixa de concentração de BTEX contida no efluente (µg/L), das perdas por volatilização, pelo empacotamento das cinzas na coluna do sistema de tratamento e por se tratar de um efluente real. / The contamination of water by aromatic hydrocarbons (BTEX) causes negative environmental impacts. Petrochemical industrial wastewater generated from the processes of extracting oil contains such harmful pollutants to our health. Adsorption processes are widely used in the removal of BTEX in contaminated effluent, being the most popular activated carbon adsorbent. However the process of obtaining the activated carbon is complex and is potentially polluting. Researches involving the use of rice husk ash (RHA) as an adsorbent materials have been undertaken, however its effectiveness is directly related to the burning conditions (type of the reactor used, magnitude and the duration of exposure), as well as the type of pollutant, its solubility, pH and the concentration thereof. The research was conducted at the Laboratory of Materials Characterization in UNISINOS, a system of positive filtration bench was being used at a pressure of 4.5 kg.f/m², and three types of RHA from two distinct processes of generation of ashes, two achieved through the reactor grid-like and other by fluidized bed type reactor as a filtering medium. The RHAs were characterized through the trials of X-Ray Fluorescence, Grain Size Distribution, Fire Loss, X-ray diffraction, microscopy scanning electron, and the removal efficiency of pollutants (BTEX) verified by direct analysis of the results obtained by chromatography gas with detection by Flame Ionization. For each assay a mass of 45g as an alternative RHA adsorbent and 1 L of petrochemical industrial wastewater was used. According to the results, the RHA proved to be a good adsorbent for the removal of BTEX in petrochemical effluents with low concentrations (mg / l) of these contaminants resulting from reaching higher than 98% efficiency, however it was not possible to observe a trend in efficiency results probably due to the concentration range of BTEX contained in the effluent (mg/L), the losses by volatilization, by packing the ashes in the treatment system and column because it is a real effluent.

Avaliação da aderência de chapiscos em substratos de concretos estruturais. Com o objetivo de aprimorar a microestrutura da zona de interface argamassa/concreto e aumentar a resistência de aderência do revestimento, utilizou-se chapisco com baixa relação água/aglomerante e adição da sílica ativa extraída da casca de arroz como tratamento da zona de interface da argamassa e substrato. Para avaliar a aderência do revestimento realizaram-se ensaios de determinação da resistência de aderência à tração. Utilizou-se a técnica de microscopia eletrônica de varredura associada à espectrografia por dispersão de energia para analisar a microestrutura da zona de interface do chapisco e concreto. Os resultados do programa experimental evidenciaram que, quando se utiliza a sílica extraída da casca de arroz no chapisco, em teores de 5% em relação à massa de cimento, há aumentos significativos de resistência de aderência do revestimento. Nos estudos microestruturais, foi possível observar que devido às ações físicas e químicas da sílica da casca de arroz, formou-se uma microestrutura densa, de baixa porosidade e com a presença de produtos hidratados pouco cristalinos na interface chapisco/concreto. A implementação de uma ponte de ligação constituída por chapiscos com sílica ativa, entre os substratos e as argamassas de revestimento, mostrou-se eficiente em superfícies muito lisas ou em materiais pouco porosos, como no caso das estruturas de concreto armado. / The present thesis evaluates the adherence of slurry mortars in substrates of structural concretes. To optimize the microstructure of the interfacial transition zone of mortar and concrete and to improve the adherence of mortar renderings, slurry mortars of lower water/cement ratio with silica obtained from rice husk were used as treatment of interfacial transition zone. In order to evaluate adherence, bond strength tests were realized. The microstructural characterization of the interfacial transition zone of slurry mortars and concrete was performed by scanning electronic microscopy. The results indicate that adding silica obtained from rice husk into the slurry mortars increases the bond strength. Moreover, the formation of a dense microstructure is observed in the interfacial transition zone of slurry mortar and concrete due to the microfiller effect and high pozzolanic activity of the silica obtained from rice husk. The implementation of a connection bridge constituted by slurry mortars with the addition of the silica obtained from rice husk between the substrate and the mortar rendering showed to be efficient in the substrates with low porosity, as in the case of concrete structures.

De nos jours, le développement durable est devenu une nécessité dans l'ensemble des sphères d'activité de notre monde, et particulièrement dans le domaine du béton. En effet, le développement des sociétés passe inévitablement par l'augmentation des infrastructures; le béton est le matériau principalement utilisé et son empreinte environnementale considérable gagnerait à être diminuée. L'industrie et la recherche sont très actives à ce niveau et la science des bétons durables est en pleine expansion. Dans ce contexte, une piste de solution est l'utilisation de résidus industriels ou agricoles comme ajouts cimentaires, ce qui permet de remplacer partiellement le ciment très polluant, tout en produisant des bétons avec une meilleure durabilité. Les cendres d'écorce de riz (RHA) présentent ainsi un potentiel cimentaire similaire aux meilleurs ajouts cimentaires actuellement utilisés, mais les applications concrètes de ce nouveau matériau demeurent peu développées à ce jour. Le présent projet a donc été conçu afin d'illustrer le potentiel des RHA d'une part dans les pays industrialisés pour améliorer la durabilité des bétons hautes performances (BHP) et pour améliorer les propriétés à l'état frais des bétons autoplaçants (BAP); et d'autre part, dans les pays en développement pour démocratiser les bétons durables produits avec des technologies adaptées aux réalités locales. Une première phase réalisée avec des RHA de haute qualité (RHAI) a ainsi été consacrée aux applications en pays industrialisés. La caractérisation des RHAI a indiqué une composition de 90% de silice amorphe, des particules légèrement plus grossières que le ciment, et une microstructure très poreuse et absorbante. Afin de pallier à cette absorption d'eau, l'optimisation du type de superplastifiant a permis de déterminer que l'utilisation du Plastol 5000 ou de l'Adva 405 avec les RHAI favorise un équilibre optimal entre dispersion initiale, rétention d'affaissement et résistances mécaniques. L'optimisation du dosage en RHAI a démontré que 10 ou 15% en remplacement du ciment améliore significativement la durabilité, que les résistances mécaniques sont peu affectées par le dosage en RHAI, et que 20% (ou plus) de RHAI entraine des problèmes de maniabilité associés à une consistance rhéo-épaississante. Suite à ces optimisations, le bon potentiel des RHAI pour améliorer la durabilité des BHP a été déterminé en comparaison avec la fumée de silice (FS) et le métakaolin : le retrait endogène a été diminué par un effet de cure interne, les perméabilités aux chlorures ont été diminuées au même niveau que par la FS, et la résistance à l'écaillage a été améliorée possiblement par diminution du ressuage de surface. Finalement, l'augmentation de la viscosité par les RHAI a été utilisée avantageusement dans les BAP ou un dosage de 10% a permis d'éviter la ségrégation sans utiliser d'adjuvant modificateur de viscosité très couteux. Une deuxième phase a consisté à optimiser l'utilisation sur bétons de RHA produites avec un four à écorces de riz artisanal fabriqué selon un modèle actuellement utilisé au Burkina Faso (RHAG). Ces RHAG ont été broyées à la même granulométrie que les RHAI et des performances mécaniques similaires ont été obtenues. Une méthode de caractérisation simplifiée adaptée aux réalités du terrain a aussi été développée : elle permet d'optimiser le broyage en limitant les outils nécessaires à un tamis de 45 tm et à une balance. Un béton pour dalle a par la suite été développé à partir d'une recette typique de béton du Burkina Faso : ce béton avec RHAG a développé des résistances similaires à un contrôle, tout en permettant des économies de 23% sur le ciment. En conclusion, ce projet a réussi à illustrer le potentiel des RHA pour favoriser le développement durable dans différents types de bétons, dans différents contextes et avec des méthodes adaptées aux technologies disponibles. Suite à ce bref résumé, je vous invite fortement à poursuivre votre lecture pour en apprendre encore davantage.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RenataPAS_DISSERT.pdf: 2030872 bytes, checksum: b1f1838ae20a1cf415bfd28d267a0046 (MD5) Previous issue date: 2011-10-17 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / The effluents released by the textile industry have high concentrations of alkali, carbohydrates, proteins, in addition to colors containing heavy metals. Therefore, a filter was prepared aiming primarily to the removal of color. In order to prepare this filter, rice hulls and diatomite were used, which have in their structure, basically amorphous hydrated silica. The silica exists in three crystalline forms: quartz, tridymite and cristobalite. In accordance with the above considerations, this study was divided into two stages; the first corresponds to the preparation of the filter and the second to carry out the tests in the effluent/filter in order to verify the efficiency of the color removal. First, the raw material was subjected to a chemical analysis and XRD, and then the diatomite was mixed, via humid, with a planetarium windmill with 20 %, 40 %, 60 % and 80 % of rice husk ash. To the mixture, 5 % carboxymethylcellulose (CMC) was added as a binder at room temperature. The samples were uniaxially compacted into metallic matrix of 0.3 x 0.1 cm? of area at a pressure of 167 MPa by means of hydraulic press and then sintered at temperatures of 1,000 ?C, 1,200 ?C and 1,400 ?C for 1 h and submitted to granulometry test using laser, linear retraction, water absorption, apparent porosity and resistance to bending, DTA, TMA and XRD. To examine the pore structure of the samples scanning electron microscope (SEM) was used. Also tests were carried out in a mercury porosimeter to verify the average size of the pores and real density of the samples. In the second stage, samples of the effluent were collected from a local industry, whose name will be preserved, located in Igap?, in the State of Rio Grande do Norte - RN. The effluent was first pretreated before filtration and then subjected to a treatment of flotation. The effluent was then characterized before and after filtration, with parameters of color, turbidity, suspended solids, pH, chemical and biochemical oxygen demand (COD and BOD). Thus, through the XRD analysis the formation of cristobalite α in all samples was observed. The best average size of pore was found to be 1.75 μm with 61.04 % apparent porosity, thus obtaining an average 97.9 % color removal and 99.8 % removal of suspended solid / Os efluentes liberados pela ind?stria t?xtil possuem altas concentra??es de ?lcalis, carboidratos, prote?nas, al?m de corantes contendo metais pesados. Assim, foi produzido um filtro visando principalmente ? remo??o da cor. Para sua obten??o foi usado a casca de arroz carbonizada e a diatomita, que possuem basicamente s?lica amorfa hidratada na estrutura. A s?lica apresenta-se sob tr?s formas cristalinas: Quartzo, tridimita e cristobalita. De acordo com as considera??es citadas, este estudo foi divido em duas etapas, a primeira etapa corresponde ? obten??o do filtro e a segunda parte a realiza??o dos ensaios no efluente/filtro, tendo em vista verificar a efici?ncia da remo??o da cor. Primeiramente, a mat?ria-prima foi submetida a uma an?lise qu?mica e de DRX, em seguida a diatomita foi misturada, via ?mido, em um moinho planet?rio com 20 %, 40 %, 60 % e 80 % de cinza de casca de arroz. Foi adicionada a mistura 5 % de carboximetilcelulose (CMC) como ligante a temperatura ambiente. Os corpos de prova foram compactados uniaxialmente em matriz met?lica de 0,3 x 0,1 cm? de ?rea a uma press?o de 167 MPa atrav?s de prensa hidr?ulica e posteriormente sinterizados em temperaturas de 1.000?C, 1.200?C e 1.400?C por 1 h e submetidos a ensaios de granulometria a laser, retra??o linear, absor??o de ?gua, porosidade aparente, resist?ncia ? flex?o, DTA, DTG e DRX. Para analisar a estrutura de poros das amostras foi utilizado um microsc?pio eletr?nico de varredura (MEV) e foi realizados ensaios em um poros?metro de merc?rio para verificar o tamanho m?dio dos poros e densidade real das amostras. Na segunda etapa, foi feito a coleta das amostras do efluente de uma empresa, cujo nome ser? preservado, alocada em Igap? RN. O efluente sofreu um pr?-tratamento antes da filtra??o sendo assim submetido a um tratamento de flota??o. O efluente foi ent?o caracterizado antes e depois da filtra??o, com par?metros de cor, turbidez, s?lidos suspensos, pH, demanda qu?mica e bioqu?mica de oxig?nio (DQO e DBO). Assim, atrav?s da analise de DRX, foi observado forma??o de cristobalita α em todas as amostras. O melhor tamanho m?dio de poro encontrado foi de 1,75 μm com porosidade aparente foi 61,04 %, obtendo assim uma remo??o de cor m?dia de 97,9 % e remo??o de s?lido suspensos de 99,8 %

Alguns materiais, constituídos quase que exclusivamente por sílica, são empregados, de forma suplementar ao cimento Portland, por promoverem melhorias ao concreto, devido aos seus efeitos físicos e pozolânicos, além de atenderem a questões ambientais. No entanto, essa sílica pode gerar produtos indesejados na presença de álcalis, sendo este fenômeno conhecido como reação álcali sílica (RAS). Na presença de água, esses produtos são capazes de expandir no interior da massa de concreto, provocando fissuras internas e externas e, em casos mais graves, a degradação do elemento estrutural. Com a finalidade de evitar essa manifestação patológica, o presente trabalho propõe-se avaliar o potencial reativo frente à RAS da sílica ativa e dois tipos de cinzas da casca do arroz (CCA), uma comercial e outra residual. Nessa investigação foram adotados os teores de 5 a 50 %, utilizados como substituição parcial ao cimento Portland padrão. Os métodos de ensaio adotados nesta pesquisa foram o método acelerado em barras de argamassa segundo a NBR 15577 - 4/5, e dois novos métodos acelerados (cubos de pasta e prismas). O métodos acelerado em cubos de pasta avaliou a resistência à compressão, enquanto o método em prismas de pasta avaliou a variação dimensional. Os resultados obtidos em barras de argamassa apontaram que ambas as CCA investigadas, foram reativos frente à RAS. No entanto, o teor de 50 %, em ambas as CCA, se mostrou inócuo para essa reação. A sílica ativa foi considerada inócua em todos os teores avaliados. O aditivo superplastificante empregado não foi eficiente em reduzir a expansão provocada pela CCA. Os ensaios que avaliaram a expansão em prismas de pasta apresentaram uma ótima correlação positiva com o método normalizado em barras de argamassa. Nos prismas de pasta com 25 % de CCA industrial foram identificados os compostos franzinite, chessexite e thaumasite. Estes compostos apresentaram morfologia de acículas ora tortuosas ora delgadas e retilíneas compondo todas as amostras coletadas dessa pasta. A análise termogravimétrica apontou o alto poder adsorvente de água dessa pasta. Em conclusão, o ensaio em prismas de pastas a 48°C com 1,25 % de Na2Oeq demonstrou ser um método prático laboratorialmente e apresentou um grande potencial para avaliar os materiais suplementares ao cimento Portland frente a RAS, além de facilitar identificação dos produtos que provocaram expansão. / Some materials, consisting almost exclusively for silica, are employed, supplementary form to Portland cement, for promoting improvements to concrete, due to their physical and pozzolanic effects and environmental issues. However, this silica may generate unwanted products in presence of alkalis. This phenomenon is known as alkali-silica reaction (ASR). In the presence of water, these products are able to expand inside concrete, generating internal and external cracks and, in severe cases, structural element degradation. In order to prevent this pathologic manifestation, the aim of the present study was to evaluate reactive potential in ASR of fume silica and two types of rice husk ash (RHA), a manufacturing and residual. Levels of 5 to 50 % were used as partial replacement to standard Portland cement. In the present study, accelerated method in mortar bars according to NBR 15577 - 4/5 and two new accelerated methods (pastes cubes and prisms) were used. Accelerated method in paste cubes evaluated compressive strength, while method in paste prims evaluated dimensional change. Results in mortar bars demonstrated, both RHA, were reactive to ASR. However, level of 50 %, both RHA, was innocuous to ASR. Fume silica was innocuous to ASR at all levels evaluated. Superplasticizer additive was not effective to reduce to expansion caused by RHA. In the cubes assay was possible to evaluate the reactive potential to ASR by analysis of variation coefficient. Results demonstrated a positive correlation between expansion in paste prism and standard method in mortar bars. In the paste prism with 25 % of RHA manufacturing were identified compounds of franzinite, chessexite and thaumasite. These compounds presented morphology of needles sometimes tortuous and sometimes thin and straight in all samples. Thermogravimetric analysis showed the high adsorbent power of water in this paste. In conclusion, paste prims assay at 48ºC with Na2Oeq 1.25 % demonstrated to be a practical laboratory method and presented a great potential to evaluate additional material to Portland cement in front of ARS, and this assay facilitates the identifications of products that cause expansion.