O presente trabalho teve como objetivo estudar a viabilidade da utilização de cinzas de resíduos agroindustriais (bagaço de cana-de-açúcar, cama de frango e casca de arroz) como aditivos minerais substitutos ao cimento Portland, na produção de compósitos fibrosos e concreto leve. As cinzas foram obtidas através da queima e moagem controlada dos resíduos, e tiveram suas características químicas e físicas analisadas. Além do \"compósito referência\" (0% de substituição), os compósitos fibrosos foram produzidos com teores de substituição de cimento Portland de 10%, 15% e 20%, e os concretos leves foram produzidos com 10% de substituição. Foram realizados ensaios físicos e mecânicos nos compósitos fibrosos e concreto leve. Os resultados mostraram que as cinzas de casca de arroz apresentaram propriedades pozolânicas e que podem ser empregadas para a produção dos compósitos fibrosos e concretos leve. No estudo com compósitos fibrosos, os resultados físicos e mecânicos em sua maioria indicaram que a cinza de casca de arroz apresentou os melhores resultados. Como não apresentaram propriedades pozolânicas, as cinzas de bagaço de cana-de-açúcar e cama de frango, mesmo apresentando bons resultados, podem ser utilizadas como \"micro-fillers\". No estudo com concreto leve, a cinza de casca de arroz também se apresentou como melhor substituto para o cimento Portland por apresentar os melhores resultados nos ensaios realizados. / This research examines the viability of the use of waste agro industrials ashes (sugar cane bagasse, poultry litter and rice husk) and mineral additives substitutes to Portland cement in the production of composite fiber and lightweight concrete. The ashes were obtained through controlled burns and milling waste, and had their chemical and physical characteristics analyzed. Besides the \"composite reference\" (0% substitution), the fiber composites were produced with levels of replacement of Portland cement, 10%, 15% and 20%, and lightweight concrete were produced with 10% of replacement. Were tested on physical and mechanical fiber composites and lightweight concrete. The results showed that the ashes of rice husk had pozolanic properties and can be used for the production of fiber composite and lightweight concrete. In the study with fiber composites, the results physical and mechanical mostly indicated that the rice husk ash showed the best results. As there had pozolanics properties, the ashes of sugar cane bagasse and poultry litter, even showing good results, can be used as \"micro-fillers\". In the study with lightweight concrete, the ash of rice husk is also presented as a better replacement for Portland cement by presenting the best results in tests.

A incorporação de resíduos industriais ao concreto, tais como as pozolanas, é uma das soluções para o aproveitamento de subprodutos poluentes estando em acordo com os princípios da sustentabilidade. É objetivo do trabalho discutir e analisar a viabilidade da aplicação de um resíduo das termoelétricas da indústria de beneficiamento do arroz, a cinza da casca de arroz (CCA), como adição mineral em concretos duráveis. Com 88% de sílica em sua composição, a CCA tem grande potencial de utilização em concretos porque possibilita o aumento da resistência à compressão pelas suas características de alta pozolanicidade e grande finura. Misturas de argamassas padrão contendo 0, 5, 10 e 15% de CCA moídas apenas industrialmente e com moagem adicional de 1 hora, foram confeccionadas a fim de se avaliar o comportamento do aglomerante (CPV - ARI PLUS + CCA) em relação à resistência mecânica. Concretos com traços 1:3,5, 1:5 e 1:6,5, relação água-aglomerante igual a 0,45 e 15% de CCA foram ensaiados à compressão. Os ensaios mostraram que a CCA é predominantemente cristalina e tem alta pozolanicidade. Quanto às argamassas padrão e aos concretos, os resultados mostraram que a utilização da CCA em compósitos à base de cimento é viável, além de ser ecologicamente correta. / Industrial residues, such as pozzolan, can be incorporated in concretes as a solution for polluter refuses, according to sustainable principles. The objective of this work it is to discuss and analyze the use of rice thermoeletrical industry residue, the rice rusk ash (RHA), as mineral addition in durable concretes. The RHA can be used to increase the compression strength of concretes once it has high pozzolanicity and thinness, composed by 88% of silica. It was created mixtures of standard mortars containing 0, 5 10 and 15% of industrial grounded RHA and also with one hour of additional grind. The idea of those mixtures was to evaluate the mechanical strength of the agglomerate (pure Portland cement + RHA). Compression tests in poor, normal and rich concretes with water/agglomerate ratio of 0,45 and 15% of RHA were set too. The tests indicated that the RHA is predominant crystalline and it is a high pozzolanicity material. All the analyses showed that the material has suitable and competitive characteristics for application as agglomerate component.

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:37:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Wilian_Sandrini.pdf: 1206711 bytes, checksum: b9805397b4b408f1b6eba7e48a89f875 (MD5) Previous issue date: 2010-10-28 / The use of rice husk (RH) as an alternative source of energy generation, produces a high amount of residual ash that is deposited in the environment inappropriately. Researches related to proper use of rice husk ash (RHA) are required for the search for sustainable alternatives to avoid contamination and / or environmental pollution. Thus, the objective of this work was to evaluate the effects of application of rice husk ash on the growth of corn and also on some chemical and microbiological Albaqualf. The experiment was conducted in two stages, the first in a greenhouse in the experimental area of the Soils Department, Eliseu Maciel Agronomy College, Federal University of Pelotas (UFPEL), Capão do Leão, RS, during the period January to March 2009. The studied treatments were: T1 control (0,0 g kg-1 RHA); T2 mineral fertilization NPK + lime; T3 1,09 g kg-1 RHA; T4 2,17 g kg-1 RHA; T5 4,34 g kg-1 RHA; T6 6,51 g kg-1 RHA; T7 8,68 g kg-1 RHA. In this stage were evaluated the growth and the levels of some nutrients in plants and the change in some chemical and microbiological soil. The second stage was developed in Microbiology Laboratory of the soil, using respirometric vessels, with the same soil and treatments of previous stage, for the analysis of soil basal respiration. The experimental design was completely randomized with four replications. The application of RHA increased the yield of dry mass of maize, as well as the values of pH, electric conductivity and the levels of P, Na, Si in the soil, providing also a decrease on the levels of the Fe and Al of the soil and of maize plants. The doses of rice husk ash did not affect microbial biomass measured by the carbon and nitrogen microbial. The soil microbial activity, the metabolic quotient and the relation microbial biomass carbon / total organic carbon of the soil also did not change with the application of waste. / O aproveitamento da casca de arroz (CA) como fonte alternativa na geração de energia, produz uma elevada quantidade de cinza residual, que é depositada no meio ambiente de forma inapropriada. Pesquisas relacionadas com a utilização adequada da cinza de casca de arroz (CCA) são necessárias para a busca de alternativas sustentáveis que evitem a contaminação e ou a poluição do meio ambiente. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da aplicação de cinza de casca de arroz sobre o crescimento do milho e também sobre alguns atributos químicos e microbiológicos de um Planossolo. O experimento foi realizado em duas etapas, sendo a primeira em casa de vegetação na área experimental do Departamento de Solos, da Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel, da Universidade Federal de Pelotas (UFPEL), Capão do Leão, RS, durante o período de janeiro a março de 2009. Os tratamentos estudados foram: T1 testemunha (0,0 g kg-1 CCA); T2 Adubação mineral NPK + calcário; T3 1,09 g kg-1 CCA; T4 2,17 g kg-1 CCA; T5 4,34 g kg-1 CCA; T6 6,51 g kg-1 CCA; T7 8,68 g kg-1 CCA. Nesta etapa foram avaliados o crescimento e os teores de alguns nutrientes nas plantas bem como a alteração em alguns atributos químicos e microbiológicos do solo. A segunda etapa foi desenvolvida no Laboratório de Microbiologia do Solo, utilizando vasos respirométricos, com o mesmo solo e tratamentos da etapa anterior, para a análise da respiração basal. O delineamento experimental adotado foi o completamente casualizado com quatro repetições. A aplicação de CCA aumentou o rendimento de massa seca do milho, assim como os valores de pH, condutividade elétrica e os teores de P, Na, Si no solo, proporcionando também o decréscimo nos teores de Fe e Al do solo e das plantas de milho. As doses de cinza de casca de arroz aplicadas não afetaram a biomassa microbiana avaliada pelos teores de carbono e nitrogênio microbiano. A atividade microbiana do solo, o quociente metabólico e a relação carbono da biomassa microbiana/carbono orgânico total do solo também não se alteraram com a aplicação do resíduo. .

Carbonation is a natural phenomenon observed in carbon structures, and it is a result of the combined presence of CO2 in the environment and moisture. Carbonation may lower the pH of the concrete to such an extent that the passivation layer of the steel is depleted and the onset of frame corrosion is observed, which is one of the major pathologies in reinforced concrete structures. This study aimed to assess accelerated carbonation in concrete samples prepared with rice husk ash (RHA) with different concentrations of graphitic carbon and different curing periods. Concrete samples were prepared with 5%, 10%, 20% and 30% of RHA as a substitution for high early strength Portland cement (Brazilian grade CPV-ARI), different water/binder ratios (0.35; 0.50; 0.65) and wet cured for 3 and 7 days. In addition, two mixes with 5% and 10% silica fume as substitutions for Portland cement were used for comparison. Accelerated carbonation was performed in 10x10cm test specimens (TS) that were preconditioned as determined by standard RILEM TC 116-PCD. These TSs were stored in a controlled temperature chamber (RH 65 ± 2%, temperature 23 ± 2°C, 3% CO2 b/v), where they were exposed to CO2 for 4, 8, 12 and 16 weeks. The mercury intrusion porosimetry test was performed in 4x8cm TSs, which were tested after 91 days. Overall results show improved accelerated carbonation performance in the samples prepared with rice husk ash with lower concentrations of graphitic carbon, even though figures were similar. Higher concentrations of RHA in the concrete samples resulted in increased carbonation coefficients for all mixes investigated. For samples of the same strength values, a reduction in carbonation coefficients was observed when their compressive strength increased from 40 MPa to 50 MPa, This was seen in all mixes investigated for the curing period used, which shows that the use of longer curing periods improves the service life of structures. / O fenômeno da carbonatação acontece naturalmente em estruturas de concreto, exigindo apenas certa concentração de CO2 no ambiente e determinado teor de umidade. Este fenômeno provoca a redução do pH do concreto a níveis que podem causar a eliminação da película passivadora do aço, podendo ocorrer a instalação do mecanismo de corrosão das armaduras, uma das principais patologias em estruturas de concreto armado. O presente estudo teve por objetivo avaliar a carbonatação acelerada em concretos compostos com cinza de casca de arroz com diferentes teores de carbono grafítico e períodos de cura. Os concretos foram moldados com cinza de casca de arroz com teores de 5%, 10%, 20% e 30% em substituição ao cimento Portland de alta resistência inicial (CPV-ARI), com diferentes relações água/aglomerante (0,35; 0,50; 0,65) e com períodos de cura em câmara úmida de 3 e 7 dias. Duas misturas com 5% e 10% de sílica ativa em substituição ao cimento Portland foram empregadas como parâmetro de comparação. A carbonatação acelerada foi realizada em corpos-de-prova 10x10cm que passaram pelo pré-condicionamento, conforme preconiza a norma RILEM TC 116-PCD, após serem inseridos em uma câmara climatizada com uma umidade de (65 ± 2)%, temperatura de (23 ± 2)°C e uma concentração de CO2 de 3% em volume, por períodos de 4, 8, 12 e 16 semanas de exposição ao CO2. Já o ensaio de porosimetria por intrusão de mercúrio foi realizado em corpos-de-prova medindo 4x8cm, que foram ensaiados aos 91 dias. Os resultados mostram, de maneira geral, um melhor desempenho da cinza de casca de arroz com menor teor de carbono grafítico frente à carbonatação acelerada, apesar da proximidade dos resultados. O aumento do teor substituição, nos concretos com cinza de casca de arroz, provocou um aumento dos coeficientes de carbonatação, para todas as misturas investigadas. Em igualdade de resistência, constata-se que houve uma diminuição dos coeficientes de carbonatação quando a resistência à compressão aumenta de 40 MPa para 50 MPa para todas as misturas analisadas e para o prazo de cura adotado, evidenciando que o prolongamento no período de cura do concreto reflete diretamente no aumento da vida útil da estrutura.

Existen estudios sobre las mejoras mecánicas que le brinda la adición de cal y Ceniza de Cáscara de Arroz (CCA) a los suelos arcillosos -naturalmente plásticos- con más de 70% de material fino en su composición. Sin embargo, para el comportamiento de arcillas arenosas, cuyo porcentaje de granos gruesos en su estructura superan el 40%, hacen falta más referencias. En la investigación se evalúa la influencia de la adición de CCA a esta clase de suelo, estabilizado con 3% de cal. El suelo estabilizado (sin CCA) incrementó 11.2 veces su valor de CBR natural; al agregarle la adición, el CBR incrementó solo en 1.56%. Al adicionarle 28% de CCA se observó un decrecimiento en su resistencia. Por otro lado, según la clasificación AASHTO, la trabajabilidad del suelo estabilizado fue mejorando a medida que se incrementó la adición de CCA, llegando a valores de IG=0. La mejor performance del suelo estabilizado se obtuvo con 16% de CCA, alcanzando 51.3% de CBR, 1.65g/cm3 de MDS y 15.8% de OCH. El CBR de este suelo estabilizado con cal y con la adición de CCA no proyecta mejoras mecánicas sustanciales, por más que demuestre una mejor trabajabilidad, la estabilización con cal de este tipo de suelos resulta suficiente para una buena performance. / There are many studies about how the addition of lime and Rice Husk Ash (RHA) gives the soil a better mechanical behavior, particularly on clayey soils, where usually fine particles reach more than 75%. However, the soils with a small presence of fine particles (59-60%) do not have much research. This investigation evaluates the influence that RHA has on this kind of soil previously stabilized with 3% of lime. After the initial mix of soil-lime, the CBR increased 11.2 times its initial value; within the addition of the ash, the CBR maxed out its value increasing just 1.56%. When 28% of RHA was added, a decay in the value of CBR was noticed. Otherwise, soil workability improved and following the AASHTO standards, the specimens with more ash resulted in a more granular material, with a group index value of 0. The greatest CBR record was obtained when the stabilized soil was added a 16% RHA, reaching a 51.3% CBR, 1.58g/cm3 of MDD and 16.5% of OMC. The CBR of the soil stabilized with lime and the addition of RHA, does not shows substantial improvement, and beyond that the workability seems better, the addition of lime by itself should be enough for an adequate performance for silica-rich clayey soils. / Tesis

An Giang province is one of the largest rice producer regions in Vietnam with 600,000 hectares of paddy field and 4 million tons of rice production every year. The rice milling industry generates a huge amount of rice husk (~23% of paddy rice). The rice husk is currently used as fuel around the province generating rice husk ash (RHA) which causes environmental and health issues. This study focuses on surveying and analyzing the current situation for utilization, management, treatment, and awareness of enterprises and community about generated RHA via a household investigation method. The results showed that, in average, a factory generates 862.4 tons of RHA per year, whereas half of them are reused or are sold for re-utilization in other factories, 56.3% are disposed in the private landfill of the factory, and 1.6 to 6.3 % are directly disposed to nearby rivers or in soil. Most of the interviewed citizens reported that they were aware of the RHA impact on the environment nevertheless, only 2% knew that RHA can be re-utilized for other purposes. Therefore, it is necessary to raise public awareness about the reuse and utilization of RHA to reduce the environmental impact and contribute to the sustainable development of the rice production. / Tỉnh An Giang là một trong những vựa lúa lớn nhất Việt Nam, với diện tích khoảng 600.000 ha và sản lượng gần 4 triệu tấn/năm. Cùng với lúa, lượng trấu phát sinh từ quá trình xay xát đang được tái sử dụng làm nhiên liệu đốt cho các quá trình sản xuất khác ở địa phương. Tuy nhiên lượng tro sau quá trình đốt nhiên liệu trấu cũng đang tạo nên một áp lực lên chất lượng môi trường. Do vậy, nghiên cứu này tập trung vào việc khảo sát và phân tích hiện trạng sử dụng, quản lý, xử lý và nhận thức của cơ sở sản xuất hay cộng đồng đối với vấn đề phát thải tro trấu thông qua phương pháp điều tra thực tế. Kết quả cho thấy trung bình mỗi cơ sở phát sinh 862,4 tấn tro trấu/năm với khoảng phân nửa trong số đó được tái sử dụng, 56,3% xử lý bằng cách chôn lấp; 1,6% đến 6,3% xử lý bằng cách đổ bỏ. Hầu hết những người được phỏng vấn biết việc phát thải tro trấu có ảnh hưởng đến chất lượng môi trường, tuy nhiên chỉ có 2% hộ nhận thức được tro trấu có thể tái sử dụng cho các mục đích khác. Điều này cho thấy cần có biện pháp nâng cao nhận thức của cộng đồng đối với việc tái sử dụng tro trấu, nhằm góp phần giảm áp lực của phát thải lên môi trường và đóng góp vào sự phát triển của ngành sản xuất lúa gạo theo định hướng bền vững.

Due to high rates of emissions of carbon dioxide released in cement production, an alternative to minimize this pollution is the use of rice husk ash in concrete as partial cement replacement. This research aims to investigate the technical feasibility, and the mechanical properties of the use of rice husk ash in concrete for structural purposes. Rice husk ash content to 15% by mass replacement of cement CPII-Z and CPIV were used in natural state and ground in a ball mill and compared with the reference concrete, with three water/binder relationships: 0.45; 0.55 and 0.65. Mechanical strength tests by axial compression and diametral compression at ages 28 and 91 days and elasticity modulus at 28 days were performed. The 28 days results indicated axial compression strength, modulus of elasticity and diametrical compression strength below the reference at 91 days and the concrete results with mineral admixtures were similar to the reference concrete. The mixtures containing CPII-Z, presented higher axial compressive strength than CPIV, because the higher cement consumption compared with the CPII-Z with the same w/b relationship. This fact coupled with the presence of high levels of fly ash, classifies cement CPIV with resistance to higher environmental aggressiveness, which represents more durability and useful life. It was found that mixtures containing CCAN reduced axial compressive and diametral strength compared with CCAM, because of the smaller chemical reactivity and bigger particles of CCAN compared with ground rice husk ash. These differences between the mixtures were not relevant, being about 10% and consumption of about 20 kg/m³ in relation to the same w/b compared with mixtures of CCAM for the two cement types. In conclusion, the results of the tests show that there is technical feasibility for the use of natural rice husk ash in structural concrete due to the differences observed with the ground mixtures were negligible. The values obtained in the tests were satisfactory for natural rice husk ash and ground rice husk ash with sligth advantage for the latter compared to first one, because both developed axial compressive and diametral strength and elasticity modulus similar to the reference concretes. These results reveal the greater sustainability to the concrete utilizing agriculture by-products, contributing to reducing the pollutants emissions and the global warming, due to decreased use of clinker in the mixtures. / Devido às altas taxas de emissão de dióxido de carbono liberado na produção do cimento, uma alternativa para minimizar esta poluição é o uso parcial de cinza de casca de arroz no concreto em substituição ao cimento. Esta pesquisa teve o objetivo de investigar a viabilidade técnica, quanto às propriedades mecânicas do emprego de cinza de casca de arroz natural (sem moagem) e moída, em concretos para fins estruturais. Foram utilizadas cinza de casca de arroz com teor de 15% em substituição em massa de cimento CPII-Z e CPIV, nas formas moída em moinho de bolas e natural (sem beneficiamento), e comparadas com o concreto de referência, com três relações água/aglomerante: 0,45; 0,55; e 0,65. Foram executados os ensaios de resistência por compressão axial e compressão diametral nas idades de 28 e 91 dias e módulo de elasticidade aos 28 dias. Os resultados aos 28 dias indicaram resistências axiais, módulo de elasticidade e resistência por compressão diametral inferiores ao de referência; aos 91 dias, os resultados dos concretos com adições minerais foram semelhantes ao concreto de referência. As misturas com cimento CPII-Z apresentaram resistências à compressão axial superiores com CPIV, este com consumo de cimento maior nas relações a/ag do que o anterior. Tal fato, aliado com a presença de altos teores de cinza volante, classifica o cimento CPIV com maior resistência à agressividade ambiental de agentes deletérios como cloretos e carbonatação, o que representa maior durabilidade frente aos agentes agressivos. Também foi constatado que as misturas com CCAN tiveram menores resistências mecânicas comparadas com CCAM, em razão de a CCAN possuir partículas maiores e reatividade química menor do que a cinza moída. Estas diferenças entre os dois tipos de misturas não se revelaram significativas, ficando em aproximadamente 10%, e consumo, em torno de 20 kg/m³ em igualdade de relação a/ag se comparadas com as misturas de CCAM para os dois tipos de cimentos. Como conclusão, os resultados obtidos nos ensaios revelam que existe viabilidade técnica para o emprego de cinza de casca de arroz natural no emprego em concreto estrutural, em razão de as diferenças constatadas com as misturas com CCA moída terem sido pouco significativas. Os valores obtidos nos ensaios foram bastante próximos, tanto para cinza de casca de arroz natural como moída, com vantagem para esta última, pois ambas desenvolveram resistências à compressão axial, módulos de elasticidade e resistências por compressão diametral similares ao concreto de referência. Estes resultados contribuem para conferir maior sustentabilidade ao concreto pelo aproveitamento de subprodutos da agricultura, contribuindo para diminuir a emissão de poluentes na atmosfera e o efeito estufa, devido à diminuição do uso de clínquer nas misturas.

El presente trabajo de investigación tuvo como objetivo principal, evaluar el comportamiento mecánico de un suelo arcilloso de la localidad de Pacaisapa – Ayacucho utilizando residuos industriales como el caucho molido, proveniente de llantas reciclada, tiras de plástico reciclado y ceniza de cáscara de arroz aplicado estás mezclas en un muro de tierra hipotético estabilizado mecánicamente (MSE). La metodología de esta investigación consistió en realizar ensayos de corte directo NTP-339.171 y ensayos de compresión no confinada NTP-339.167 con la finalidad de obtener los parámetros de cohesión, ángulo de fricción y módulo de elasticidad del suelo. Los mismos que se utilizarán para evaluar el comportamiento de estás mezclas en el muro hipotético y modelado en el software Plaxis 8.2 haciendo uso del modelo constitutivo Mohr-Coulomb. Las combinaciones que se utilizaron fueron 30% ceniza de cáscara de arroz, 2% de PET y 10% de caucho. Los resultados obtenidos indicaron que la cohesión mejora en un 41.89% con la adición de un 30% de ceniza de cáscara de arroz y en 21.58% con la adición de 2% de tiras de plástico reciclado respecto al suelo S100, mejora el módulo de elasticidad cuando de agrega 2% de tiras de plástico en 28.78% y cuando se agrega 30% de ceniza de cáscara de arroz (CCA) mejora en 4.8% respecto al suelo puro. Además, los desplazamientos horizontales de la cara vertical del muro disminuyen al utilizar la mezcla 1 – S70CC30 y la mezcla 3 - S98P2, respecto al suelo S100. En base a lo que permite concluir que la adición de PET y CCA sí mejora el comportamiento mecánico del suelo y es posible optimizar la separación entre los geosintéticos. / The main objective of this research was to evaluate the mechanical behavior of a clay soil in the town of Pacaisapa - Ayacucho using industrial waste such as ground rubber from recycled tires, recycled plastic strips and rice husk ash applied to these mixtures in a mechanically stabilized hypothetical earth wall (MSE). The methodology of this investigation consisted in performing direct cutting tests NTP-339.171 and unconfined compression tests NTP-339.167 in order to obtain the parameters of cohesion, friction angle and young modulus of elasticity of the soil. The same ones that will be used to evaluate the behavior of these mixtures in the hypothetical wall and modeled in the Plaxis 8.2 software making use of the Mohr-Coulomb constitutive model. The combinations that were used were 30% rice husk ash, 2% PET and 10% rubber. The obtained results indicated that the cohesion improves in a 41.89% with the addition of 30% of rice husk ash and in 21.58% with the addition of 2% of recycled plastic strips with respect to the S100 soil, improves the modulus of elasticity when it adds 2% of plastic strips in 28.78% and when 30% of rice husk ash (CCA) is added it improves in 4.8% with respect to the pure soil. In addition, the horizontal displacements of the vertical face of the wall decrease when using the mixture 1 - S70CC30 and the mixture 3 - S98P2, with respect to the floor S100. Based on what allows concluding that the addition of PET and CCA does improve the mechanical behavior of the soil and it is possible to optimize the separation between the geosynthetics. / Tesis

A cinza obtida da queima controlada da casca de arroz é um material que apresenta propriedades pozzolânicas: reage na presença de água e dióxido de cálcio produzindo silicato de cálcio hidratado (C-S-H), o material que confere a resistência mecânica aos cimentos. Portanto, a cinza de casca de arroz é um material de potencial interesse para o desenvolvimento de cimentos não convencionais, baseados em subprodutos industriais ou agrícolas. Neste trabalho, os compostos presentes em cinzas de alta reatividade pozzolânica e os produtos obtidos de sua reação pozzolânica foram estudados através da Ressonância Magnética Nuclear (RMN) de alta resolução de 13C e 29Si. Na cinza não hidratada foram detectados domínios de sílica amorfa, o componente principal, e quantidades menores de sílica cristalina (cristobalita e quartzo), carbono amorfo e cadeias de siloxanos. Foi estudada a evolução da reação em pastas obtidas da hidratação da cinza na proporção água: cal: cinza O,47H20+O,53(O,1CCA+O,9Cal)=1 (entre 8 e 134 dias de idade). Mediante a RMN de 29Si foi possível caracterizar a formação de C-S-H e disposição dos grupos silicatos na estrutura. A estrutura do C-S-H obtido é comparável à observada em cimentos convencionais e cimentos de escoria de alto forno, e é compatível com os modelos propostos. A quantidade de C-S-H produzido e a velocidade da reação são menores quando comparadas com os outros cimentos. Efeitos da carbonatação de C-S-H foram observáveis em atmosfera ambiente. Foi detectado também o efeito da hidratação sobre os componentes minoritários da cinza. / The ashes obtained from burning rice husks have pozzolanic properties: in the presence of water and calcium dioxide the ashes react to produce calcium silicate hydrate (C-SH), the main binding agent in cementitiuos materials. Therefore, rice husk ashes are interesting materials in order to produce non-conventional cement, based in industrial or agricultural byproducts. The compounds present in a sample of rice husk ashes of high pozzolanic activity, and the products of hydration, were characterized using high resolution solid-state Nuclear Magnetic Resonance (NMR) of 13C and 29Si. Several compounds were detected in anhydrous ashes: amorphous silica (the main component), and minor quantities of crystalline silica (cristobalite and quartz), amorphous carbon and siloxane polymeric chains. Hardened pastes were prepared with a ratio water:calcium dioxide:ash O,47H20+O,53(O,1dioxide ash+O,9calcio)=1. The evolution of the hydration reaction was monitored at several ages between 8 to 134 days. The formation of C-S-H was detected by 29Si-NMR and the arrangement of the silicate groups was characterized. The structure of the C-S-H formed in these pastes agrees with the one observed in conventional cements and also b1ast furnace slag cements. Also, it is in agreement with the accepted structural models of C-S-H. The amount of C-S-H produced and the velocity of the reaction are minor than those observed in blast furnace slag cements. Carbonation effects were detected in ambient atmospheric conditions. Also, the effect of the hydration on the minority compounds was also detected.

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2015-10-28T16:05:54Z No. of bitstreams: 1 Magali Rejane Rigon_.pdf: 2117313 bytes, checksum: db2986166b3d376c1a0794834d5c1582 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-28T16:05:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Magali Rejane Rigon_.pdf: 2117313 bytes, checksum: db2986166b3d376c1a0794834d5c1582 (MD5) Previous issue date: 2015-08-14 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPQ – Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A partir da idéia precursora do desenvolvimento sustentável e com a crescente preocupação com relação à geração de impactos ambientais, as empresas, para que se mantenham competitivas no mercado, necessitam melhorar seu desempenho ambiental, uma vez que esse se torna cada vez mais importante. Com essa perspectiva, a avaliação do ciclo de vida (ACV) vem se tornando importante entre as ferramentas utilizadas para auxiliar na compreensão, controle e redução dos impactos ambientais. Ela permite identificar os processos que contribuem de forma mais significativa para o impacto ambiental de um produto, ao longo do seu ciclo de vida, oferecendo suporte na tomada de decisões ambientalmente adequadas. Sendo a indústria da construção civil responsável por uma parcela significativa dos impactos ambientais negativos causados ao meio ambiente, estudos voltados para questões ambientais são cada vez mais requisitados e essa metodologia se insere como uma ferramenta indispensável para o desenvolvimento sustentável do setor. A Cinza de Casca de Arroz (CCA), um resíduo gerado em usinas termelétricas, possui potencial para ser utilizado como um coproduto no concreto, em substituição de parte do cimento. Diante do contexto apresentado, essse trabalho teve como objetivo avaliar ambientalmente o uso da casca de arroz como biomassa para fins energéticos e do coproduto cinza aplicado ao concreto. Para que o objetivo do trabalho fosse atingido, foram levantados os aspectos e impactos ambientais significativos dos processos de combustão da biomassa em grelha e leito fluidizado, através de uma planilha de avaliação de aspectos e impactos ambientais. A partir da identificação dos impactos significativos procederan-se o levantamento dos dados junto às Usinas Termeletricas (UTE) em estudo. Com o apoio do Sofware ArcGis 10.0, foram mapeadas as empresas beneficiadoras de arroz do Rio Grande do Sul, as UTEs e as concreteiras distantes 100 km, 200 km, 300 km e 400 km das geradoras da CCA. Os resultados obtidos mostram que a substituição de cimento Portland por 20% de CCA LF contribui para a redução de cerca de 24% das emissões de CO2 eq do concreto em estudo, sendo que os benefícios ambientais obtidos são mantidos mesmo com a cinza distante 400 km da concreteira. Já para o concreto produzido com 20% de CCA GR os resultados mostraram uma redução de 7,7% nas emissões de CO2 eq. Os resultados foram influenciados pela qualidade da cinza gerada, que por sua vez, se relaciona aos processos de combustão da biomassa. O processo de combustão da biomassa sobre a grelha promove a combustão da casca sobre diferentes gradientes de temperatura, já o processo de combustão em leito fluidizado, gera uma combustão mais uniforme da biomassa, promovido pelo perfil de temperatura relativamente constante. Assim, a cinza gerada pelo processo de combustão da casca de arroz em leito fluidizado, além de reduzir as emissões de CO2 eq do concreto, contribui para a redução do consumo de materiais utilizados na sua fabricação, quando comparado ao concreto produzido com a cinza gerada pelo processo de combustão da casca de arroz em grelha. / From the precursor idea of sustainable development and the growing concern about the generation of environmental impacts, companies to remain competitive in the market, need to improve their environmental performance, as this becomes increasingly important. With this perspective, Life Cycle Assessment (LCA) has been gaining strength among the tools used to assist in understanding, controlling and reducing environmental impacts, since it identifies the processes that contribute most significantly to the environmental impact of a product throughout its life cycle, offering support in making environmentally sound decisions. As the construction industry accounts for a significant portion of the negative environmental impacts caused to the environment, studies focused on environmental issues are increasingly required and this methodology is included as an indispensable tool for sustainable development of the sector. The rice husk ash (RHA), a residue generated in thermal power plants, has the potential to be used as a co-product in concrete, cement replacement part. In front of the context presented, the aimed to evaluate the use of environmentally rice husks as biomass for energy purposes and gray coproduct applied to the concrete. For the purpose of the work was reached, the significant environmental aspects and impacts of processes combustion of biomass in grate and fluidized bed were raised through a spreadsheet evaluation of environmental aspects and impacts. From the identification of significant impacts the data collection is procedure together to power plants under study. With the support of Software ArcGIS 10.0, mapped the rice processing companies of Rio Grande do Sul, the thermal power plants and concrete producers distant 100 km, 200 km, 300 km and 400 km from the RHA generators. The results show that the replacement of Portland cement with 20% RHA FB contributes to a reduction of about 24% of CO2 eq concrete under study, and the environmental benefits achieved are maintained even with the distant gray 400 km of service concreting plant. As for the concrete produced with 20% RHA GR results showed a reduction of about 7,7% of CO2 eq concrete under study. The results were influenced by the quality of ash generated, which in turn, relates to the biomass combustion processes. The process of combustion of the biomass over the grid promotes the combustion of the shell over various temperature gradients, since the process of fluidized bed combustion, produces a more uniform combustion of biomass, promoted by the relatively constant temperature profile. Thus, the ash generated by the combustion process of rice husk fluidized bed, and reduce emissions of CO2 eq concrete, helps to reduce the consumption of materials used in its manufacture when compared to concrete produced with the ash generated by the combustion process of rice husk grid.