Orientador: Antonio Anderson da Silva Segantini / Banca: Selmo Chapira Kuperman / Banca: Marcelo Ornaghi Orlandi / Resumo: A reação álcali-agregado (RAA) é um fenômeno expansivo que ocorre em diversas estruturas de concreto que vivenciam freqüentes condições de umidade. O princípio desta reação fundamenta-se em interações químicas entre a sílica constituinte do agregado e os álcalis presentes no concreto, em presença de umidade. O produto formado é um "gel" expansivo que ocasiona processos de fissuração e deslocamentos diferenciais em estruturas de concreto. Atualmente, vários centros de pesquisa têm estudado diversas formas de diagnosticar a presença da reação em estruturas degradadas e avaliar previamente o potencial reativo dos agregados empregados nas obras civis. Os métodos comumente empregados na avaliação da RAA envolvem ensaios laboratoriais normalizados pela NBR 15577 (ABNT, 2008) e técnicas qualitativas de campo. Dentre estas técnicas destaca-se o teste da mancha, que identifica a presença da reação de forma imediata pela formação de tonalidades características em regiões afetadas do concreto. Neste contexto, a presente pesquisa objetivou investigar a RAA em testemunhos de concreto e em diferentes litologias de agregado por análises laboratoriais e técnicas qualitativas. No trabalho desenvolvido foi estudada a composição físico-química de produtos extraídos da RAA e dos materiais componentes dos testemunhos, além de estudos da reatividade potencial dos agregados constituintes por análises mineralógicas e ensaios acelerados de argamassa e concreto, sendo complementados por estudos microestruturais e testes qualitativos (método da mancha). Os resultados mostraram a diversidade na composição de xerogéis da RAA e incompatibilidades nos resultados dos ensaios de reatividade em agregados. Os testes colorimétricos apresentaram um desempenho satisfatório no indicativo da RAA, além de distinguir a presença de outras manifestações patológicas nos concretos e compósitos estudados / Abstract: The alkali-aggregate reaction (AAR) is an expansion phenomenon that occurs in diverse concrete structures that live in frequently conditions of humidity. The principle of this reaction is based on chemical interactions between the constituent ���� yield���� of the aggregate and the alkalis of the concrete, in humidity presence. The created product is an expansion gel that generates processes of cracking and differential displacements in concrete structures. Nowadays, many research centers have studied diverse forms to diagnose the presence of the reaction in degraded structures and to previously evaluate the potential reactivity of aggregates used in civil buildings. The common methods used in the evaluation of the RAA involved laboratory assays normalized by NBR 15577 (ABNT, 2008) and qualitative techniques of ���� yield. Among these techniques, the staining method detached which identifies the presence of the reaction of immediate form for the formation of characteristic shade in affected regions of the concrete. In context, the present research objectified to investigate the AAR in concrete core and different lithology of aggregate, being approached laboratory assays and qualitative techniques. It was studied the composition physical-chemistry of extracted products of the AAR and the component materials of concrete core, besides studies of the potential reactivity of constituent aggregates for mineralogical assays and mortar bar test and concrete prisms. Also complemented by microstructure studies and qualitative tests (staining method).The results showed diverseness composition of xerogels of the AAR and incompatibilities in the results of the reactivity assays in aggregates. The staining tests showed satisfactory performances in the indicative of the AAR with regard of the presence of other pathological manifestations in concrete and cement composites / Mestre

Orientador: Hildebrando Herrmann, Richard Poulin / Tese (Doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-18T20:45:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fantin_Marcel_D.pdf: 24079682 bytes, checksum: 859c31d723a91364d5f0a38679cb7e96 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Os impactos biofísicos e sociais causados pela mineração de agregados têm colocado este ramo da mineração no centro de situações de conflito, seja por causa do avanço da urbanização sobre áreas de mineração ou por causa de pressões da sociedade civil para impor restrições ao seu desenvolvimento. A busca de soluções para este problema tem exigido do poder público uma grande capacidade de conciliar os interesses divergentes e de assegurar o equilíbrio entre a oferta e a demanda por estes bens minerais. Para este fim, Política e Gestão desempenham um papel fundamental, pois estas são um instrumento eficaz de planejamento e ação. O objetivo desta tese é analisar e comparar experiências de políticas e gestão aplicada aos agregados minerais no Canadá e Brasil. Foram analisados os instrumentos dessas políticas, o desenho organizacional do Estado e o conflito entre o planejamento local e regional. Os resultados da pesquisa mostraram que os casos canadenses analisados são baseados em um forte planejamento provincial, que visa proteger os depósitos dos agregados minerais da esterilização, a fim de atender a demanda futura. Por outro lado, as províncias têm feito grandes esforços para garantir a recuperação de áreas degradadas pela mineração, utilizando, para isso, instrumentos econômicos, tais como cauções e seguros. Especialmente na Província de Ontário, a sua política de agregados minerais é mais eficiente em termos de seus principais objetivos e tem uma postura pró-ativa do setor de produção de agregados minerais. No entanto, seu foco não é o caminho do desenvolvimento sustentável. Para isso seria necessário alterar sua política baseada na garantia da oferta de agregados minerais por uma política baseada em uma gestão econômica da demanda. No Brasil, observou-se que, diferentemente do Canadá, a base legislativa do país permite uma participação muito pluralista das diferentes esferas de poder quando se trata de leis e elaboração de políticas ambientais para os agregados minerais. Entretanto, os resultados dessas políticas nos estudos de caso analisados têm sido bastante limitados devido a problemas como a falta de normas constitucionais que definam claramente as competências legislativas e materiais no âmbito federal, estadual e municipal. Tal situação tem levado à promulgação de leis contraditórias e ações desconexas entre os órgãos públicos responsáveis pela execução das políticas relacionadas com agregados minerais. Ainda, a falta de garantias para a recuperação de áreas degradadas pela mineração de agregados é um problema a ser resolvido a fim de garantir operações em sintonia com as modernas exigências ambientais / Resumé: Les perturbations biophysiques et sociaux causés par l'exploitation en carrière des granulats a placée dans le centre de scénarios de conflit, que ce soit en raison des progrès de l'urbanisation sur les ressources en granulats ou en raison de pressions de la société civile pour imposer des restrictions à leur développement. La recherche de solutions à ce problème a en outre demandé aux gouvernements public une grande habileté pour concilier les intérêts divergents et à assurer l'équilibre entre l'offre et la demande pour ces produits minéraux. À cette fin, la politique et la gestion jouent un rôle fondamental, car elles sont un outil efficace pour la planification et l'action. L'objectif de ce papier est d'analyser et de comparer leurs expériences de politiques appliquées aux granulats minéraux en provenance du Canada et du Brésil. Nous avons analysé les instruments de ces politiques, la conception de l'état d'organisation, le conflit entre la planification locale et régionale et les différences entre les points de vue de l'industrie et les intervenants. Les résultats de recherche illustré que les politiques canadiennes relatives aux granulats minéraux sont fondées sur une solide planification provinciale qui cherche à protéger les dépôts des granulats minéraux de la stérilisation afin de répondre à la demande future. D'autre part, les provinces ont fait de grands efforts pour assurer la réhabilitation des zones dégradées par l'exploitation minière, en utilisant, pour cela, des instruments économiques tels que les dépôts de garantie et les assurances. Ces politiques sont plus efficaces en termes de leurs principaux objectifs et ont a une posture pro-active du secteur de la production de granulats mineraux. Cependant, ce modèle a été vivement contestée par la société civile, surtout dans la province de l'Ontario, qui a pressé le gouvernement provincial de modifier l'approche traditionnelle de politique que qui se concentre sur le approvisionnement de granulats minéraux et la réhabilitation des zones dégradées pour une politique basée sur la conservation de l'environnement et la gestion de la demande de ces minéraux. Au Brésil, il a été observé que, contrairement au Canada, la base législative du pays permet une participation très pluraliste des différentes sphères du pouvoir quand il s'agit de l'élaboration de lois et de politiques pour les granulats mineraux. Cependant, les résultats de ces politiques ont été plutôt limités, malgré les efforts considérables déployés ces dernières années. Des problèmes tels que l'absence de règles constitutionnelles qui définissent clairement les pouvoirs législatifs et matériaux aux niveaux fédéral, étatique et municipal ont conduit à la promulgation de lois contradictoires et des actions disjointes entre les entités publiques chargées de la mise en oeuvre des politiques relatives aux granulats mineraux. Pourtant, l'absence de garanties pour le récupération des zones dégradées par l'exploitation minière des granulats est un problème être résolus afin d'assurer une extraction plus efficace et qu'il est en conformité avec les exigences environnementales modernes / Abstract: The biophysical and social disruption caused by aggregates mining has placed it at the center of conflict scenarios, either because of advancing urbanization on the aggregates resources or because of pressures from civil society to impose restrictions on their development. The search for solutions to this problem has required of the governments a large ability to reconcile the divergent interests and to ensure a balance between the supply and demand of these mineral goods. To this end, policy and management play a fundamental role, since they are an efficient tool for planning and action. The aim of this thesis is to analyze and compare experiences of policy and management applied to mineral aggregates in Canada and Brazil. We analyzed the instruments of these policies, the state organizational design and the conflict between the local and regional planning.The research results showed that the Canadian policies related to mineral aggregates are based on a strong provincial planning that seeks to protect the deposits of mineral aggregates from sterilization in order to meet future demand. On the other hand, the provinces have made great efforts to ensure the rehabilitation of areas degraded by mining, using, for this, economic instruments such as deposits and insurances. Such policies are more efficient in terms of their main goals and have a pro-active posture of the mineral aggregates producing sector. However, this model has been hotly contested by civil society, especially in the Province of Ontario, which has pressed the provincial government to change the traditional policy approach that focuses on the provision of mineral aggregates and the rehabilitation of degraded areas to a policy based on environmental conservation and the management of demand for these mineral inputs. In Brazil, it has been observed that, unlike Canada, the country's legislative basis allows a very pluralistic participation of the different spheres of power when it comes to drafting laws and policies for mineral aggregates. However, the results of these policies have been rather limited, despite the great efforts made in recent years. Problems such as the lack of constitutional rules that clearly define the legislative and materials powers at the federal, state and municipal levels have led to the enactment of conflicting laws and disjointed actions between the public entities responsible for the implementation of policies related to mineral aggregates. Still, the lack of guarantees for the recovery degraded areas by aggregates mining is a problem to be faced in order to ensure a more efficient extraction and that it is in line with modern environmental requirements / Doutorado / Geologia e Recursos Naturais / Doutor em Ciências

Orientadores: Itamar Ferreira, Vitor Antonio Ducatti / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-04T09:07:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PompeuNeto_BernardoBorges_D.pdf: 11029694 bytes, checksum: ca41ccc67517e5d7b47d00507d3aaa15 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Este trabalho expõe os resultados de um estudo conduzido para avaliar os efeitos do tipo, tamanho e consumo de agregado graúdo no comportamento do concreto de moderada e de alta resistência, e as relações entre a resistência à compressão, resistência à tração, resistência à flexão e a energia de fratura. As misturas de concreto estudadas continham agregados britados de basalto e de granito com dimensões máximas características de 9,5 mm e 19 mm e fração volumétrica no traço entre 0,65 e 0,75. A relação águalaglomerantes variou de 0,35 a 0,50. Nas misturas de alta resistência foi empregado um teor fixo de sílica ativa de dez porcento da massa do cimento de alta resistência inicial e teores adequados de aditivo superplastificante. Foram feitas dezesseis (16) misturas e realizados cento e noventa e dois ensaios mecânicos para medir a resistência à compressão, a resistência à flexão, resistência à tração, módulo de elasticidade e energia de fratura. As propriedades de fratura foram determinadas de acordo com Comitê Técnico 89-FMT e FMC-50 da RILEM. A resistência à compressão do concreto de acordo com os materiais empregados foi de 40 a 60 MPa para os concretos de resistência média e de 70 a 110 MPa, para os concretos de alta resistência. Os resultados mostram que a resistência. à compressão, tração, flexão e a energia de fratura do concreto para uma dada relação águaJaglomerante depende do tipo, dimensões e teor de agregado. Para o concreto de alta resistência o comprimento característico do concreto aumenta com o tamanho do agregado graúdo / Abstract: This thesis presents the results of the experimental study carried out for considering the effects of the type, size and amount of coarse aggregate on the behavior of nonnal and high strength concretes, and on relationship among the fracture energy and typical mechanical strength of concrete. The experimental concrete mixtures were made with basalt and granite coarse aggregates having maximum size partic1e 9.5 mm e 19 mm and volumetrically fraction in the mixture ranging from 0.65 to 0.75. The water to cementation materiaIs ratio ranged from 0.35 to 0.50. The high strength concrete mixtures contained a tixed amount of 10 percent of si1ica fume in relation to the weight Portland cement used and a proper addition of superplasticizing agent. Sixteen (16) concrete batching, and one hundred and ninety two tests were carried out to measure the mechanical resistance of concrete (compressive strength, flexure strength, spittling tensile strength, modulus of elasticity) and fracture energy. The fracture properties measured in agreement of the RILEM test methods. The concrete compressive strength ranged from 40 to 60 MPa, and from 70 to 110 MPa, for moderate and hi~ strength concretes, respectively, depending on the type of coarse aggregate utilized. The results showed that the concrete resistance (compressive, flexure, spittling tensile) and fracture energy, at given water to binder ratio, depend on type, particle dimension and content of coarse aggregate. The characteristic length of Hillerborg's tictitions cracks model increases with the variation in the partic1e dimension of coarse aggregate / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-03-28T16:02:01Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_EfeitosTipoTamanho.pdf: 6130930 bytes, checksum: 6cf79fe54cf5dc4d13c1cb31ff745a78 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-04-02T14:53:33Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_EfeitosTipoTamanho.pdf: 6130930 bytes, checksum: 6cf79fe54cf5dc4d13c1cb31ff745a78 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-02T14:53:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_EfeitosTipoTamanho.pdf: 6130930 bytes, checksum: 6cf79fe54cf5dc4d13c1cb31ff745a78 (MD5) Previous issue date: 2004-09-28 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho expõe os resultados de um estudo conduzido para avaliar os efeitos do tipo, tamanho e consumo de agregado graúdo no comportamento do concreto de moderada e de alta resistência, e as relações entre a resistência à compressão, resistência à tração, resistência à flexão e a energia de fratura. As misturas de concreto estudadas continham agregados britados de basalto e de granito com dimensões máximas características de 9,5 mm e 19 mm e fração volumétrica no traço entre 0,65 e 0,75. A relação águalaglomerantes variou de 0,35 a 0,50. Nas misturas de alta resistência foi empregado um teor fixo de sílica ativa de dez porcento da massa do cimento de alta resistência inicial e teores adequados de aditivo superplastificante. Foram feitas dezesseis (16) misturas e realizados cento e noventa e dois ensaios mecânicos para medir a resistência à compressão, a resistência à flexão, resistência à tração, módulo de elasticidade e energia de fratura. As propriedades de fratura foram determinadas de acordo com Comitê Técnico 89-FMT e FMC-50 da RILEM. A resistência à compressão do concreto de acordo com os materiais empregados foi de 40 a 60 MPa para os concretos de resistência média e de 70 a 110 MPa, para os concretos de alta resistência. Os resultados mostram que a resistência. à compressão, tração, flexão e a energia de fratura do concreto para uma dada relação águaJaglomerante depende do tipo, dimensões e teor de agregado. Para o concreto de alta resistência o comprimento característico do concreto aumenta com o tamanho do agregado graúdo / This thesis presents the results of the experimental study carried out for considering the effects of the type, size and amount of coarse aggregate on the behavior of normal and high strength concretes, and on relationship among the fracture energy and typical mechanical strength of concrete. The experimental concrete mixtures were made with basalt and granite coarse aggregates having maximum size particle 9.5 mm e 19 mm and volumetrically fraction in the mixture ranging from 0.65 to 0.75. The water to cementation materiais ratio ranged from 0.35 to 0.50. The high strength concrete mixtures contained a fixed amount of 10 percent of silica fume in relation to the weight Portland cement used and a proper addition of superplasticizing agent. Sixteen (16) concrete batching, and one hundred and ninety two tests were carried out to measure the mechanical resistance of concrete (compressive strength, flexure strength, spittling tensile strength, modulus of elasticity) and fracture energy. The fracture properties measured in agreement of the RILEM test methods. The concrete compressive strength ranged from 40 to 60 MPa, and from 70 to 110 MPa, for moderate and high strength concretes, respectively, depending on the type of coarse aggregate utilized. The results showed that the concrete resistance (compressive, flexure, spittling tensile) and fracture energy, at given water to binder ratio, depend on type, particle dimension and content of coarse aggregate. The characteristic length of Hülerborg^ fictitions cracks model increases with the variation in the particle dimension of coarse aggregate.

Submitted by Ivone Costa (mivone@ufpa.br) on 2018-05-21T15:13:06Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AvaliacaoDurabilidadeConcretos.pdf: 2178948 bytes, checksum: 9c47b0fa1f4b2c1164b582da2af1785b (MD5) / Approved for entry into archive by Ivone Costa (mivone@ufpa.br) on 2018-05-21T15:13:31Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AvaliacaoDurabilidadeConcretos.pdf: 2178948 bytes, checksum: 9c47b0fa1f4b2c1164b582da2af1785b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-21T15:13:31Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AvaliacaoDurabilidadeConcretos.pdf: 2178948 bytes, checksum: 9c47b0fa1f4b2c1164b582da2af1785b (MD5) Previous issue date: 2016-02-05 / A geração de resíduos de construção civil (RCC), no Brasil e no mundo são de grandes proporções. Porém, o seu reaproveitamento não se dá na mesma medida em que são gerados pela construção civil, soma-se a isso, a necessidade de encontrar soluções para o depósito em aterros destes resíduos, a insustentabilidade do consumo de recursos naturais, onde jazidas já apresentam sinais de escassez de agregados. Logo, a utilização da cerâmica vermelha como agregado para concreto traz consigo a consciência de cooperação ambiental e sustentabilidade. Neste cenário, onde a bibliografia ainda se encontra escassa com relação às propriedades de durabilidade do concreto com este tipo de agregado, este trabalho teve como objetivo melhorar e difundir o conhecimento a respeito deste resíduo na construção civil. Para isso, foram produzidas misturas com relação água/cimento de 0.45; 0.55 e 0.65, onde, o agregado miúdo natural foi substituído pelo agregado miúdo cerâmico em 0%, 12,5% e 25%, e cada porcentagem foi submetida às taxas de pré-molhagem de 40%, 60% e 80%. Posteriormente, foi avaliada a durabilidade dos concretos produzidos com agregado miúdo cerâmico (AMC), através de ensaios de absorção por capilaridade, carbonatação, resistividade elétrica e penetração de íons cloretos. Com os resultados obtidos, pode-se concluir que o abatimento foi satisfatório na maioria das misturas, e em relação à durabilidade, de modo geral, todas as misturas com agregado reciclado cerâmico apresentaram maior durabilidade que as de referência, principalmente nas misturas com 25% AMC. As taxas de pré-molhagem mostraram-se eficientes na maioria das misturas, mostrando satisfatória influência nos resultados finais em todos os ensaios realizados. Portanto, conseguiu-se mostrar grande viabilidade da utilização deste resíduo no concreto, melhorando o seu desempenho. / The generation of waste from civil construction (WCC) in Brazil and in the world are of great proportions. However, its reuse does not occur in the same proportions that are generated by construction, is added to this, the need to find solutions for the landfilling of these wastes, unsustainable consumption of natural resources, where deposits already present signals aggregate shortage. Therefore, the use of red ceramic as recycled aggregate, reduces costs for the production of concrete, brings awareness of environmental cooperation and sustainability. In this scenario, the literature is still scarce in relation to the concrete durability properties for this kind of aggregate. Thus, this study aimed to improve and disseminate knowledge about these waste in construction. To this end, mixtures were made with water / cement ratio of 0.45; 0.55 and 0.65, where the aggregate has been replaced by natural fine ceramic aggregate in 0%, 12.5% and 25%, each percentage was subjected to pre-wetting rate of 40%, 60% and 80%. Subsequently, the durability of concrete produced with fine ceramic aggregate (FCA) was evaluated through capillary absorption, carbonation, electrical resistivity and chloride ion penetration. With the results obtained it can be concluded that the slump test was satisfactory in most mixtures, with respect to durability, in general, all mixtures with ceramic recycled aggregate had higher durability than the reference, especially in mixtures with 25% AMC. Pre-wetting rates were effective in most mixtures, showing satisfactory influence on the final results in all tests. So it managed to show great feasibility of using this waste in concrete, improving their performance.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-02-03T12:30:19Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_EstudoSinterizacaoReator.pdf: 5954440 bytes, checksum: 6f6d44fd2997bdccb18bce32d5521140 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-02-07T16:42:15Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_EstudoSinterizacaoReator.pdf: 5954440 bytes, checksum: 6f6d44fd2997bdccb18bce32d5521140 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-07T16:42:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_EstudoSinterizacaoReator.pdf: 5954440 bytes, checksum: 6f6d44fd2997bdccb18bce32d5521140 (MD5) Previous issue date: 2016-05-19 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Os agregados sintéticos vêm sendo empregados na construção civil como uma medida para redução do extrativismo mineral. Dentro desse contexto, a reciclagem de resíduos industriais configurasse hoje como a base da maioria dos processos de redução da exploração dos recursos minerais. Este trabalho apresenta a formulação de um processo de caráter ambiental e autossustentável do ponto de vista energético, parâmetros para desenvolver um processo para produção de agregado sintético a partir de cinza volante e biomassa, em reator de leito fixo. Dessa forma, para a produção do agregado foram confeccionadas pelotas com uma mistura de argila, cinza volante e carvão vegetal em proporções fixas. Preencheu-se o reator com 20% de pelotas (6,35 mm > pelota ≥ 4 mm) e 80% de carvão vegetal (3,36 mm > carvão ≥ 1,70 mm) classificados para promover a eficiência das reações de combustão e consequente processo de sinterização em diferentes velocidades de ar (Darcy a 20 ºC) de 0,0059 m.s-1 (1º Experimento), 0,0098 m.s-1 (2º Experimento) e 0,017 m.s-1 (3º Experimento). Por meio de difração de raios-X e microscopia eletrônica de varredura foi identificada a presença de mulita no agregado sintético. Este material é caracterizado como agregado leve, de acordo com as normas vigentes. Com os agregados sintéticos fabricou-se concretos leves, segundo a norma estabelecida, sem função estrutural na construção civil, mas com aplicações de resistência moderada, podendo ser utilizados em contrapiso. O processo se mostrou interessante para a sinterização de agregados com boa aderência à matriz de cimento, podendo ser facilmente controlado pela composição, granulometria, gradiente de temperatura e fluxo gasoso, reduzindo os impactos ambientais, à medida que o material produzido implica na não extração de agregados naturais. / The synthetic aggregates have been employed in civil construction as a measure for the reduction of mineral extraction. Within this context, the recycling of industrial waste configured today as the basis of the majority of processes to reduce the exploitation of mineral resources. This paper presents the formulation of a process of environmental character and self-sustaining from an energy point of view parameters to develop a process for the production of synthetic aggregate from fly ash and biomass fixed bed reactor. Thus, for the production of aggregate pellets were made from a mixture of clay, fly ash and charcoal in fixed proportions. The reactor is filled with 20% pellets (6.35 mm > pellet ≥ 4 mm) and 80% charcoal (3.36 mm > carbon ≥ 1.70 mm) rated for promoting the efficiency of combustion reactions and subsequent sintering process at different air velocities (Darcy at 20 °C) of 0.0059 m.s-1 (1º Experiment), 0.0098 m.s-1 (2º Experiment) and 0.017 m.s-1 (3º Experiment). By means of X-ray diffraction and scanning electron microscopy was identified the presence of mullite in synthetic aggregate. This material is characterized as lightweight aggregate, in accordance with current standards. With synthetic aggregates manufactured to lightweight concrete, according to the established standard, without structural function in civil construction, but with applications of moderate resistance and may be used in the counterfloor. The process if showed interesting for the sintering of aggregates with good adhesion to the matrix of cement, and can easily be controlled by composition, granulometry, temperature gradient and gaseous flow, reducing environmental impacts, to the extent that the material produced implies in not extraction of natural aggregates.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-02-13T15:09:09Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_CaracterizacaoMineralogicaAgregado.pdf: 2731093 bytes, checksum: f72a8cd6847283a5fd6f56d57f88f4b2 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-02-16T11:35:04Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_CaracterizacaoMineralogicaAgregado.pdf: 2731093 bytes, checksum: f72a8cd6847283a5fd6f56d57f88f4b2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-16T11:35:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_CaracterizacaoMineralogicaAgregado.pdf: 2731093 bytes, checksum: f72a8cd6847283a5fd6f56d57f88f4b2 (MD5) Previous issue date: 2014-12-27 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As atividades industriais cada vez mais geram uma grande quantidade de resíduos e subprodutos, sendo armazenados no meio ambiente, apresentando características físico-químicas que podem na maioria das vezes serem reutilizadas. A lama vermelha, resíduo do processo Bayer, vem sendo estudada para o uso na produção de agregados sintéticos, que tem como finalidade substituir os agregados naturais utilizados na construção civil. Este trabalho estuda as características físico-químicas e mineralógicas dos agregados sintetizados a partir da mistura da lama vermelha, argila, areia e carvão vegetal em 4 composições, variando as quantidades de lama vermelha e argila. As matérias primas foram pré-tratadas e analisadas por fluorescência de Raios-X, difração de Raios-X, Análise térmica e granulométrica. As amostras foram calcinadas a 1200ºC por 4 horas. Em seguida submetidas a análises por difratometria de Raios-X, fluorescência de Raios-X, análise térmica diferencial e microscopia eletrônica de varredura para caracterização e testes físicos. Para o estudo da observação de mullita no agregado sintético foram confeccionados corpos de prova embutidos em resina e adição de HF a 5% por 3 e 4 minutos. O material após a sinterização apresentou, massa especifica aparente média abaixo de 2 g\cm3, fases cristalinas principais por DRX quartzo e hematita e pode ser observada a presença de mullita a partir do tratamento com HF. / The industrial activities increasingly generate a lot of waste and by-products being stored in the environment, with physicochemical characteristics which can most often be reused. The red mud residue from the Bayer process, is being studied for use in the production of synthetic aggregates, which aims to replace natural aggregates used in construction. This work studies the physical, chemical and mineralogical characteristics of the aggregates synthesized from a mixture of red mud, clay, sand and charcoal in 4 compositions, varying amounts of red mud and clay. The raw materials were pretreated and analyzed by X-ray fluorescence, X - ray diffraction, thermal and particle size analysis. The samples were calcined at 1200 °C for 4 hours. Then subjected to analysis by X-ray diffraction, X- ray fluorescence, differential thermal analysis and scanning for characterization and physical tests electron microscopy. For the study of the observation of synthetic mullite aggregate specimens embedded in resin, and adding 5% HF for 3 to 4 minutes were made. The material presented after sintering, apparent specific gravity average below 2 g\cm3 main crystalline phases by XRD quartz and hematite and the presence of mullite from the HF treatment can be observed.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-03-16T12:42:28Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_UtilizacaoEscoriaProduzida.pdf: 2591125 bytes, checksum: ca676260735fd6ac093152fce1282a40 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-03-20T12:37:05Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_UtilizacaoEscoriaProduzida.pdf: 2591125 bytes, checksum: ca676260735fd6ac093152fce1282a40 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-20T12:37:05Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_UtilizacaoEscoriaProduzida.pdf: 2591125 bytes, checksum: ca676260735fd6ac093152fce1282a40 (MD5) Previous issue date: 2014-01-29 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A produção de aço exige diversas etapas e gera grandes quantidades de escórias, cujos estoques crescentes vêm preocupando metalurgistas e ambientalistas, com vistas à utilização racional desse subproduto industrial, de maneira a minimizar possíveis problemas ambientais. Nesse sentido, a construção civil apresenta-se como um setor bastante apto à utilização de técnicas de reaproveitamento, de resíduos e subprodutos, proveniente das mais diversas indústrias. Além dos benefícios ambientais, como a redução do consumo de recursos naturais não-renováveis, o surgimento de materiais de construção alternativos possibilita a diminuição no custo da construção, fator importante quando avalia-se o déficit habitacional existente no Brasil. Nesta pesquisa, é estudada a possibilidade da reciclagem da escória de alto-forno, partindo-se da hipótese que é viável sua utilização como agregados graúdos e miúdos para concretos. Sua influência é estudada sobre a característica do concreto no estado fresco (trabalhabilidade) e no estado endurecido (resistência à compressão axial, resistência à tração por compressão diametral e módulo de elasticidade). Na realização deste trabalho variou-se os teores de substituição da escória de alto-forno, as relações água/cimento e as idades de rompimento dos corpos-de-prova. A metodologia baseou-se em ensaios laboratoriais e no uso de ferramentas estatísticas para a validação dos resultados. Com os resultados obtidos neste estudo, verificou-se que a utilização de elevados teores de escória de alto-forno como agregado graúdo e miúdo para concretos, de uma maneira geral, ou não teve nenhuma influência ou não exerceram uma influência positiva sobre as propriedades estudadas. Conclui-se que os resultados encontrados apontaram para a não viabilidade técnica da utilização deste resíduo como agregados para concretos. / The steel production requires many stages and generates large quantities of slag, these rising stocks are worrying metallurgists and environmentalists aiming the rational use of this industrial byproduct, in order to minimize possibles environmental problems. In this sense, the civil construction presents a quite fit sector to the use of reuse techniques, of wastes and byproducts, from different industries. Besides the environmental benefits, like the reduction of non-renewable natural resources, the emergence alternative construction materials enables the reduction in the cost of construction, important factor when is evaluated the deficiency existing housing in Brazil. In this research is studied a possible recycling of blast furnace slag, from of hypothesis that is viable its utilization as coarse aggregate and fine aggregate for concretes. Its influence is studied on the characteristic of concrete in fresh state (workability) and in hardened state (axial compressive strength, tensile strength by diametral compression and elastic modulus). In this work the content of substitutions of blast furnace slag was diversified, the water-to-cement ratio and the ages of breaking of the specimens. The used methodology was based on lab rehearsals and in the use of statistical tools to validate the results. With the results obtained in this study, it was found that the use of large amounts of blast furnace slag as coarse and kid aggregate for concrete, in general, had no influence or not exerted a positive influence in the studied properties. We conclude that the findings pointed to the non-technical viability of using this waste as aggregates for concrete.

O cimento Portland (CP) é um produto industrializado que não é só consumidor de energia e de matérias-primas, mas também responsável por grandes emissões de CO2. Além do impacto ambiental, a presença de alguns compostos hidratados que em contato com os sulfatos, produzem fases expansivas que reduzem a vida útil das estruturas. Adições minerais, como as escórias de alto-forno, têm sido adicionadas para reduzir o clínquer e aumentar a resistência aos sulfatos, porém nem todas as escórias conferem empregabilidade como adição devido a sua composição química. Cimentos com adições apresentam ganho de resistência muito lento nas primeiras idades, tornando-se desinteressante para a cadeia produtiva da construção civil. Assim, as limitações que o CP apresenta, somada ao aumento dos resíduos, incentivaram a busca por aglomerantes isentos de clínquer. A álcali ativação proporcionou a possibilidade de reaproveitamento de diversos subprodutos, pois a cinética de reação é similar ao CP, devido à semelhança química e liberação de calor. Pesquisas ligadas à durabilidade dos cimentos álcali ativados (CAT) ainda são bastante reduzidas, principalmente a eficácia dos métodos empregados para avaliação da resistência aos sulfatos em ambientais laboratoriais. Portanto, este trabalho teve como objetivo investigar o comportamento das pastas de escórias ativadas com 5% de NaOH e CP resistente a sulfatos (CPIV-RS) em ambientes sulfatados através do método NIST e comparar com o método acelerado em argamassas proposto pela NBR 13583:2014. As avaliações incluíram as análises microestruturais (DRX/MEV/DTG) e macroestrutural através de inspeções visuais, variação dimensional, variação de massa e resistência à compressão. Os resultados indicaram que nas condições ensaiadas, os métodos acelerados de avaliação da resistência aos sulfatos não apresentaram diferenças significativas entre as pastas e argamassas. Os CATs apresentaram desempenho superior antes e depois da exposição ao Na2SO4 comparados aos CPIV-RS, favorecendo a hidratação e a resistência à compressão. Por outro lado, a formação da gipsita parece ser o principal produto de degradação dos CATs na solução de MgSO4, originado pela descalcificação do C-S-H, afetando fortemente as propriedades físicas, químicas e mecânicas dos cimentos álcali ativados. / Portland cement (PC) is an industrialized product that is not so consuming of energy and raw materials, but also responsible for large CO2 emissions. Besides the environmental impact, the presence of some hydrated compounds that in contact with the sulfates, produce expansive phases that reduce the useful life of the structures. Minerals additions, such as blast furnace slag, have been added to reduce clinker and increase resistance to sulphates, but not all slags confer employability as addition because of their chemical composition. Cements with additions show very low resistance gain in the early ages, making it uninteresting for the productive chain of civil construction. Thus, the limitations that PC presents, together with the increase of residues, have encouraged the search for clinker-free binders. Alkali-activation provided the possibility of reuse of several by-products, because the reaction kinetics is similar to PC, due to chemical similarity and heat release. Researches related to the durability of alkaliactivated cements (AAC) are still very low, mainly the efficacy of the methods used to evaluate the resistance to sulfates in laboratory environments. Therefore, the objective of this work was to investigate the behavior of slag pastes activated with 5% NaOH and sulfate resistant PC (PCIV-SR) in sulphated environments using the NIST method and to compare with the accelerated mortar method proposed by NBR 13583:2014. The evaluations included microstructural analysis (XRD/SEM/DTG) and macrostructural analysis through visual inspection, dimensional variation, mass variation and compressive strength. The results indicated that under the conditions tested, the accelerated methods of sulfate resistance evaluation did not present significant differences between pastes and mortars. The AACs presented better performance before and after exposure to Na2SO4 compared to PCPIV-SR, favoring hydration and compressive strength. On the other hand, the formation of gypsum appears to be the main degradation product of the AACs in the MgSO4 solution, caused by the C-S-H decalcification, strongly affecting the physical, chemical and mechanical properties of the activated alkali cements.

Com o surgimento da tecnologia da pré-fabricação, a construção civil tem adquirido elevada agilidade, reduzindo os prazos de construção e maior qualidade no controle de execução. Dentre as diversas peças pré-fabricadas, a telha em concreto protendido autoportante tem por característica cobrir vãos de até 25 m, sem a existência de estrutura de apoio intermediária. Sendo um produto esbelto, exige um aprimoramento constante para aumentar a durabilidade da estrutura quanto à corrosão da armadura e manter sua adequação ao uso. O objetivo desse trabalho é reduzir a permeabilidade das telhas pré-fabricadas, além de analisar a influência desse parâmetro na durabilidade do concreto frente às classes de agressividade da norma NBR 9062/2006. A norma estabelece um fator a/c máximo de 0,45 e resistência característica à compressão mínima de 40 MPa, enquadrando-se como classe de agressividade ambiental II - Urbana. Para tal, foram escolhidas algumas adições minerais existentes na região da grande Curitiba (metacaulim e filler), além de um aditivo impermeabilizante interno, comparando com o traço de referência preexistente em linha de produção. As dosagens foram definidas com base no empacotamento de partículas e caracterizadas quanto à resistência mecânica à compressão, absorção de água por imersão e por capilaridade e, penetração de água sob pressão, além dos ensaios de porosimetria por intrusão de mercúrio (PIM), carbonatação e penetração de íons cloreto. Em termos de resistência mecânica à compressão, a dosagem referência apresentou os melhores resultados (em função da menor relação água/cimento e maior consumo de cimento), seguido pelo concreto com aditivo impermeabilizante e com metacaulim. Para a absorção de água, todas as dosagens apresentaram-se como concretos duráveis, com destaque para o metacaulim e filler+aditivo impermeabilizante. Quanto à absorção capilar, todas as dosagens apresentaram baixa permeabilidade. Para a penetração de água sob pressão todas se apresentam como impermeáveis em condições agressivas, com destaque para o uso do metacaulim e do aditivo impermeabilizante. O ensaio de PIM mostra que a dosagem com filler possui uma concentração maior de poros e que a dosagem com metacaulim apresenta o menor diâmetro máximo de poros, com uma tendência ao refinamento em diâmetros menores. Quando analisado o resultado de carbonatação, o metacaulim apresentou o melhor resultado, possibilitando um menor cobrimento da armadura para uma vida útil de 50 anos. Quanto à penetração de cloretos, a dosagem com metacaulim, apresentou uma redução maior em relação às demais dosagens pela sua atividade pozolânica, contribuindo para a durabilidade do concreto. Em linhas gerais, é possível melhorar a impermeabilidade do concreto com o acréscimo de 8% do metacaulim sobre o peso do cimento, ainda com uma redução de 5,2% de cimento, com bons resultados também para o uso de 1% de aditivo impermeabilizante. Quanto à durabilidade, a otimização da curva granulométrica dos agregados e o uso do metacaulim possibilitam a utilização de telhas pré-fabricadas em regiões de classe de agressividade III - Industrial ou Marinha, observando o cobrimento mínimo da armadura. / With the emerging precast concrete technology, the civil construction has acquired high agility, reducing construction time and greater quality control in execution. Among several precast pieces, tile in prestressed concrete is characterized by selfsupporting spans of up to 25 m, without the existence of an intermediate support structure. Being a slim product, requires an improvement in increasing the durability of the structure because of the steel corrosion and maintain their fitness for use. The objective of this research is to reduce the permeability of the precast tiles, and analyzing their influence in the durability of the concrete face of the aggressiveness classes constants in the NBR 9062/2006, that establish the a/c ratio up to 0,45 and minimum compressive strength characteristic of 40 MPa, positioning themselves as a class of environmental aggressiveness II - Urban. For this, were selected a few mineral admixture from Curitiba/Paraná and a waterproof internal admixture, comparing with the concrete mix pre-existing in production line. The concrete dosages were defined by packing particles and were analysed for mechanical compressive strength, water absorption by immersion and by capillarity and water penetration under pressure, in addition to tests of mercury intrusion porosimetry (MIP), carbonation and chloride ion penetration. About the mechanical compressive strength, the dosage reference showed the best results (due to lower water / cement ratio and higher cement consumption), followed by concrete with waterproofing admixture and metakaolin. For water absorption, all measurements fall as durable concrete, especially the metakaolin additive and filler + waterproofing. For the water absorption, all dosages presented low permeability. For the water penetration under pressure all fall as impervious to several conditions, especially with metakaolin and waterproofing admixture. The MIP test shows that the dosage with filler has a higher concentration of pores and the dosage with metakaolin has the smallest maximum diameter of pores, with a tendency towards refinement in smaller diameters. When analyzing the carbonation, the metakaolin showed the best results, allowing a smaller reinforcement cover for a lifetime of 50 years. As the penetration of chlorides ions, the metakaolin, showed a greater reduction comparing with other dosages for its pozzolanic activity, contributing to the concrete durability. In general, it is possible to improve the concrete impermeability with the addition of 8% of metakaolin by weight of cement, with 5,2% of cement reduction, showing good results also using 1% of waterproofing admixture. As for durability, the optimizing of aggregates granulometric curve and the use of metakaolin enables the use of prefabricated tiles in regions of class of environmental aggressiveness III - Industrial or Marine, observing the minimum concrete cover of reinforcement.