A compatibilização do desenvolvimento tecnológico com desenvolvimento sustentável é um dos desafios para o meio técnico-científico nos dias atuais. Dentro deste contexto, a reciclagem de resíduos, tal como a escória de aciaria elétrica, oriunda da indústria siderúrgica e que poderá ser reciclada pela indústria cimenteira, é vista como uma oportunidade de preservação de recursos naturais e do meio ambiente, uma vez que ao substituir o cimento Portland por escória micronizada, ocorrerá, principalmente, a economia de jazidas de pedra calcária, menos poluição de gás carbônico para a atmosfera, além de se evitar a estocagem em bota-foras de pilhas de escória na siderúrgica, o que pode causar, em função de um inadequado manejo ambiental, contaminação ao meio ambiente. Porém, um dos desafios tecnológicos da utilização da escória de aciaria elétrica como material cimentício é a sua expansibilidade. Esta pesquisa tem como objetivo estudar a viabilidade técnica da utilização da escória de aciaria elétrica micronizada como material cimentício, obtido através do processo de moagem por micronização, visando garantir a estabilização da escória em relação ao fenômeno de expansão, bem como melhorias nas características do resíduo Principalmente através dos ensaios de granulometria a laser e de avaliação de expansão, ficou evidenciado que a moagem da escória de aciaria elétrica pelo processo de micronização garantiu a sua estabilidade. Foram estudadas argamassas de traços 1 : 1,5, 1 : 3,0 e 1 : 4,5 com substituição de 0%, 10% e 34% de cimento Portland por escória de aciaria elétrica micronizada. Em relação à resistência mecânica à compressão, o desempenho apresentado pelas argamassas que utilizaram a escória de aciaria elétrica micronizada foram inferiores às argamassas de referência, porém os resultados encontrados nos ensaios são satisfatórios para atender às exigências de um cimento Portland Em relação aos aspectos de durabilidade, foram avaliados o desempenho em relação à absorção de água e à penetração de íons cloretos. Para a propriedade de absorção de água, a substituição nos mesmos traços de argamassas e teores de escória de aciaria elétrica micronizada mencionadas anteriormente, os resultados obtidos apresentaram desempenho superior às argamassas de referência. Do ponto de vista de penetração íons cloretos (ASTM C 1202, 1997), verifica-se que para os traços mais pobres (1 : 3,0 e 1 : 4,5) e que requerem respectivamente maiores relações água/aglomerantes, a adição de escória de aciaria elétrica micronizada ao CPV ARI RS nos teores de 10% e 34%, respectivamente, é o principal fator que contribui para o aumento da carga passante das argamassas e consequentemente a redução da capacidade de resistir à penetração de íons cloretos. Já para o traço mais rico (1 : 1,5) que requer menor relação água/aglomerante, a adição de escória de aciaria elétrica micronizada ao CPV ARI RS, no teor de 10%, é o principal fator que contribuiu para a diminuição da carga passante, em relação à argamassa referência, consequentemente aumentando a capacidade da argamassa de resistir à penetração de íons cloretos. Para o teor de substituição de 34% de escória de aciaria elétrica micronizada ao CPV ARI RS, houve aumento da carga passante de 16,72% em relação à argamassa referência. De acordo com os critérios da ASTM C 1202, a substituição de 10% e 34% de escória de aciaria elétrica micronizada ao CPV ARI RS, classificou o traço 1 : 1,5 e os traços 1 : 3,0 e 1 : 4,5, respectivamente, como sendo de moderada e de elevada penetração de íons cloretos.

A engenharia rodoviária emprega pistas-teste para avaliação de materiais, do dimensionamento estrutural e de métodos executivos de pavimentos, de modo a submeter a estrutura de pavimentos a condições reais de clima e de tráfego. Há no mundo numerosos programas de monitoramento de pistas-teste que vêm contribuindo significativamente para o avanço da tecnologia dos pavimentos. Neste contexto, o presente trabalho se propõe a avaliar o desempenho de quatro segmentos asfálticos sequenciais de um trecho experimental executado na Rodovia Fernão Dias (BR-381), que liga as cidades de São Paulo a Belo Horizonte, sob concessão pela empresa ARTERIS, sujeita a tráfego muito pesado. As estruturas de pavimentos construídas para este estudo são: pavimento flexível executado com base de Brita Graduada Simples (BGS), pavimento semirrígido executado com base de Brita Graduada Tratada com Cimento (BGTC), pavimento com base asfáltica constituída de material fresado (RAP) estabilizado com emulsão asfáltica e pavimento com base asfáltica constituída de material fresado (RAP) estabilizado com espuma de asfalto. A avaliação do desempenho foi realizada a partir de análises dos resultados de monitoramentos funcionais e estruturais realizados em campo periodicamente até a idade de 15 meses. Em laboratório, realizou-se a caracterização dos materiais empregados na construção utilizando o módulo de resiliência como parâmetro para avaliar a rigidez dos mesmos. A partir de análises funcionais, procedeu-se à avaliação da progressão de defeitos, dentre eles a irregularidade longitudinal, afundamentos em trilha de roda e características de superfície. Como foco principal, foram analisados o comportamento mecânico de cada segmento. As bacias de deslocamentos foram avaliadas por meio de indicadores estruturais e utilizadas para realização de retroanálises com o objetivo de estudar a variação destes indicadores e dos módulos das camadas, a depender do volume de tráfego acumulado e condições climáticas. Estes dados foram também empregados para relacionar as estruturas com os defeitos de superfície, além de alimentar um modelo computacional em elementos finitos que descreve o comportamento mecânico dessas estruturas. Os resultados obtidos nos monitoramentos periódicos e nas análises realizadas mostraram que o pavimento flexível não é adequado ao tráfego muito pesado e a partir dos 12 meses não atendia os limites da ANTT para rodovias sob concessão federal, enquanto o pavimento semirrígido mostrou-se adequado e estável ao longo do período estudado e os pavimentos reciclados apresentaram um ganho nos parâmetros estudados, devido ao processo de cura dos materiais utilizados, além de comportamento adequado ao tráfego submetido. / The highway engineering adopts road tests to evaluate pavement materials, structural design methods and pavement construction characteristics, with the goal of subjecting the pavement structure to real climate and traffic conditions. There are several road test monitoring programs worldwide, which significantly contribute to pavement technology development. The present study evaluates the performance of four pavement sections within a road test located in Rodovia Fernão Dias (BR-381), that connects São Paulo and Belo Horizonte cities under concession of Arteris, and is subjected to heavy traffic. The pavement structures built can be described as follows: flexible pavement with crushed stone base layer, semirigid pavement with cement-treated crushed stone base layer, pavement with base layer of RAP stabilized with emulsion asphalt and pavement with base layer of RAP stabilized with foamed asphalt. The pavement performance was evaluated by means of a functional and structural periodic field monitoring during 15 months. In laboratory, the materials stiffness was characterized from resilient modulus tests. The functional analysis was conducted to study the progression of pavement distresses, such as roughness, rutting and surface characteristics. Furthermore, as the main focus structural aspects were analyzed. Deflection basins were evaluated from its parameters and used for backcalculated moduli analysis, with the objective of comprehend the susceptibility of these parameters and layers moduli to climate and traffic conditions. These results were used to compare the structures with surface distresses, and were also used as input of a computational finite element model to describe the mechanical behavior of these structures. The results obtained from the periodic monitoring and analysis showed that the flexible pavement is not suitable for very heavy traffic and from the 12 months it did not meet the ANTT limits required for highways under federal concession, while the semi-rigid pavement proved to be adequate and stable during the studied period and the recycled pavements with presented an improvement in the studied parameters, due to the curing process of the materials used, and also presented adequate behavior to the submitted traffic.

Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, como requisito à obtenção do título de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais. / A lama vermelha (LV), resíduo da indústria de beneficiamento do alumino, é gerada a partir do refino da bauxita para produção de alumina (Al2O3) através do processo Bayer. A geração mundial é de aproximadamente 100 milhões de toneladas por ano. O Brasil contribui com aproximadamente 10% deste montante. Apesar de a literatura indicar alguns possíveis usos, o material continua sendo depositado em aterros sem nenhuma finalidade industrial. O uso como material pozolânico tem sido apontado como uma importante forma de aproveitamento deste material. Entretanto a alcalinidade disponível limita sua aplicação de modo mais generalizado. O objetivo deste trabalho foi reduzir o teor de alcalinidade disponível na lama vermelha calcinada em composição com argila para viabilizar tecnicamente o uso como material suplementar em cimento Portland para aplicações estruturais. Uma amostra de lama vermelha foi obtida da empresa Alunorte S.A., maior refinaria de alumina do mundo, localizada no estado do Pará. A amostra de argila utilizada é oriunda da escavação da bacia de contenção da própria lama vermelha. Empregou-se cimento Portland tipo CPV - ARI. Os materiais foram caracterizados através dos ensaios de distribuição de tamanho de partículas, determinação da análise química por espectrometria de fluorescência de raios X e difração de raios X. A lama vermelha e a argila foram dosadas, homogeneizadas e pelotizadas em disco pelotizador de 60 mm. Preparou-se 3 misturas 100% LV, 85%-15% LV-AD, 70%-30% LV-AD. Calcinou-se em forno rotativo contínuo a 1200 oC por 78 min. O material calcinado foi moído em moinho planetário em dois diferentes tempos de moagem. Caracterizou-se a atividade pozolânica de acordo com a NBR 5272 (1992) e a alcalinidade disponível pelo método previsto na norma NM 25: 2002. Os resultados obtidos permitem concluir que foi possível reduzir o teor de álcalis disponíveis abaixo dos limites estabelecidos por norma, atingindo valores de 1,2%, sendo, portanto <1,5%. O índice de atividade pozolânica é de 90%, estando acima dos 75% estabelecidos por norma.

Dissertação apresentada ao programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade do Extremo Sul Catarinense – UNESC, como requisito parcial para a obtenção do título de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais. / The search for new forms to reduce and treat industrial and municipal waste has led to a series of discussions and strategies that focus on the supply chain, which are fundamental for reducing the environmental impacts. This continues to open up an enormous, new field of research, leading to a series of studies concerning the reuse and addition of these residues within the industrial process. The ceramic residues originating from porcelain tile polishing residues (PPR) are no different; they produce a high quantity of effluent that requires water treatment and disposal of the solid part in controlled landfills, involving high financial and environmental costs. In this work, the synergistic effect or caking of PPR as a supplementary cementitious material (SCM) was evaluated; PPR enhanced the effect of Portland cement in cementitious materials. To determine the physical and chemical characteristics of PPR, laser granulometry, X-ray fluorescence (XRF) and atomic absorption and by X-ray diffraction (XRD) assays were performed. To study mixture parameters, six 1:3 mortar compositions were used, with the cement content replaced by residues of 0, 10, 20, 25, 30 and 40%, by mass, which were then evaluated by the following tests: workability (flowtable), compressive strength, pozzolanic activity index (IAP), thermal analysis (TG), calorimetry, and qualitatively by scanning electron microscopy (SEM). Analysis of the results showed that the residue maintains the plasticity characteristic of mortars and has a high index of pozzolanic activity, reaching 111% with the use of 25% residue content, while obtaining a compressive strength (after 120 days of curing) of 40.0 MPa and 41.5 MPa for 0% and 25% PPR content, respectively. These results improve the efficiency ratio of cement consumption, measured in kg m-3 MPa -1, reducing it by around 30%. The residue was also evaluated regarding autogenous shrinkage, which showed that the addition of PPR, besides increasing the time of onset of the contractions, also showed a reduction in shrinkage of 37% for 25% PPR and 82% for 40% PPR content. The study presents the potential and feasibility of using waste products based on Portland cement; however, since the material possesses such noble physical characteristics, further study is required to expand its applications on an industrial and commercial scale. / A busca por novas formas de redução e tratamento dos resíduos industriais e urbanos tem levado a uma série de discussões e estratégias que incidem sobre a cadeia produtiva, sendo fundamental para a redução dos impactos ambientais. Isso abre um campo enorme e novo para pesquisa, levando a uma série de estudos relacionados à reutilização e adição destes dentro do processo industrial. O resíduo cerâmico originado no processo de polimento das placas de porcelanato não é diferente, é um efluente necessitando de tratamento das águas e deposição da parte sólida em aterros controlados com um elevado custo financeiro e ambiental. Neste trabalho foi avaliado o resíduo do polimento de porcelanato (RPP) como material cimentício suplementar (SCM), potencializando o efeito do cimento Portland em materiais cimentícios. Para caracterizar física e quimicamente o RPP, foram realizados ensaios de granulometria a laser, fluorescência de raios-X (FRX) e absorção atômica e difração por raios X (DRX). Para estudo da mistura, foram utilizadas seis composições de argamassa, de traço 1:3:0,60 substituindo o cimento por resíduo em teores de 0, 10, 20, 25, 30 e 40% em massa, sendo avaliadas por meio de ensaios de índice de consistência (flow-table), resistência a compressão, índice de atividade pozolânica (IAP), analise térmica (TG), Calorimetria e de forma qualitativa, a microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados mostram que o resíduo mantém a consistência das argamassas e apresenta elevado índice de atividade pozolânica, atingindo 85% aos 28 dias e 104% aos 120 dias de cura, utilizando 25% de resíduo, e, obtendo, uma resistência a compressão (aos 120 dias de cura) de 40,0 MPa e 41,5 MPa para 0% e 25% de utilização de RPP, respectivamente. Esses resultados melhoram o índice de eficiência de consumo de cimento, avaliado em kg m-3 MPa -1, reduzindo-o em torno de 30%. O resíduo também foi avaliado perante a retração autógena, mostrando que a adição deste, além de aumentar o tempo para o início das contrações, há uma redução da retração autógena, chegando a 37% para 25% e 82% para o teor de 40% de RPP. O estudo apresentou o potencial e a viabilidade do uso do rejeito em produtos à base de cimento Portland, mas necessita de mais estudos que possam ampliar sua aplicação em escala industrial e comercial.

Orientador: Mário Tanomaru Filho / Resumo: Materiais reparadores e cimentos endodônticos não devem promover alteração da coloração dental. Este estudo foi dividido em 3 publicações. Publicação 1 - avaliação da alteração cromática dentária promovida por cimentos de silicato tricálcico (TSC) associado com óxido de bismuto (TC-Bi), óxido de zircônio (TC-Zr), óxido de nióbio (TC-Nb) e Biodentine (BD). Publicação 2 - comparação dos efeitos cromáticos induzidos por cimentos TSC-Bi e silicato tricálcio com tungstato de cálcio (TSC-TC), MTA Angelus (MTA) e MTA HP Repair (MTAHP). Publicação 3 - avaliação das alterações cromáticas por cimentos endodônticos, AH Plus (AHP), MTA Fillapex (MTAF), Total Fill BC Sealer (TF) e NeoMTA Plus (NMTAP). Dentes bovinos (n=10) foram seccionados para obtenção de secções vestibulares e palatinos. Na face interna vestibular foram realizadas duas cavidades, uma na porção coronária e outra radicular, que foram preenchidas pelos materiais em estudo e com pasta triantibiótica como controle positivo (CP) e cavidades sem material como controle negativo (CN). A mensuração da alteração cromática (∆E) e luminosidade (L*) foram realizadas com espectrofotômetro, antes da inserção dos materiais (T0), imediatamente após a inserção (T1) e após 7 (T7), 15 (T15), 30 (T30), 60 (T60), 120 (T120) e 180 (T180) dias. Os dados foram avaliados por meio de teste de Análise de Variância de medidas repetidas a dois critérios e Post Hoc teste LSD-Fisher, ambos com nível de significância de 5%. Publicação 1 - na porção cor... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Repair materials and endodontic sealers should not promote tooth staining. This study was divided into 3 publications. Publication 1 - evaluation of dental discoloration of tricalcium silicate (TSC) cements associated with bismuth oxide (TC-Bi), zirconium oxide (TC-Zr), niobium oxide (TC-Nb) and Biodentine (BD). Publication 2 - comparison of the color effects induced by TSC-Bi cements and tricalcium silicate with calcium tungstate (TSC-TC), MTA Angelus (MTA) and MTA HP Repair (MTAHP). Publication 3 - evaluation of color changes by endodontic cements, AH Plus (AHP), MTA Fillapex (MTAF), Total Fill BC Sealer (TF) and NeoMTA Plus (NMTAP). Bovine teeth were sectioned to obtain vestibular and palatine sections. In the internal vestibular face, two cavities were performed, one in the coronary portion and the other one in the root, which were filled with the materials, and triantibiotic paste as the positive control (CP) and cavities with no filling as the negative control (CN). The measurement of the color change (ΔE) was performed with a spectrophotometer, before insertion of the materials (T0), immediately after insertion (T1) and after 7 (T7), 15 (T15), 30 (T30), 60 (T60), 120 (T120) and 180 (T180) days. The data were evaluated by Variance Analysis of repeated measurements at two criteria and Post Hoc LSD-Fisher test, both with a significance level of 5%. Publication 1 - in the coronary portion TSC and CP presented higher ΔE in T180 compared to T1 (p <0,05). Only TSC-Zr and TSC-... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador : Setsuo Iwakiri / Coorientadores : Carlos Frederico Alice Parchen e José Guilherme Prata / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa: Curitiba, 10/03/2016 / Inclui referências: f 169-182 / Área de concentração : Tecnologia e Utilização de Produtos Florestais / Resumo: Uma crescente preocupação com o desenvolvimento sustentável em todos os setores da sociedade tem se intensificado nos últimos anos, inclusive no ramo da construção civil. Para incorporar esse importante conceito em seus processos produtivos, o mercado da construção precisa buscar novas matérias-primas ecologicamente corretas. Seguindo esta tendência o presente trabalho teve como objetivos a caracterização de compósitos de madeira-cimento e a produção de blocos de baixa densidade para alvenaria, produzidos exclusivamente a partir da mistura de cimento Portland e partículas de resíduos de madeira de Pinus spp oriundos de sobejo de madeireira. Durante os estudos foram produzidos três traços de Ca(OH)2, alterando a quantidade de água para sua produção, que foram utilizados no pré tratamento das partículas. Verificou-se que o traço de Ca(OH)2 produzido com a relação de água:cal de 6,25:1 resulta em compósitos com maiores valores de resistência à compressão axial. Foram estudadas, ainda, cinco dimensões de partículas de Pinus spp, (retidas nas peneiras 2,36 mm, 4,75 mm, 6,30 mm e misturas de partículas moídas 1 e 2 vezes) e duas velocidades de vibração para conformação dos corpos de prova em mesa vibratória (220 N e 440 N). Observou-se que as partículas passantes na peneira 4,75mm e retidas na peneira com malha 2,36 mm são ideais para a produção dos compósitos e que os corpos de prova produzidos na mesa vibratória de 220 N resultam em uma mistura mais homogênea. Foram, também, investigadas a introdução do adição mineral com sílica da casca de arroz e de superplastificante nos compósitos, onde os resultados da resistência à compressão axial indicaram que a utilização dos mesmos não produziu resultado. Foi variado a adição de água na mistura (20% e 30%) e relações de madeira:cimento que variaram entre 1:1,5 e 1:2,2, os resultados recomendam o uso de 30% de adição de água e relação madeira:cimento de 1:1,5. Por fim, foram produzidos três traços de blocos vazados de madeira-cimento, utilizando-se Cimento Portland tipo CP-II Z e CP-V ARI, nos traços de madeira:cimento de 1:1,5 e 1:2,2. Constatou-se que os blocos produzidos possuem baixa densidade podendo trazer alívio de cargas nas fundações, e facilitando o transporte interno na obra, e apresentaram características de isolamento térmico superiores às de materiais cimentícios convencionais. Palavras-chave: Compósitos de Madeira-cimento. Resíduos. Blocos Vazados de baixa densidade. Desenvolvimento Sustentável. / Abstract: This research aimed to evaluate the quality of life of adult patients with hematologic cancer in the first year, after undergoing transplantation of hematopoietic stem cells. This is a quantitative, observational, longitudinal, and analytical study, carried out in a public hospital in the south region of Brazil, international reference in performing transplantation of hematopoietic stem cells. The sample consisted of forty-five adult patients with hematologic cancers undergoing this therapy. Data collection occurred from September 2013 to June 2016, in three stages of treatment: (a) pretransplant; (b) hundred days post-transplant; and (c) tree hundred and sixty days posttransplant. Sociodemographic and clinical profiles were identified and Quality of Life Questionnaire Core 30 and Functional Assessment of Cancer Therapy - Bone Marrow Transplant. Questionnaires were applied, both translated and validated for the Brazilian Portuguese. Results showed that the average age of participants was 36.6 years old, 53% (n= 4) were female, 56% (n=25) married or in a consensual union, 64% (n=29) were diagnosed with leukemia, 55% (n=25) with diagnosis' average time of one to three years, and 71% (n=32) underwent allogeneic transplantation. As for the Quality of Life Questionnaire Core 30 questionnaire, results were statistically significant for physical function in the total sample (p=0,02), and physical function (p=0,03), and fatigue (p=0,008) in the allogeneic group. Regarding the Functional Assessment of Cancer Therapy - Bone Marrow Transplant questionnaire, statistical analysis showed significant results in functional well-being areas (p=0,018), in the total sample. Functional well-being (p=0,00025), physical well-being (p=0,01) and evaluation of treatment outcome index (p=0,01), in allogeneic group. These results show the changes in the patients' quality of life, showing commitment in these areas. However, patients consider that their quality of life is good one year after transplantation, with gradual recovery of baseline parameters. The search results generate subsidies for the establishment of an effective and individualized action plan to meet the real needs of each patient. Keywords: Quality of life. Hematopoietic stem cell transplantation. Oncology nursing.

Orientadora : Profª Drª. Margarete Casagrande Lass / Coorientadores: Prof. M. Sc. Mauricy Kawano / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Mestrado Profissional em Meio Ambiente Urbano e Industrial, em parceria com o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial e a Universität Stuttgart. Defesa: Curitiba, 01/08/2016 / Inclui referências : f. 95-103 / Resumo: Para o setor de cimento, pela Resolução CONAMA 264/1999, os fornos que realizam o coprocessamento de resíduos são obrigados a medir as emissões de mercúrio. O mercúrio tornou-se oficialmente uma preocupação global a partir da Convenção de Minamata/2013, liderada pela UNEP/ONU. Mais de 120 países se comprometeram com a questão, incluindo, o Brasil. O primeiro passo para minimizar as emissões deste poluente, em atendimento às metas da Convenção, é diagnosticar suas possíveis origens no processo. O objetivo deste trabalho é avaliar as fontes e emissões de mercúrio no processo de fabricação de cimento na Cia de Cimento Itambé/PR. Ao longo de 45 dias foram coletadas amostras de matériaprima, combustível convencional (coque de petróleo) e alternativo (resíduo industrial) para análise do mercúrio. Emissões atmosféricas, entre 2013 e 2015, foram comparadas a emissões de mercúrio de outras cimenteiras, tanto do Brasil como de outros países; bem como correlacionadas com o mercúrio presente na matéria-prima (farinha), coque e resíduo, analisados semestralmente. Os fatores de emissão de mercúrio por tonelada de cimento produzido dos dois fornos que coprocessam na Itambé também foram comparados entre si. A concentração de mercúrio nas matérias-primas e coque ficou abaixo do limite de quantificação do método, enquanto que amostras de resíduo acusaram a presença deste metal. As emissões de mercúrio da Cia de Cimento Itambé, no período estudado, estão dentro do limite da legislação. Os dados disponíveis de concentração de mercúrio em farinha, coque e resíduo não foram suficientes para compreender integralmente o ciclo do mercúrio nos fornos de clínquer da Cimento Itambé. Constatou-se, porém, que os percentuais de emissão em relação ao mercúrio que entrou no sistema foram inferiores aos valores calculados conforme previsto na literatura. Na comparação do fator de emissão de mercúrio por tonelada de cimento produzido entre os dois fornos da Itambé, detectou-se que o forno mais moderno emitiu menos mercúrio em relação ao forno mais antigo, por tonelada de cimento produzido, mesmo coprocessando mais resíduo dentro do mesmo período. As médias de emissões da Cia de Cimento Itambé, bem como das fábricas brasileiras, ficaram significativamente mais baixas que as emissões de demais países. Conclui-se, portanto, que as fábricas brasileiras que coprocessam não contribuem com a elevação da média de emissão atmosférica de mercúrio do setor de cimento - considerado pela UNEP como um dos setores mais poluentes do mundo. No entanto, pela falta de legislação, não se conhece as emissões das fábricas que não realizam o coprocessamento. Devido ao ciclo que se forma no sistema forno, todo mercúrio introduzido é recirculado, e posteriormente é emitido para a atmosfera quando a moagem de matérias-primas para. Portanto, deve fazer parte do automonitoramento de toda fábrica a medição das emissões com o moinho de cru parado, quando se tem a maior taxa de emissão do mercúrio contido nos gases. Por fim, controlar a entrada de mercúrio no sistema, por meio da análise frequente de matérias-primas, combustível e resíduo, é a forma mais efetiva de manter as emissões atmosféricas dentro dos limites legais. Palavras-chave: Emissão de mercúrio. Clínquer. Coprocessamento. Resíduo industrial. Matérias-primas. Convenção de Minamata. / Abstract: For cement sector, according to Resolution CONAMA 264/1999, kilns with waste coprocessing must measure mercury emissions. Mercury officially became a global concern at Minamata Convention/2013, led by the UNEP/UN. Over 120 countries have committed to the issue, as well Brazil. In compliance with Convention's goals, the first step to reduce mercury emissions is to diagnose its origins in the process. The objective of this study is to evaluate mercury sources and emissions in cement manufacturing process at Cia de Cimento Itambé/PR. Samples of raw mill product, pet coke and alternative fuel (industrial waste) were collected during 45 days, for mercury analysis. Air emissions from 2013 and 2015 have been compared to mercury emissions from other cement companies, in Brazil and other countries; as well they have been correlated to mercury in raw material, pet coke and industrial waste, all three materials analyzed every six months. Emissions factors of gram mercury per tonne of cement from Itambé's two kilns with co-processing have also been compared. Mercury concentration in the raw materials and pet coke stayed below the limit of quantification, and for some samples of industrial waste mercury could be quantified. During the study period, mercury emissions from Cia de Cimento Itambé were within the limits of the legislation. Data of mercury concentration in raw material, pet coke and industrial waste were not sufficient to fully understand the mercury cycle in Itambé's clinker kilns. It was observed, though, that the percentages of emissions in relation to mercury inputs were lower than the calculated values according to literature. The comparison of mercury emissions factors between the company's two kilns showed that the most modern kiln emitted less mercury compared to the oldest one per tonne cement, even co-processing more waste within the same period. The average emissions of Cia de Cimento Itambé and Brazilian plants, were significantly lower than emissions from other countries. Thus, Brazilian plants with co-processing do not contribute to the high average of mercury atmospheric emissions of cement sector - considered by UNEP as one of the most polluting industries in the world. However, because of missing legislation, it is unknown the emission from plants that don't have co-processing. Due to the cycle in the kiln system, the introduced mercury is recycled and it is emitted to the atmosphere when the raw mill stops. Therefore, it must be part of every plant selfmonitoring the emissions measurements with the raw mill-off, time with the highest mercury emission rate. Finally, mercury input control, by often analysis of raw materials, fuel and waste, is the most effective means to keep atmospheric emissions within legal limits. Keywords: Mercury emissions. Clinker. Co-processing. Industrial waste. Raw materials. Minamata Convention.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5897.pdf: 9981391 bytes, checksum: 065fc0eaa13c12b856bd17d77b583078 (MD5) Previous issue date: 2013-03-19 / Universidade Federal de Sao Carlos / During the past decades, the bauxite residue (BR) generated in the aluminium production was considered unusable waste. However, the difficulties and the costs associated with the residue management and storage have motivated companies to invest in innovative research to find economical and environmentally safe applications for the BRin order to reduce the volume of waste stored. In this context, the building industry offers a promising application for BR. This sort of residue could be used in large quantities in the production of Portland cement, one of the most important materials in this sector. The partnership between the aluminium and cement producers might benefit both areas, opening a great opportunity to move towards sustainable development and to minimize environmental impacts. Therefore, the aim of this study was to evaluate the use of BR as an alternative source of Al2O3 and Fe2O3 in Portland cements clinker. Four formulations were developed: one without BR, which was used as a reference composition (C1),and three others containing 3wt%(C2)7 wt%(C3) and13 wt% (C4) of BR. As the main phases-C3S, C2S, C3A e C4AF- were detected in the produced clinker, it was clear that BR addition did not affect the mineralogical composition. Nevertheless, BR contents equal or greater than7wt% resulted in the formation of C3A doped with Na, which has an orthorhombic structure. Based on the quantitative X ray diffraction results and on the phase s morphology it was found that although the presence of residue has altered the chemical composition of the clinker, the mechanical behavior of the material was not affected. The mortars prepared with these clinkers reached satisfactory compressive strength and C4 materials had values of 39MPa. The results demonstrated that the presence of the BR did not affect negatively the quality of the produced material which indicates an interesting potential application for the BR. / Durante muito tempo, o resíduo de bauxita (RB) gerado na produção de alumínio, foi considerado como um resíduo inutilizável. No entanto, as dificuldades e custos associados ao gerenciamento e armazenamento do RB têm motivado as empresas a investir em pesquisas inovadoras para encontrar aplicações econômicas e ambientalmente seguras reduzindo, assim, o volume de resíduo destinado para o armazenamento final. A indústria da construção oferece um cenário de uso promissor, pois, na produção de um dos materiais mais utilizados neste setor, o Cimento Portland, poderia ser empregado um considerável volume de RB. A parceria entre os produtores de alumínio e cimento beneficiaria ambas as empresas, bem como o meio ambiente, favorecendo o crescimento sustentável. Assim, este trabalho teve como objetivo preparar clínqueres de cimentos Portland empregando-se o RB como fonte alternativa de Al2O3e Fe2O3.Foram preparadas 4 formulações: uma sem adição de RB, utilizada como referência (C1), e outras 3 com teores de resíduo de 3,6-%p (C2), 7,0-%p (C3) e 13,8-%p (C4). A adição de resíduo de bauxita não afetou a composição mineralógica do clínquer, pois as principais fasesmineralógicas- C3S, C2S, C3A e C4AF foram formadas. Contudo, nos clínqueres C3 e C4, o uso de mais de 7%-p de RB levou a formação do C3A dopado com sódio que possui estrutura ortorrômbica. Baseando-se nos resultados de difração de raios-X, morfologias e quantificações de fases, verificou-se que embora a adição de resíduo de bauxita altere a composição química do clínquer, a incorporação de até 13,8%-p de resíduo não prejudicou o comportamento mecânico do material. As argamassas preparadas com estes clínqueres apresentaram resistência a compressão satisfatória e o material C1 alcançou valores de 39 MPa após os 28 dias de cura. Finalmente, baseado nestes resultados, pode-se considerar que a presença do resíduo não afetou negativamente a qualidade do material produzido o que indica um interessante potencial de aplicação para o RB.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5393.pdf: 2722216 bytes, checksum: d2788bd2b07b206ff294cb0aafe73764 (MD5) Previous issue date: 2009-02-20 / Presently, a sustainable development is considered fundamental for the success and competitivity company s. Believing in such, the major Brazilian aluminum manufactures have invested, over the last two years, more than U$S 50 millions on programs focused at sustainability. With this in mind, the aluminum industry is not saving efforts to find applications ecologically and economically feasible for its main waste. Thus, the target of the present research work was to investigate the possibility of adding red mud (in natura and calcinated) and bottom ash, solid wastes resulting from the aluminum production on Portland cement, as pozzolanic additive to the cement. Additionally, was evaluated the use of red mud on the raw meal for the production of Portland cement clinker. In order to study the pozzolanic properties (according to NBR 5752/92 e NBR 5751/92) from these wastes, tests on determination of the pozzolanic activity were carried out and one further step were prepared Portland cement samples with 6%, 14%, 30% and 50% of residue. Besides that, clinkers Portland cement were produced with 5.9 and 12% by sintering the raw meals at 1450oC. The results of the pozzolanic activity and physical and mechanical essays (setting time, expansibility and compressive strength) showed the addition of up to 46% of bottom ash did not affect negatively the quality of the produced cement. However, the red mud couldn t be considered a pozzolanic material because it has presented pozzolanic activity below the demanded limits from the Brazilian Cement Standards. The clinkers produced with red mud presented chemical and mineralogical characteristics similar to the clinker from a cement plant industry. In addition, the mortar (clinker from red mud + gypsum) presented a good compressive strength after 7 and 28 days of curing. / Atualmente, o desenvolvimento sustentável é considerado fundamental para a competitividade e o sucesso do negócio de qualquer empresa. Acreditando nisso, as maiores empresas brasileiras produtoras de alumínio investiram, nos últimos 2 anos, mais de U$S 50 milhões em programas focados em sustentabilidade. Nesse contexto, a indústria do alumínio não está poupando esforços para encontrar aplicações economicamente e ambientalmente viáveis para os seus principais resíduos sólidos. Assim, o objetivo desse projeto de dissertação foi investigar a possibilidade de adicionar cinza pesada e resíduo de bauxita (in natura e calcinado), resíduos sólidos gerados durante o processo de produção do alumínio, em formulações de cimento Portland como aditivo pozolânico. Adicionalmente, avaliou-se o uso do resíduo de bauxita como matériaprima para o clinquer Portland. Para estudar as propriedades pozolânicas desses resíduos, os mesmos foram submetidos aos testes de atividade pozolânica com cimento e com cal, segundo as normas NBR 5752/92 e NBR 5751/92 respectivamente e numa etapa posterior, preparam-se cimentos CP II-Z e o CP IV (25 e 32 MPa) com 6%, 14%, 30% e 50% de resíduo. Já para a preparação do clinquer com resíduo de bauxita, adicionaram-se 5,9 e 12,0% desse co-produto na formulação da farinha e em seguida essa mistura foi sinterizada em temperatura de 1450oC. Os resultados de atividade pozolânica e dos ensaios físicosmecânicos (tempo de pega, expansibilidade e resistência á compressão) mostraram que ao adicionar até 46,0% de cinza, a qualidade dos cimentos Portland produzidos não foi afetada negativamente. Entretanto, o resíduo de bauxita não foi considerado um material pozolânico, pois apresentou atividade pozolânica (cal e cimento) abaixo das exigências das normas brasileiras. Os clinqueres produzidos com de resíduo de bauxita obtiveram características mineralógicas semelhantes aos clinqueres industriais. Adicionalmente, a argamassa (clinquer de RB + gesso) apresentou boa resistência mecânica aos 7 e 28 dias de cura.

Orientador : Prof. Dr. Marcelo Henrique Farias de Medeiros / Co-orientador : Prof. Dr. Juarez Hoppe Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Construção Civil. Defesa: Curitiba, 24/04/2014 / Inclui referências / Area de concentração : Materiais e estruturas / Resumo: A incorporação de adições minerais na composição do cimento Portland é imprescindível, pois reduz o impacto ambiental da indústria cimenteira, além de destinar, adequadamente, resíduos de outros setores industriais, possibilitando vantagens econômicas e ambientais, além de interferir na microestrutura da matriz hidratada, alterando a durabilidade de concretos e argamassas. A hipótese deste trabalho é de que as normas brasileiras atualmente em vigor apresentam inconsistências, classificando erroneamente algumas pozolanas. Desta forma, o programa experimental consistiu na aplicação das técnicas de investigação de pozolanicidade de adições minerais, sendo elas normatizadas ou não no Brasil, utilizando adições minerais: cinza de casca de arroz, metacaulim, sílica ativa, fíler quartzoso, fíler calcário e material cerâmico com diferentes graus de moagem e calcinação em forno mufla. Foram realizados ensaios de caracterização das amostras e a atividade pozolânica foi determinada pelos ensaios de índice de atividade pozolânica (IAP) em argamassa com cimento Portland (NBR 5.752) e com cal hidratada (NBR 5.751), ensaio Chapelle modificado (NBR 15.895) e difração de raios - X (DRX) de pastas idênticas às utilizadas nas argamassas preconizadas pelas normas, que permitem analisar o consumo de portlandita, um indicativo imprescindível da atividade pozolânica. A análise conjunta do IAP com a DRX visou demonstrar que algumas pozolanas apresentam baixo desempenho quando avaliadas por intermédio da resistência à compressão de argamassas, porém são capazes de fixar grande quantidade de cal na formação de compostos hidratados. As normas não consideram parâmetros importantes para a atividade pozolânica, como a área específica, as características físico-químicas, o teor de materiais amorfos e a taxa de reação ao longo do tempo, os quais interferem na resistência da argamassa. Palavras-Chave: atividade pozolânica, adições minerais, resistência à compressão. / Abstract: The incorporation of mineral additions into the Portland cement composition is indispensable, because it reduces the environmental impact of the cement industry and also destine, properly, residues from others industrial segments. This measure brings environmental and economic advantages, apart from interfering in the microstructure of the hydrated matrix, altering the durability of concretes and mortars. The hypothesis of this work is that Brazilian norms currently in vigor present inconsistencies by misclassifying some pozzolanes. Therefore, the experimental program consisted in applying investigation techniques of pozzolanicity of mineral additions, these being normalized or not in Brazil, using: rice husk ashes, metakaolin, silica fume, quartzose filler, calcarium filler and ceramic materials with different milling degrees (0,5; 1,0; 1,5 hour) and calcination in mufla oven. Characterization trials of the samples were made and the pozzolanic activity was determined by tests of the index pozzolanic activity (IPA) in Portland cement mortars (NBR 5.752) and mortar with hydrated lime, modified Chapelle test (NBR 15.895) and X-ray diffraction (XDR) of pastes identic to those used in mortars recommended by standards, which allows analyzing portlandite consumption, a very important indicative of pozzolanic activity. The analysis of IPA and XDR aims to demonstrate that some pozzolanes present low performance when evaluated through mortar compressive strength but are able to fasten high quantities of lime through the formation of hydrated compounds. The standards ignore important for the pozzolanic activity parameters such as specific area, physicochemical characteristics, the amorphous content and reaction rate over time, which interfering in the mortar compressive strength. Key words: pozzolanic activity, mineral additions, compressive strength.