As cinzas volantes (CV) são subprodutos obtidos na geração de energia elétrica, a partir do carvão mineral, em usinas termelétricas. Como possuem propriedades pozolânicas, são adquiridas pelas indústrias cimenteiras e concreteiras. Porém, grande parcela dessas CV ainda é disposta no meio ambiente, pois a sua geração é superior ao seu consumo. Assim, este trabalho teve como objetivo geral a obtenção de aglomerantes especiais, isentos de clínquer, a partir da álcali-ativação da CV. Para isso foram estudadas a influência da matéria-prima (duas CV foram utilizadas de forma independente), de dois ativadores alcalinos (na forma isolada – NaOH (N/S 0,20, N/S 0,30 e N/S 0,40) e na forma combinada – NaOH + Ca(OH)2 (C/S 0,05, C/S 0,15 e C/S 0,25)), da temperatura de cura nas primeiras 24 h (três temperaturas foram usadas: 50, 65 e 80°C), e da idade das amostras ( 1, 7, 28, 91 e 180 dias) nas características mecânicas e microestruturais das amostras álcaliativadas. Para as amostras preparadas com ativador na forma isolada, as argamassas com relação molar N/S 0,40, curadas à 80°C/24 h, foram as que atingiram as resistências à compressão mais elevadas, independente do tipo de CV. Por outro lado, o uso combinado de solução ativadora à base de NaOH + Ca(OH)2 deve ser utilizado de forma cautelosa. Apesar das amostras C/S 0,15 e C/S 0,25 terem atingido os valores de resistência à compressão mais elevados de todas as combinações estudadas nesse trabalho na idades de 1 e 7 dias, a partir da idade de 28 dias foi verificado decréscimo na resistência, prolongando-se em idades posteriores. Tal decréscimo não foi verificado para as amostras C/S 0,05. Isto significa que o comportamento instável observado pode estar relacionado com a concentração do Ca(OH)2 na solução ativadora combinada. O uso combinado de MEV/EDS, DRX e IV não foi suficiente para entender esse mecanismo deletério nem identificar possíveis compostos expansivo, havendo a necessidade de serem utilizadas outras ferramentas, como por exemplo, a ressonância magnética nuclear acomplada com ângulo mágico de spin (RMN-MAS). Portanto, aglomerantes à base de cinzas volantes ativadas com solução de NaOH apresentaram bom desempenho mecânico, atingindo resistências da ordem de 16 MPa e 24 MPa nas idades de 1 e 7 dias. Isso mostra que esse material apresenta potencialidade técnica como um importante substituto do cimento Portland, sobretudo em indústrias de artefatos de concreto préfabricados.

O objetivo do estudo foi avaliar as propriedades físicas, químicas e biológicas de um cimento experimental à base de Portland contendo diferentes agentes radiopacificadores. Os cimentos foram divididos em 6 grupos: 1. MTA-Angelus branco (controle), 2. cimento Portland branco (CP), 3. CP com 20% de óxido de zircônio (OZ), 4. CP/50% OZ, 5. CP com 20% de tungstato de cálcio (TC) e 6. CP/50% TC. As proporções foram determinadas em peso (80 e 50% de CP para 20 e 50% de radiopacificadores, respectivamente). Os cimentos experimentais foram manipulados utilizando 0,3 mL de líquido composto por 80% de água destilada e 20% de propilenoglicol, em volume. A caracterização dos materiais foi realizada em microscopia eletrônica de varredura (MEV), no modo EDS e em difratômetro de raios-X (XRD). Para os testes de radiopacidade, escoamento, espessura de filme e solubilidade foram seguidas as especificações no 57 da ANSI/ADA (2000). Na determinação do tempo de presa, foi empregada a norma ASTM C266/2008. Na análise do pH e liberação de íons cálcio foram analisados os períodos de 3, 24, 72 e 168 horas. Para análise da descoloração dentária, foram realizadas análises em espectrofotômetro, estereomicroscopia e MEV. Para análise da resposta inflamatória, foi utilizado o teste de implantação em subcutâneo de ratos. A utilização do óxido de zircônio e do tungstato de cálcio em combinação com o cimento Portland resultou no desenvolvimento de cimentos que exibiram uma radiopacidade próxima (20% de radiopacificadores) ou acima (50%) do recomendado pela norma no 57 da ANSI/ADA; tempo de presa mais prolongado, espessura de filme menor e escoamento mais elevado em comparação com o MTA-Angelus; solubilidade adequada e comparável ao MTA-Angelus, elevado pH e liberação de íons cálcio superior ao MTA-Angelus nos períodos iniciais e similar aos 7 dias, ausência de descoloração dentária e resposta inflamatória semelhante ao MTA-Angelus. / The aim of the study was to evaluate the physical, chemical and biological properties of an experimental calcium silicate-based cement with different concentrations of the radiopacifiers zirconium oxide and calcium tungstate. The materials were divided in 6 groups: 1. White MTA (control), 2. White Portland cement (PC), 3. PC with 20% zirconium oxide (ZO), 4. PC/50% ZO, 5. PC with 20% calcium tungstate (CT) and 6. PC/50% CT. The proportions were determined by weight. The cements were manipulated using 0.3 mL of liquid composed of 80% distilled water and 20% propylene glycol. The control was manipulated according to manufacturers instructions. The characterization of the materials was performed using scanning electron microscopy (SEM) in EDS mode and X-ray diffractometrer (XRD). For radiopacity, flowability, film thickness and solubility test, the specifications no 57 of ADA (2000) was followed. To determine the setting time, ASTM C266/2008 specifications was followed. For pH and calcium ion release assessment, the periods of 3, 24, 72 and 168 hours were evaluated. The analysis of dental discolouration was performed using spectrophotometer, stereomicroscopy and SEM. To evaluate the inflammatory response, the test of subcutaneous implantation in rats was used. The use of zirconium oxide and calcium tungstate in association with Portland cement resulted in development of cements with radiopacity nearly (20% radiopacifiers) or above (50%) the recommended by ANSI/ADA specifications n a 57, more prolonged setting time, lower film thickness and higher flowability in comparison with MTAAngelus, an adequate and comparable solubility with MTA-Angelus, high pH and calcium ion release higher than MTA-Angelus in the initial periods and similar at 7 days, absence of dental discolouration and inflammatory response similar to that presented by MTA-Angelus.

Os policarboxilatos são macromoléculas utilizadas como dispersantes de alta eficiência em composições cimentícias reduzindo a viscosidade das suspensões e minimizando a quantidade de água utilizada para o processamento. Estes aditivos são muito eficientes por promover estabilização eletroestérica devido a grupos funcionais que geram cargas e se adsorvem na superfície das partículas e suas cadeias poliméricas laterais apolares (side chains). Por isto, esses aditivos têm sido amplamente empregados em composições de concretos. No entanto, além de alterar as características reológicas dos materiais cimentícios, a utilização de policarboxilatos afeta também o potencial de superfície, as reações de hidratação dos cimentos, e as propriedades viscoelásticas dos materiais. Desta forma, neste trabalho foram avaliados os efeitos da variação do teor de policarboxilato éter - Glenium 51 - em suspensões de cimento Portland (CPIIE) a partir de ensaios de reometria rotacional e oscilatória, calorimetria de condução isotérmica e medidas de potencial zeta por ESA. Os resultados demonstram que para teores de 0.05 a 1.50 % de aditivo ocorre a diminuição da viscosidade e da tensão de escoamento e aumento do tempo de pega dos cimentos. Estes comportamentos foram atribuídos à adsorção do aditivo na superfície das partículas de cimento em que o desempenho varia em função do tempo. Nos primeiros momentos da adsorção o efeito espacial é majoritário e se tornando também eletrostático após 15 h devido à reação do cálcio iônico com as moléculas de policarboxilato. O consumo dos íons cálcio faz com que a velocidade da reação de hidratação seja reduzida retardando o início e o final de pega. Para teores de aditivo superiores a 3,00 % o sistema passa a apresentar um comportamento viscoelástico que não é adequado para o uso em materiais cimentícios. / The polycarboxylates are macromolecules used as high efficiency dispersants in cement compositions reducing the suspensions viscosity and the volume of water used in the processing. These additives are very efficient in promoting electrosteric stabilization due to functional groups that create charges and are absorbed by the particles\' surface and their side chains. That\'s the reason why these additives have been used in concrete compositions. However, besides the change polycarboxylates cause to the rheologic characteristics of cementitious materials, the use of polycarboxylates affects also the surface potential, the cement hydratation reactions, and the materials\' viscoelastic proprieties. In this work, the effects of ester polycarboxylate glenium 51 levels of variation were rated in Portland cement suspension (CP II-E) using rotational rheometry and oscillatory, isothermal conduction calorimetry and zeta potential measurement by ESA. The results show that for 0,05 to 1,50% levels of additives there was a reduction in viscosity and yield stress and an increase in the cement\'s setting time. These behaviors were attributed to the adsorption of the additive by the surface of the cements\' particles whose performance alters because of the time function. In the adsorption\'s first steps the spatial effects are the majority, while after 15 hours they also become electrostatic due to the reaction of the ionic calcium with the polycarboxylate molecules. The calcium ions waste leads to a reduction of the velocity of the hydratation reaction, slowing down the beginning and the end of setting time. For higher than 3,00% additive content, the system shows a viscoelastic behavior that is not fit for the use of cementitious materials.

Em processo de fabricação de polióis, são gerados dois resíduos de catalisadores (RNi e RAl) considerados perigosos ao meio ambiente, devido aos seus respectivos altos teores de níquel e alumínio. A presente Tese trata do estudo da solidificação/estabilização simultânea desses dois resíduos catalíticos com cimento Portland tipo II, com o intuito de minimizar os impactos ambientais e verificar a possibilidade de uso do produto solidificado como elemento estrutural. Os ensaios realizados consistiram em: análise térmica diferencial não convencional (NCDTA), análises termogravimétricas (TG/DTG), análise de difração de raios X (DRX), ensaios de fluorescência de raios X (FRX), ensaio de lixiviação e resistência mecânica. A análise das primeiras etapas de hidratação do cimento assim como de amostras hidratadas em diferentes idades nos primeiros 28 dias, possibilitou avaliar os efeitos da presença dos rejeitos no processo, identificar as etapas onde ocorrem e permitiu quantificar as principais fases do cimento hidratado. Pastas com relação água/cimento igual a 0,5 foram utilizadas, às quais diferentes quantidades de cada resíduo foram adicionadas. Foi verificado que nos estágios iniciais de hidratação do cimento ocorrem efeitos de retardamento e aceleração, respectivamente, devido à presença de RNi e RAl. A utilização simultânea dos dois resíduos de catalisadores no processo de solidificação/estabilização em cimento, indica a ocorrência de um efeito sinérgico, permitindo melhores condições de solidificação do que quando cada resíduo é tratado separadamente. Os ensaios de lixiviação feitos para pastas e argamassas após 28 dias de solidificação, prazo padrão para avaliação de processos de solidificação, apresentaram valores abaixo dos limites permitidos para a concentração final de Ni e Al nos extratos de lixiviação, indicando que o processo de solidificação simultânea dos rejeitos atende à legislação ambiental e elimina o seu impacto ambiental original. Pastas e argamassas analisadas também após 28 dias por testes de resistência à compressão, apresentaram resultados aceitáveis para possível uso na construção civil. / In polyols production two catalyst wastes (RNi and RAI) are obtained, which are considered hazardous, due to their respective high nickel and aluminum contents. This Thesis presents the study of the simultaneous solidification/stabilization of both wastes with type II Portland cement (CPII), in order to avoid environmental impacts and to check the possibility of the use of the solidified products as structural elements. The experimental research performed for this study consisted of non-conventional differential thermal analysis, thermogravimetric analysis, X ray diffraction, X ray fluorescence, leaching and compressive strength tests. The analysis of the first stages of the cement hydration, as well as of samples hydrated at different ages during the first 28 days of hydration, allowed evaluate the effects of the presence of the wastes on the process, identify the steps where the changes occur and have a quantitative information about the main cement hydrated phases. Pastes with water/cement ratio equal to 0.5 were used, into which different amounts of each waste were added. In the early stages of cement hydration retarding and accelerating effects occur, respectively due to RNi and RAl presence. During the simultaneous use of the two waste catalysts for their solidification/stabilization in cement, there is a synergic effect, which allows better operating conditions than when each waste is solidified separately. The leaching tests done for solidified pastes and mortars, after the standard evaluation period of 28 days of solidification, presented values for the final concentration of Ni and Al below accepted limits, indicating that the simultaneous solidification process attends environmental legislation, as well as eliminates the original environmental impact of the wastes. Pastes and mortars analyzed also after 28 days by compressive strength tests, presented acceptable results for the possible use of the solidified products in construction industry.

O presente trabalho tem como objetivo fundamental realizar um estudo comparativo de cinco métodos de dosagem de concretos de cimento Portland, alguns deles, de grande divulgação e uso no Brasil. Os cinco métodos estudados, designados como ABCP/ACI, EPUSP/IPT, INT/Lobo Carneiro, ITERS/Petrucci e SNCF/Vallette, são apresentados inicialmente através dos seus respectivos fluxogramas de atividades. Posteriormente, cada um dos métodos é apresentado, em detalhe, através de um breve histórico e da consideração das variáveis e parâmetros envolvidos em cada uma das etapas, que estruturam seu desenvolvimento. Para a realização do estudo comparativo são discutidas, do ponto de vista macroscópico, as principais características e propriedades do concreto, no estado fresco e endurecido, focalizando-se a atenção nos aspectos ligados à trabalhabilidade e às formas de avaliá-la. A resistência à compressão é adotada como a principal, e mais representativa propriedade do concreto endurecido. O trabalho de comparação é objetivado através da definição e da adoção de parâmetros e variáveis, cujos valores são quantificados e tabelados para cada um dos métodos.O trabalho experimental está direcionado com o objetivo de entender o funcionamento dos métodos e verificar suas respostas, a partir da utilização dos mesmos materiais componentes. Nesta situação, comprova-se que, embora existam diferenças significativas entre os consumos de cimento dos concretos obtidos, todos os procedimentos de dosagem são aptos para fornecer misturas com consistências prefixadas e com trabalhabilidade adequada às necessidades de lançamento e adensamento por métodos convencionais. As misturas procuradas, com relações água/cimento prefixadas entre 0,45 e 0,75, atingiram valores de resistência compreendidos entre 20 e 45 MPa, na idade de 28 dias. A obtenção, pelos diferentes métodos, de traços com similares características de trabalhabilidade e resistência, leva à procura e ao estabelecimento de critérios e aspectos alternativos, alguns de avaliação subjetiva, que possibilitam a comparação e a seleção de métodos de dosagem. Os critérios e aspectos de comparação sugeridos podem ser instrumentos úteis quando se trata de selecionar, dentre vários métodos, com as mesmas potencialidades de resposta, aqueles mais adaptados a realidades e/ou necessidades específicas de aplicação. / The present work has the main purpose of comparing five mix-proportioning methods of Portland cement concrete, some of them, with great divulgation and intensive use in Brazil. The five methods studied, known as ABCP/ACI, EPUSP/IPT, INT/Lobo Carneiro, ITERS/ Petrucci e SNCF/Vallette, are initially introduced through a flow chart of activities. Afterwards, each method is fully described, including a brief history of its origins and considering the parameters and variables involved in each stage of the whole process. In order to develop the comparative study between methods, a discussion about the most important macroscopic characteristics and properties of fresh and hardened concrete, is established. Special attention is given to certain aspects related to workability and to the procedures for its measurement. The compressive strength is adopted as the main and most representative property of hardened concrete. The comparative work is objectified through the definition and the adoption of variables and parameters, whose values, are quantified for each method and organized in tables. The experimental work is managed with the goal of understanding the working principles of each method and to test the quality of its solutions, considering the same materials. As a result of the experimental work it’s possible to conclude that, notwithstanding significant differences related to concrete cement content, all the proportioning procedures tested, are able to achieve mixtures, with prefixed consistency and workability suitable for placing and compacting through customary procedures. The mixtures obtained, with water/cement ratio prefixed between 0,45 and 0,75, reached resistance values between 20 and 45 MPa, at the age of 28 days. The attainment, trough different methods, of mix proportions, with similar characteristics, in terms of workability and resistance, leads to the establishment of criterions and alternative aspects, some of them of subjective assessment, useful to compare and to select mix-proportioning methods. The criterions and aspects suggested could be useful tools when it’s necessary to choose, from a group, a certain method, considering it’s adaptability to specific necessities and/or situations.

Este trabalho de pesquisa foi desenvolvido numa fábrica de cimento, situada no Sul do Brasil, Candiota, no circuito de moagem de clinquer de cimento. O principal objetivo foi descrever o desempenho do moinho de bolas, usando o MBP e do classificador dinâmico usando curvas de partição, a fim de que, num futuro próximo, possa ser otimizado o processo de moagem de cimento, reduzindo gastos com energia e substituição de peças, além de agregar maior qualidade ao produto. O clinquer, a cinza e o gesso constituem a alimentação do moinho de bolas a ser modelado; a cominuição desses três materiais a uma granulometria de aproximadamente 98%, em média, passante em 25 µm, vem a ser o cimento que é embalado e vendido no comércio do estado do Rio Grande do Sul. Para modelar o moinho foi necessário obter os parâmetros essências das funções seleção (Si), função quebra (Bij) e função de classificação (Ci), bem como da função de distribuição de tempo de residência (DTR). Para tanto, foi utilizada a técnica do retrocálculo, baseando-se nas amostras coletadas na fábrica de cimento, tratando o material como algo homogêneo, que é o habitual nestes casos. Acredita-se que existindo um modelo ajustado para escala industrial, ainda que inicial (não validado), neste caso, o mesmo fornece mais informações do que se fossem realizados apenas ensaios de laboratório. Foi utilizado o modelo do balanço populacional (MBP) para prever a granulometria do produto, a partir da granulometria de alimentação (e vice-versa), modificando as condições operacionais do circuito, tais como, flap e rotação do separador, grau de enchimento e taxa de alimentação. Como conseqüência prática deste trabalho, cita-se, por exemplo, a determinação das faixas "ideais" de operação para o separador, em função da umidade, e a recomendação para modificar a situação de moagem atual (sobremoagem), para uma de menor consumo enregético, sem prejuízo da qualidade do produto, com base numa argumentação coerente com as amostragens realizadas, que por sua vez, ilucidaram o mecanismo de funcionamento do sistema e estabeleceram alternativas melhores no modo de operação do mesmo. / This research work was developed in a cement works, placed in South of Brazil, Candiota, in the circuit clinker grinding. The main objective was to analyse the performance of the mill and the separator through the population balance model (PBM) and partition curves, in order to, in the next future, the cement griding process to get optimmum performance, reducing costs with energy and wear of the parts, beyond adding quality to the cement. The clinker, the ash and the gypsum constitute the ball mill feed, the cominution of these materials (98% less than 25 µm) resulting the cement that is saled in trade of the Rio Grande do Sul. To analyse the mill was necessary obtain the essencial parameter of the selection function (Si), breakage function (Bij), and classification function (Ci), as well as residence time distribution function (DTR). It was utilized back-caculation technic, based in the samples collected in the cement works, considering the material homogeneous, calculating the size distribution of the conbined mill feed through individual size distribution and tonnages of the componentes. One think that existing one model adjusted to industrial scale, not validated yet, in this case, it provide more information than only laboratory studies. Simulation studies were carried out to verify the model structure by predicting the mill product for a different operating condition of feed size distribution, feed rate, mill filling, flap and rotation of the separator. As pratical consequence of this work, one cite, for example, the determination of the better operation ranges to the separator, in agreement with humidity, and recommendation to modify presente situation of overgriding, reducing the consumption of energy, without harms to the product quality.

As cinzas volantes (CV) são subprodutos obtidos na geração de energia elétrica, a partir do carvão mineral, em usinas termelétricas. Como possuem propriedades pozolânicas, são adquiridas pelas indústrias cimenteiras e concreteiras. Porém, grande parcela dessas CV ainda é disposta no meio ambiente, pois a sua geração é superior ao seu consumo. Assim, este trabalho teve como objetivo geral a obtenção de aglomerantes especiais, isentos de clínquer, a partir da álcali-ativação da CV. Para isso foram estudadas a influência da matéria-prima (duas CV foram utilizadas de forma independente), de dois ativadores alcalinos (na forma isolada – NaOH (N/S 0,20, N/S 0,30 e N/S 0,40) e na forma combinada – NaOH + Ca(OH)2 (C/S 0,05, C/S 0,15 e C/S 0,25)), da temperatura de cura nas primeiras 24 h (três temperaturas foram usadas: 50, 65 e 80°C), e da idade das amostras ( 1, 7, 28, 91 e 180 dias) nas características mecânicas e microestruturais das amostras álcaliativadas. Para as amostras preparadas com ativador na forma isolada, as argamassas com relação molar N/S 0,40, curadas à 80°C/24 h, foram as que atingiram as resistências à compressão mais elevadas, independente do tipo de CV. Por outro lado, o uso combinado de solução ativadora à base de NaOH + Ca(OH)2 deve ser utilizado de forma cautelosa. Apesar das amostras C/S 0,15 e C/S 0,25 terem atingido os valores de resistência à compressão mais elevados de todas as combinações estudadas nesse trabalho na idades de 1 e 7 dias, a partir da idade de 28 dias foi verificado decréscimo na resistência, prolongando-se em idades posteriores. Tal decréscimo não foi verificado para as amostras C/S 0,05. Isto significa que o comportamento instável observado pode estar relacionado com a concentração do Ca(OH)2 na solução ativadora combinada. O uso combinado de MEV/EDS, DRX e IV não foi suficiente para entender esse mecanismo deletério nem identificar possíveis compostos expansivo, havendo a necessidade de serem utilizadas outras ferramentas, como por exemplo, a ressonância magnética nuclear acomplada com ângulo mágico de spin (RMN-MAS). Portanto, aglomerantes à base de cinzas volantes ativadas com solução de NaOH apresentaram bom desempenho mecânico, atingindo resistências da ordem de 16 MPa e 24 MPa nas idades de 1 e 7 dias. Isso mostra que esse material apresenta potencialidade técnica como um importante substituto do cimento Portland, sobretudo em indústrias de artefatos de concreto préfabricados.

Nos revestimentos de paredes a fixação de placas de rochas pode ser feita com inserts metálicos ou por aderência com argamassas. Nos assentamentos com argamassas os valores de aderência, por norma, devem ser superiores a 1 MPa e a altura máxima do revestimento não pode ultrapassar 3 m. No presente trabalho foram feitos ensaios com ladrilhos de três tipos de \"granitos\" para comparar a aderência da argamassa existente no mercado, específica para estas rochas, com uma argamassa colante para porcelanatos, de mesmo custo de produção, desenvolvida por pesquisadores do Departamento de Arquitetura da Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo. As rochas escolhidas foram \"Vermelho Brasília\" (sienogranito), \"Verde Labrador\" (charnoquito) e \"Preto Indiano\" (migmatito) apresentam características petrográficas e serrabilidades diferentes, o que implica em valores distintos de rugosidade das chapas obtidas pelo desdobramento dos blocos em teares. A aderência destas rochas com as com argamassas foi determinada, tanto na face rugosa como na face polida por meio do ensaio de arrancamento por tração, normatizado para cerâmica. Os resultados mostraram para estas rochas que a aderência das argamassas está relacionada à rugosidade e à mineralogia/textura. A aderência obtida para a argamassa colante desenvolvida para porcelanato foi aproximadamente 2 vezes superior a encontrada para argamassa comercial, mostrando sua excelente qualidade para o assentamento de placas de \"granitos\". / In coverings of walls the setting of dimension stones can be made with metallic inserts or by tack with mortar. In the nestings with mortar the values of tack, for norm, must be superior the 1 MPa and the maximum height of covering cannot exceed 3 m. In the present work, assays with floor tiles of three types of \"granites\" had been made to compare the tack of the existing mortar in the market, specific for these granites, with a adhesive mortar for porcelain, of same cost of production, developed for researchers of the Department of Architecture of the School of Engineering of São Carlos of the University of São Paulo. The chosen stones had been \"Vermelho Brasília\" (sienogranite), \"Verde Labrador\" (charnockite) and \"Preto Indiano\" (migmatite) they present petrographics analysis and saw different, what implies in distinct values of the rugous of plates gotten for the unfolding of the blocks in sewing presses, that use grain of steel as abrasive element. The tack of plates of these stones with mortar was determined in such a way in the rugose face as in the polishing face by way of the assay of pulling up for traction, prescriptive for ceramics. The results had shown that the tack of mortar is related to the rugous and mineralogy/texture for these stones. The tack gotten for the developed adhesive mortar for porcelain was approximately two times superior the found one for commercial mortar, showing its excellent quality for the nesting of \"granite\" plates.

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.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:50:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2709_1.pdf: 8987943 bytes, checksum: 1681d97cc5bb9ba5480a3f16109328b0 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As argamassas e os concretos modificados por polímeros são comumente aplicados como materiais de reparo na construção civil. Porém, nem sempre as condições de desempenho desejadas são alcançadas. As propriedades físicas, mecânicas e de durabilidade destes materiais têm sido amplamente estudadas pela comunidade científica. As modificações microestruturais induzidas pelos polímeros nas pastas e sua relação com as propriedades macroestruturais, no entanto, ainda carecem de maior atenção por parte desta comunidade. Neste trabalho a influência das adições poliméricas na microestrutura, na morfologia e no desenvolvimento das principais fases cimentícias hidratadas, principalmente relativas as fase C-S-H e aluminatos, em diferentes idades (1, 3 e 28 dias) e condições de cura (úmida e mista), foi analisada sob ponto de vista microestrutural. Também se procurou correlacionar as características microestruturais das pastas com as propriedades mecânicas. As pastas estudadas foram classificadas por: pasta de referência (REF), pastas modificadas por uma emulsão a base de um polímero acrílico (PE) (pasta E) e pastas modificadas por uma emulsão a base de um copolímero acrílico-estireno (PAe) (pasta A). Os teores de polímeros de 5%, 15% e 25%, adicionados em relação à massa do cimento, foram utilizados nas pastas modificadas. A relação a/c adotada foi 0,35. O método utilizado para avaliação das pastas no estado fresco foi à análise dos tempos de pega. No estado endurecido várias análises microestruturais como: termogravimetria e derivada da termogravimétrica (TGA/DTG), espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), difratometria de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de ressonância magnética nuclear no estado sólido de 29Si e 27Al (RMN) foram realizadas. Para análise macroestrutural foram adotados os ensaios de resistência à compressão, resistência à tração por compressão diametral e absorção de água por capilaridade. A análise dos resultados mostrou que ambos os polímeros influenciaram a cinética de hidratação do cimento, a microestrutura das pastas e as características de cristalinidade das fases hidratadas. Sendo esta influência mais perceptível quando teores de 15% e 25% dos polímeros (PAe e PE) foram adicionados às pastas. Os resultados mecânicos e de durabilidade estudados comprovaram que o pior desempenho das pastas produzidas com o polímero PAe (pastas A) foi decorrente do menor amadurecimento destas pastas, modificação da estrutura da fase C-S-H e provavelmente devido a maior porosidade e interconexão dos poros. Em ambas as pastas, o retardo dos produtos hidratados foi facilitado pelo envolvimento das partículas poliméricas e/ou filmes ao redor dos grãos anidros que dificultaram a dissolução dos mesmos e precipitação dos hidratos cimentícios. A interação química entre o compósito não foi tão evidente nas pastas estudadas, sendo, portanto, a interação física a principal causa dos retardos apresentados. A formação de produtos cristalinos menores e sem orientação preferencial observados na pasta E, juntamente à melhor qualidade e estabilidade do filme polimérico do polímero acrílico, no meio alcalino da pasta cimentícia, também contribuiu para o melhor desempenho quanto à resistência à tração e compressão destas pastas em relação às pastas A. Por RMN foi possível constatar menores quantidades da fase C-S-H e de sítios Q1 e maiores quantidades de sítios Q2 das pastas modificadas, bem como diferenças no comprimento médio das cadeias de silicato. Estes fatores podem ter contribuído para a maior resistência a compressão da pasta REF, no mínimo 55% superior à resistência das pastas modificadas, conforme o tipo e a relação p/c adotada. Nas pastas A e E (15% e 25%) foram observadas grandes quantidades de fases carbonáticas do tipo carboaluminato, principalmente aos 28 dias. A condição de cura influenciou de maneira diferenciada para a formação das fases hidratadas CH, C-S-H e fases carbonática. Quanto a influência da cura nas propriedades mecânicas estudadas, a constatação mais evidente foi observada na pasta REF que apresentou o melhor desempenho quando submetida à condição de cura úmida