Em função de aspectos de sustentabilidade, a indústria de cimento tem utilizado, cada vez mais, combustíveis e matérias -primas não convencionais, que têm apor tado ao clínquer portland uma maior variabilidade de elementos químicos. O presente estudo tem por objetivo analisar o efeito de elementos menores selecionados (S, P e Sr) sobre a mineralogia do clínquer portland. Esses elementos passaram a fazer parte da composição de clínqueres industriais de modo mais expressivo na última década. O enxofre está relacionado ao uso intensivo de coque de petróleo (75 a 80% da matriz energética da indústria de cimento nacional), o fósforo é resultante das ações de coproces samento de farinha animal, resíduos de curtume entre outros ; enquanto o estrôncio está presente em teores expressivos em carbonatitos e fosforitos que podem ser usados como matéria-prima para a fabricação de cimento. Foram analisadas amostras de clínqueres experimentais , sintetizados em laboratório a partir de matérias -primas puras com teores crescentes e controlados dos elementos químicos dopantes: 0,25; 0,50; 1,00; 1,50 e 2,00% em peso dos seus respectivos óxidos (\'SO IND.3\', \'P IND.2\'O IND.5\' e SrO). Todos os materiais (matérias -primas, farinhas e clínqueres) tiveram sua composição química determinada para controle dos processos de dosagem, mistura e queima. Os clínqueres foram observados ao microscópio ótico para a avaliação da mineralogia e texturas formadas e por difratometria de raios X - Método de Rietveld para análise qualitativa e quantitativa das fases e determinação dos parâmetros de cela unitária. A adição de \'P IND.2\'\'O IND.5\' prejudica a queimabilidade e potencializa a formação de \'C IND.2\'S, nas três formas de fosfato adicionadas (fosfato sintético, apatita e osso). O enxofre na forma de sulfato melhora a queimabilidade da farinha, porém conduz a um incremento do teor de \'C IND.2\'S; observou-se uma significativa diminuição do volume da cela unitária do \'C IND.3\'S e do \'C IND.2\'S. O estudo confirmou o caráter volátil do enxofre no processo de calcinação, sendo que o grau de perda é inversamente proporcional ao teor de adição do elemento. O íon \'Sr IND.2+\' , estrôncio, devido a sua similaridade química com o \'Ca IND.2+\' é incorporado às fases cristalinas do clínquer nos sí tios estruturais ocupados pelo cálcio, prejudicando a queimabilidade da farinha com aumento da cal livre e favorecendo a formação de \'C IND.2\'S em detrimento da alita. / Due to issues of sustainability, the cement industry has increasing the use of alternative fuel and raw materials, which have contributed to portland clinker greater variability of chemical elements. The present study aims to examine the effect of minor elements (S, P and Sr) on the mineralogy of portland cement clinker. These elements became part of the industrial composition of clinkers in a more expressive in the last decade. The sulfur is related to the intensive use of petroleum coke (75 to 80% of national cement industry energy matrix), phosphorus is the result of the co-processing of animal meal, waste tannery among others, while strontium is present in significant levels in carbonatites and phosphorites that can be used as raw material for cement manufacturing. Experimental clinkers were synthesized in the laboratory from pure ra w materials with increasing levels of chemicals and controlled doping: 0.25, 0.50, 1.00, 1.50 and 2.00% by weight of their respective oxides (\'SO IND.3\', \'P IND.2\'\'O IND.5\' and SrO). All materials (raw materials, raw meal and clinkers) had determined its chemical composition for process control dosage, mixing and burning. The clinkers were observed under optical microscope to assess the mineralogy and textures formed and by X -ray diffraction - Rietveld method for qualitative and quantitative analysis of the phases and determining the unit cell parameters. The addition of \'P IND.2\'\'O IND.5\' affects the burnability and enhances the formation of C 2 S in the three forms of added phosphate ( synthetic phosphate. bone and apatite). The sulphur, in the form of sulphate, improves the raw meal burnability, but leads to an increase in the content of \'C IND.2\' S observed a significant decrease in the volume of the \'C IND.3\'S and \'C IND.2\'S unit cell. The study confirmed the volatile nature of the sulphur in the calcination process, once the degree of loss is inversely proporti onal to the amount of the element addition. The ion \'Sr IND.2+\' , strontium, due to their chemical similarity with \'Ca IND.2+\' is incorporated into the crystal phases of the clinker in the structural sites occupied by calcium, impairing raw meal burnability with increased free lime and favoring the formation of \'C IND.2\'S at the expense of alite.

Conhecer e estudar as propriedades do concreto e seus compósitos cimentícios, com e sem a incorporação de resíduos, é uma forma de propor melhorias na construção civil e contribuir com o desenvolvimento sustentável. Este trabalho propõe investigar o efeito da incorporação de um resíduo, como o lodo proveniente do tratamento de efluentes da indústria metal-mecânica, na piezoresistividade e no comportamento elétrico de um compósito cimentício. O lodo é um resíduo da indústria metal mecânica proveniente do tratamento de efluentes do processo de revestimento do aço. A piezoresistividade é uma propriedade elétrica que descreve a variação de resistência elétrica de alguns materiais quando submetidos a esforços e deformações mecânicas. Para esse estudo foram confeccionados corpos de prova cúbicos com uma mistura de cimento, areia e água onde foram adicionados diferentes percentuais de resíduo a ser comparado com a amostra de referência. O ensaio de piezoresistividade consistiu na aplicação de cargas de compressão que variaram de 0 a 2,1 kN e simultaneamente foram registradas as variações da resistência elétrica de cada amostra. A pesquisa tem caráter exploratório, portanto os ensaios realizados não tiveram temperatura e umidade controladas. As amostras com resíduo demonstraram maior potencial energético e maior piezoresistividade. O corpo de prova de referência apresentou valores de resistividade menor do que as amostras contendo lodo, na ordem de 5x106 Ω.cm e permanece praticamente constante quanto maior a pressão aplicada, ocorreu uma redução de apenas 1,73% na resistividade elétrica. Por outro lado, as amostras contendo lodo incorporado apresentam inicialmente resistividade entre 0,9 x 107 a 2,7 x 107 Ω.cm tendendo a diminuir drasticamente, 27 a 55% com a pressão aplicada, principalmente nas amostras contendo acima de 15 % de lodo. Dentre as amostras analisadas, a que possui 5% de resíduo, apresentou potencial elétrico na faixa de 2,48 x 10-2 W/cm² a 5,85 x 10-2 W/cm² nas aplicação de cargas de 90 a 1600 kPa. Logo, uma elevação de 135 %. Portanto, essa amostra foi a que demonstrou ser a mais ideal para a conversão energética por apresentar melhor resposta elétrica aliado à sua resistência mecânica. / Analysis of the piezoresistive behavior of concrete containing residual sludge from wastewater treatment of metal-mechanical industry abstract knowing and studying the properties of concrete with and without the incorporation of waste is one way to propose improvements in construction and contribute to sustainable development. This paper proposes to investigate the effect of incorporation of waste, as the sludge from wastewater treatment of the metal-mechanics industry, on piezoresistividade in a cementitious composite. The waste is a residual metal mechanics industry from the wastewater treatment of the coating process of steel. The piezoresistividade is an electrical property that describes the variation of electrical resistance of some materials when subjected to forces and mechanical deformations. For this study were prepared specimens cubic with a mixture of cement, sand and water were added different percentages of residue to be compared with the reference sample. The piezoresistividade test consisted in the application of compression charges that ranged from 0 to 2.1 kN and simultaneously we recorded the changes in electrical resistance of each sample. The research is exploratory character, so the tests did not have temperature and humidity controlled. The samples showed greater energy potential residue with and greater piezoresistividade. The body of evidence introduced reference values of resistivity less than the samples containing mud, in the order of 5x106 Ω.cm remains practically constant and the higher the applied pressure, a reduction of only 1.73% on electrical resistivity. On the other hand, samples containing embedded sludge present initially between resistivity 0.9 x 2.7 x 107 to 107 Ω.cm tending to decrease dramatically, 27 to 55% with the pressure applied, especially in samples containing up to 15%. One of the samples analysed that has 5% of waste was the one that proved to be the most ideal for energy conversion, due to your electrical response in the tests your ally mechanical resistance.

Dada a considerável parcela de responsabilidade da indústria de produção de cimento no total de emissão mundial de CO2, um dos desafios atuais mais importantes é a adoção de estratégias que reduzam a utilização do cimento, sem prejuízo ao desempenho mecânico e a durabilidade dos materiais cimentícios. Dentre essas estratégias, uma das usualmente empregadas em alguns segmentos industriais é a reutilização de ligante pré-hidratado na produção. O entendimento de como a pré-hidratação altera as propriedades de pastas cimentícias tem também importante implicação científicas, quanto à cinética de reação do cimento Portland, mas sobretudo devido aos impactos nas propriedades reológicas da pasta, tanto após a mistura quanto ao decorrer da hidratação. Sabe-se que a pré-hidratação altera a cinética de hidratação do cimento, impactando as suas propriedades no estado endurecido. Além disso, a pré-hidratação modifica as propriedades físicas do cimento, influenciando diretamente no modo como as partículas se aglomeram. No entanto, boa parte da literatura refere-se à pré-hidratação que ocorre após má estocagem, diferentemente deste trabalho que trata da pré-hidratação em suspensão, mais comum em processos industriais. Assim, neste trabalho foi avaliada a cinética de reação por calorimetria isotérmica enquanto as propriedades reológicas foram avaliadas por reometria rotacional e oscilatória. Para a identificação e quantificação dos hidratos formados, a hidratação foi paralisada e foram realizados testes de TG e DRX. Os resultados mostraram que a adição do pré-hidratado altera a cinética de dissolução/precipitação do cimento anidro. Assim, quanto maior o teor de pré-hidratado e o período de pré-hidratação, menor o tempo de indução, antecipando a formação dos hidratos (silicatos e aluminatos), embora a taxa de reação no período de aceleração não tenha sido afetada de forma significativa. Quanto às propriedades físicas das partículas, forma realizados teste de granulometria, ASE (Área Superficial Específica) e densidade real. A pré-hidratação aumenta a sua ASE, o que acarreta no incremento da tensão de escoamento e da viscosidade das pastas. Inclusive, se esse aumento de ASE for incorporado em determinados modelos (YODEL e Interferência) é possível a predição dessas propriedades reológicas. O aumento de ASE também é responsável pelo maior enrijecimento e menor tempo de pega das suspensões pré-hidratadas. Correlacionando a reação química com a consolidação da pasta, ficou demonstrado que o maior enrijecimento da pasta pré-hidratada tem relação com a maior aproximação entre as partículas, a ASE inicial das pastas e a reatividade do pré-hidratado, otimizando assim a formação da microestrutura pela hidratação. / Given the considerable share of cement industry on overall share of CO2 emissions, one of the most important current challenges is the adoption of strategies that reduce the use of cement without compromising the mechanical performance and durability of cementitious materials. Among these strategies, one of the commonly employed in some industrial segments is the reuse of pre-hydrated binder in production. The understanding of as pre-hydration changes the properties of cementitious pastes also has important scientific implication regarding the reaction kinetics of Portland cement, but mainly due to the impacts on the rheological properties of the paste, both after mixing and along hydration. It is known that pre-hydration alters the hydration kinetics of the cement, impacting its properties in the hardened state. In addition, pre-hydration modifies the physical properties of the cement, directly influencing the way as the particles agglomerates. However, much of the literature refers to the pre-hydration that occurs after bad storage, unlike this work that works with pre-hydration in suspension, more common in industrial applications. Thus, in this work the kinetics of reaction by isothermal calorimetry was evaluated while the rheological properties were evaluated by rotational and oscillatory rheometry. For the identification and quantification of the hydrates formed, the hydration was paralyzed and TG and XRD tests were performed. The results showed that the inclusion of the pre-hydrate alters the dissolution/precipitation kinetics of the anhydrous cement. Thus, the higher the pre-hydration content and the pre-hydration period, the shorter the induction time, anticipating the formation of the hydrates (silicates and aluminates), although the reaction rate in the acceleration period was not significantly affected. As for the physical properties of the particles, there were realized tests of particle size distribution, SSA (Specific Surface Area) and real density. The pre-hydration increases its SSA, which leads to an increase in the yield stress and viscosity of the pastes. Even if this increase of SSA is incorporated in certain models (YODEL and Interference) it is possible to predict these rheological properties. The increase in ASE is also responsible for the greater hardening and quickly setting time of the pre-hydrated suspensions. Correlating the chemical reaction with paste consolidation, it was demonstrated that the higher hardening of the pre-hydrated paste is related to the greater approximation between the particles, the initial ASE of the pastes and the reactivity of the pre-hydrate, optimizing then the formation of the microstructure by hydration.

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.

Orientador: Maria Lúcia Pereira Antunes / Banca: Sandro Donnini Mancini / Banca: Antonio Carlos Vieira Coelho / Resumo: O trabalho está entre os dez países que possuem a maior produção mundial de fundidos, movimentando aproximadamente onze bilhões de dólares por ano para uma produção de mais de três milhões de toneladas/ano. Com esta alta produtividade, a indústria de fundição gera um grande volume de resíduos, dentre eles, destacam-se os finos de areia oriundos dos sistemas de areia captados durante os processos de moldagem e desmoldagem. Este resíduo é gerado em considerável quantidade e por isso seu descarte é um dos motivos da diminuição do espaço disponível em aterros, acarretando um alto custo para as indústrias de fundição. Assim, faz-se necessário a obtenção de técnicas para reaproveitamento deste resíduo, sendo uma das alternativas aq sua utilização em matriz de cimento Portland. Esta opção além de reduzir custos com descartes em aterros, também contribui com a redução do consumo e dos custos de insumos na área da construção civil. Com o objetivo de estudar este reaproveitamento, o presente trabalho foi realizado com finos de areia coletados em dois pontos do sistema de areia de uma fundição de aço. Estes resíduos foram caracterizados por fluorescência de raios X (FRX), por espectroscopia de energia dispersiva (EDS), difração de raios X (DRX) e análises da morfologia e do tamanho das partículas. Sua incorporação em argamassa de cimento foi realizada com corpos de prova em substituição à parte do agregado miúdo e corpos de prova em substituição à parte do cimento. Estes corpos de prova com diferentes percentuais de resíduos foram avaliados através de ensaios de resistência à compreensão, absorção de água, índice de vazios e massas específicas. Os resultados da caracterização do resíduo demonstraram uma predominância de óxidos de ferro, cromo, alumínio e silício, caracterizando-o como proveniente de uma areia de cromita, com propriedades hidrofilicas e de granulometria fina... / Abstract: Brazil is among the ten countries with highest wordwide production of casting products, driving about eleven billion dollars a year, producing more than three million tons/year. With this high productivity, the foundry industry generates large amounts of waste, which stands out the fine sand originating from the sand systems, during the process of molding and demolding. This waste is begotten in considerable quantity, so their disposal is one of the reasons for the decrease in available space in landfills, resulting in a high cost for foundry industry. Thus, it is necessary to find techniques to reuse this waste, as an alternative to this, it use in Portland cement matrix. This option could reduce costs with disposal at landfills and also contributes to the reduction of consumption and input costs in the construction area. In order to study this reuse, this work was performed with fine sand had gathered at two points of sand system on a steel foundry. These waste were characterized by X-ray fluorescence (XRF), energy dispersive spectroscopy (EDS), X-ray diffraction (XRD), and analysis of morphology and particle size. Their incorporation into coment mortar was performed with specimens to replace part of the aggregate and speciments to replace part of the cement. These specimens with different percentages of waste were evaluated by compressive strength test, water absorption, voids and densities. The results of waste's characterization showed a predominance of iron oxides, chromium, aluminum and silicon, characterizing them as a them as a chromite sand, with hydrophilic properties and fine particle size. These characteristics influenced the other analyses, resulting in a more brittle and porous mortar, the compressive strength reduced proportionally with the increase percentages of waste. However the results were satisfactory, because these ar according to the standard NBR-13281 - mortar for laying and coatings. Concluding that the... / Mestre

Em função de aspectos de sustentabilidade, a indústria de cimento tem utilizado, cada vez mais, combustíveis e matérias -primas não convencionais, que têm apor tado ao clínquer portland uma maior variabilidade de elementos químicos. O presente estudo tem por objetivo analisar o efeito de elementos menores selecionados (S, P e Sr) sobre a mineralogia do clínquer portland. Esses elementos passaram a fazer parte da composição de clínqueres industriais de modo mais expressivo na última década. O enxofre está relacionado ao uso intensivo de coque de petróleo (75 a 80% da matriz energética da indústria de cimento nacional), o fósforo é resultante das ações de coproces samento de farinha animal, resíduos de curtume entre outros ; enquanto o estrôncio está presente em teores expressivos em carbonatitos e fosforitos que podem ser usados como matéria-prima para a fabricação de cimento. Foram analisadas amostras de clínqueres experimentais , sintetizados em laboratório a partir de matérias -primas puras com teores crescentes e controlados dos elementos químicos dopantes: 0,25; 0,50; 1,00; 1,50 e 2,00% em peso dos seus respectivos óxidos (\'SO IND.3\', \'P IND.2\'O IND.5\' e SrO). Todos os materiais (matérias -primas, farinhas e clínqueres) tiveram sua composição química determinada para controle dos processos de dosagem, mistura e queima. Os clínqueres foram observados ao microscópio ótico para a avaliação da mineralogia e texturas formadas e por difratometria de raios X - Método de Rietveld para análise qualitativa e quantitativa das fases e determinação dos parâmetros de cela unitária. A adição de \'P IND.2\'\'O IND.5\' prejudica a queimabilidade e potencializa a formação de \'C IND.2\'S, nas três formas de fosfato adicionadas (fosfato sintético, apatita e osso). O enxofre na forma de sulfato melhora a queimabilidade da farinha, porém conduz a um incremento do teor de \'C IND.2\'S; observou-se uma significativa diminuição do volume da cela unitária do \'C IND.3\'S e do \'C IND.2\'S. O estudo confirmou o caráter volátil do enxofre no processo de calcinação, sendo que o grau de perda é inversamente proporcional ao teor de adição do elemento. O íon \'Sr IND.2+\' , estrôncio, devido a sua similaridade química com o \'Ca IND.2+\' é incorporado às fases cristalinas do clínquer nos sí tios estruturais ocupados pelo cálcio, prejudicando a queimabilidade da farinha com aumento da cal livre e favorecendo a formação de \'C IND.2\'S em detrimento da alita. / Due to issues of sustainability, the cement industry has increasing the use of alternative fuel and raw materials, which have contributed to portland clinker greater variability of chemical elements. The present study aims to examine the effect of minor elements (S, P and Sr) on the mineralogy of portland cement clinker. These elements became part of the industrial composition of clinkers in a more expressive in the last decade. The sulfur is related to the intensive use of petroleum coke (75 to 80% of national cement industry energy matrix), phosphorus is the result of the co-processing of animal meal, waste tannery among others, while strontium is present in significant levels in carbonatites and phosphorites that can be used as raw material for cement manufacturing. Experimental clinkers were synthesized in the laboratory from pure ra w materials with increasing levels of chemicals and controlled doping: 0.25, 0.50, 1.00, 1.50 and 2.00% by weight of their respective oxides (\'SO IND.3\', \'P IND.2\'\'O IND.5\' and SrO). All materials (raw materials, raw meal and clinkers) had determined its chemical composition for process control dosage, mixing and burning. The clinkers were observed under optical microscope to assess the mineralogy and textures formed and by X -ray diffraction - Rietveld method for qualitative and quantitative analysis of the phases and determining the unit cell parameters. The addition of \'P IND.2\'\'O IND.5\' affects the burnability and enhances the formation of C 2 S in the three forms of added phosphate ( synthetic phosphate. bone and apatite). The sulphur, in the form of sulphate, improves the raw meal burnability, but leads to an increase in the content of \'C IND.2\' S observed a significant decrease in the volume of the \'C IND.3\'S and \'C IND.2\'S unit cell. The study confirmed the volatile nature of the sulphur in the calcination process, once the degree of loss is inversely proporti onal to the amount of the element addition. The ion \'Sr IND.2+\' , strontium, due to their chemical similarity with \'Ca IND.2+\' is incorporated into the crystal phases of the clinker in the structural sites occupied by calcium, impairing raw meal burnability with increased free lime and favoring the formation of \'C IND.2\'S at the expense of alite.

Esta tese apresenta os resultados de uma investigação sistemática direcionada para materiais pozolânicos na Bacia do Paraná, no Estado de São Paulo. Todas as possíveis fontes geológicas com características pozolânicas como terras diatomáceas, arenitos opalinos, argilas cauliníticas e basaltos, foram consideradas neste estudo. Os trabalhos de laboratório, seguindo os trabalhos sistemáticos de campo, foram executados em duas etapas: na primeira, análises químicas e petrográficas, difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura foram direcionadas para uma caracterização geral das amostras e, em seguida, somente as amostras com características mais interessantes para atividade pozolânica foram escolhidas para análises posteriores de confirmação das suas propriedades específicas (índice de resistência à compressão em corpos de prova com cal, após 7 dias, e cimento, após 28). Um total de 350 amostras foram caracterizadas na primeira etapa, das quais 32 amostras foram direcionadas para análises posteriores. Como resultado, as terras diatomáceas, os arenitos opalinos, as argilas e os basaltos confirmaram suas propriedades pozolânicas, todavia as terras diatomáceas e os arenitos opalinos não devem ser considerados para futura exploração econômica devido à sua escassez. Por outro lado, as argilas sedimentares das formações geológicas da Bacia do Paraná, bem como as rochas basálticas da Formação Serra Geral apresentam um grande potencial como material pozolânico, devido à sua abundância. As argilas das formações sedimentares, especialmente nas de Franca, Itaqueri e Corumbataí, mostraram alta reatividade, após ativação térmica a 800º C durante 1 hora. Das 16 amostras de rochas basálticas, de termos intermediário a ácido, somente uma apresentou alta reatividade pozolânica com cal, após 7 dias. Outras 4 amostras apresentaram valores na faixa entre 3 e 6 MPa, e 11 delas menos de 3 MPa. O fato de somente uma amostra ter apresentado um alto valor de resistência à compressão não significa que os basaltos não podem ser explorados como fonte possível de material pozolânico, significa que são potencialmente favoráveis. Os vidros vulcânicos de rochas basálticas são bastante susceptíveis tanto à alteração hidrotermal quanto ao intemperismo. Essas formas de alteração destroem totalmente o vidro vulcânico dos basaltos. Regiões basálticas nos arredores de Piraju-Timburi-Ipauçu e Paraguaçu Paulista foram delimitadas como potenciais para uso como pozolanas. Estas ocorrências estão alinhadas ao longo do Lineamento do Guapiara, evidenciando um possível controle tectônico. Com certeza, a prospecção futura nestas regiões deveria incluir sondagem rotativa a diamante para avaliar essas ocorrências em três dimensões. / This thesis presents the results of a systematic survey aiming at natural pozzolans in the Paraná Basin, São Paulo State. All possible geological resources with pozzolanic characteristics like diamantomaceous earth, opaline sandstones, kaolinitic clays and basalts were considered in this study. Laboratory work following systematic field work was carried out in two steps: first, chemical and petrographic analysis, X ray diffraction and scanning electron microscope for a general characterization of samples; after this step, only the samples with interesting features for pozzolanic activity were chosen for further analysis to confirm their pozzolanic properties (strength measurement in mortar made with lime and cement, respectively, after 7 and 28 days). A total of 350 samples were characterized during the first step, from which 32 samples were chosen for further analysis. The pozzolanic properties of diatomaceous earth, opaline sandstones, clays and basalts were confirmed. Diatomaceous earth and opaline sandstone cannot, however, be considered for further economical use in view of their scarcity. Abundant clays of sedimentary formations of the Paraná Basin as well as basaltic rocks from Serra Geral Formation, on the other hand, present a great potential as pozzolanic material. Clays belonging to the sedimentary formations, especially those named Franca, Itaqueri and Corumbataí showed high reactivity after thermal activation at 800°C during 1 hour. A single sample from 16 samples of intermediate to acid basaltic rocks presented higher pozzolanic reactivity with lime at 7 days. Other samples 4 presented values in the range between 3 and 6 MPa, and 11 samples lesser than 3 MPa. The fact that just one sample presented higher values of strength does not mean that basalts cannot be explored, it actually means that basalts are potentially favorable. Volcanic glass from basaltic rocks in known to be very susceptible hydrothermal alteration as well as to weathering. Such alteration totally destroys volcanic glass in basalts. Basaltic regions around Piraju-Timburi-Ipauçu and Paraguaçu Paulista were delimited as potential for pozzolanic use. These ocurrences are aligned along the Guapiara Lineament, evidencing a possible tectonic control. Obviously, future exploration in these regions should include diamond drilling to better evaluate these occurrences in three-dimensions.

O cimento é um dos materiais mais utilizados no mundo, sendo amplamente empregado no setor de construção civil. Dentre os tipos de cimento Portland existentes, há o tipo pozolânico, em que um material pozolânico é adicionado ao cimento, cuja principal característica é reagir com o hidróxido de cálcio gerado nas reações de hidratação e formar compostos com propriedades aglomerantes, semelhantes aos compostos gerados na hidratação. A turfa é um composto orgânico formado pela decomposição de matéria vegetal e é amplamente utilizada na agricultura, na indústria metalúrgica e como combustível, e possui uma composição química semelhante às pozolanas usuais, podendo assim, apresentar potencial para ser utilizada como pozolana. O presente trabalho tem como objetivo avaliar o potencial pozolânico da turfa quando adicionada ao cimento, nas proporções de 5, 10, 15 e 20% em peso, e correlacionar as propriedades finais com as características apresentadas pelos materiais puros, utilizando três cimentos de fabricantes e composições diferentes. Ensaios de fluorescência e difração de raios X foram realizados para a caracterização dos três cimentos em estudo e da turfa isoladamente e além dos ensaios de finura, água na pasta de consistência normal, início e fim de pega, permeabilidade ao ar, massa específica, expansibilidade e resistência à compressão. Já para as composições, foram feitos os ensaios de porosidade e fluorescência de raios X foram realizados a partir das composições envolvendo cimento e turfa para a idade de 28 dias. Foram feitos também ensaio de resistência à compressão e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados mostraram que a combinação das propriedades químicas e físicas de cada um dos cimentos estudados corroboram seu comportamento mecânico e as propriedades finais adquiridas ao longo do processo de cura; os três cimentos, sem adição, apresentam propriedades superiores aos valores estabelecidos por norma. Para o ensaio de resistência à compressão das composições, notou-se que para todos os teores analisados há, independentemente do cimento usado e da idade de rompimento, uma redução de cerca de 70% no valor da resistência mecânica (ao comparar os teores de 5 e 20%), resultando em valores inferiores aos apresentados pelos cimentos puros. Tendo em vista que os valores de porosidade permanecem constantes (em torno de 17%) para todas as composições, pode-se considerar que a turfa, mesmo tendo algumas características químicas semelhantes às pozolanas usuais e apresentando granulometria de acordo com a norma, age como um material inerte, não possuindo atividade pozolânica. Tal fato pode ser explicado pelo teor de sílica presente na turfa (inferior a 30%) que está, parcialmente, em seu estado cristalino, como mostra o DRX, afetando de forma negativa a reação pozolânica. A microscopia eletrônica de varredura confirma os resultados de resistência mecânica obtidos: para o teor de 5% de turfa adicionado ao cimento é possível identificar os produtos da hidratação a partir da microestrutura e da composição química apresentada e quando a adição de turfa é de 20%, há uma mudança drástica na microestrutura para os três cimentos, apresentando áreas que não passaram pelo processo de hidratação. / Cement is one of the most used materials in the world, being widely used in the civil construction sector. Among the existing types of Portland cement there is the pozzolanic type, in which a pozzolanic material is added to the cement, whose main characteristics is to react with calcium hydroxide generated in the hydration reactions and to form compounds with binder properties, similar to the compounds generated in the hydration. Peat is an organic compound formed by the decomposition of plant material and is widely used in the agriculture, metallurgical industry and as fuel. The peat chemical composition is similar to usuals pozzolans, which may present potential to be used as pozzolana. The present work aims to evaluate the pozzolanic potential of peat when it is added to the cement, in the content of 5, 10, 15 and 20% by weight and to correlate the final properties with the characteristics present by the pure materials, using three differents cements. X-ray fluorescence and diffraction tests were performed for the characterization of the cements and peat separately, and also fineness tests, water in the paste of normal consistency, start and finish of the handle, air permeability, specific mass, expandability and mechanical resistance for the three cements. On the other hand, X-ray fluorescence and compressive strength tests were performed from the cement and peat compositions for the age of 28 days. In addition, tests of porosity and scanning electron microscopy were made. The results showed that the combination of chemical and physical properties of each studied cement corroborates its mechanical behavior and the final properties acquired during the cure process, all the cements present properties superior to the values established by standart. For the compressive strength of compositions, for every content studied, regardless of age or cement used, there is a reduction of 70% in the mechanical resistance (analyzing contents of 5 and 20%), resulting in values lower than those presented by pure cements. Considering that the porosity values remain constant, around 17%, for all compositions, it can be considered that peat, although having some chemical characteristics similar to usuals pozzolans and presenting granulometry according to the standart, acts as an inert material, having no pozzolanic activity. That can be explain by the silica content in the peat (less than 30%) that is partially in the crystalline state, as shown by the XRD, negatively affecting the pozzolanic reaction. Scanning electron microscopy confirms the results of mechanical resistance obtained: for the content of 5% of peat added to the cement it is possible to identify the hydration products, by the microstructure and chemical composition presented and when the addition of peat is 20%, the microstructure changes drastically for the three cements, presenting areas that did not go through the hydration process. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

A pesquisa aborda os métodos ASTM C 1152 e ASTM C 114, para determinação de cloretos em concreto. Os ensaios foram realizados em dois laboratórios, o da Escola Politécnica da USP, em São Paulo e o da Universidade de Pernambuco, em Recife. Foram preparados concretos com 5 tipos de cimento Portland. O estudo teve como objetivo fazer um levantamento de trabalhos publicados sobre métodos de determinação de cloretos total e solúvel, em concretos, especificamente, discutir a influência do tipo de cimento no teor de cloreto combinado e livre, em amostras de concreto. Foi também objetivo, determinar como se distribui o íon cloreto, solúvel e combinado ao longo da altura de corpos-de-prova de 10x20 cm de diâmetro e apresentar sugestões ao método proposto visando a sua normalização. Paralelamente foram realizados análises químicas e físicas dos cimentos, pela ABCP. O método proposto apresentou boa reprodutibilidade entre os dois laboratórios, através dos cálculos estatísticos, confirmando sua atualidade e, adequação para outros laboratórios. É importante no entanto dizer que este método é demorado, exige dedicação, equipamentos sensíveis e a resposta é lenta. Os cálculos encontram-se informatizados através de planilha interativa de cálculos, facilitando a sua aplicação. A metodologia pareceu adequada para elaboração de norma técnica nacional. / The aim of this research was the application of ASTM method for determination of chlorides in concrete. The tests were made by two laboratories, the EPUSP in São Paulo and POLI in Recife, on concretes prepared with five types of Portland cement. The purpose of this study was to make a survey of published works about the methods of determination of total and soluble chlorides in Portland cement concrete, to discuss the influence of each kind of cement on chlorides, combined and free, in samples of concrete. The purpose was too, determine how the free and linked chlorides are distributed through the height of the specimens of 10x20 diameter and to present suggestions to the standardization of this method. The method presented good results among the two laboratories, the statistical tests demonstrating the method\'s actuality and, adequate to anothers laboratories. It is important to say that this method is slow, needs dedication and specific facilities. The mix-proportion calculations from chemical analysis were made with a spreadsheet software. The methodology seemed to be adequated for the elaboration of a National Standard.

Orientador: Maria Lúcia Pereira Antunes / Banca: José Lazaro Ferraz / Banca: Marcio Alexandre Marques / Resumo: Uma das alternativas para a destinação de Resíduos de Equipamentos Eletroeletrônicos (REEE), termo adotado no Brasil e tradução literal do inglês Waste Eletronic and Electrical Equipament (WEEE), é a reciclagem. Em geral os metais presentes nesses resíduos apresentam maior interesse para as recicladoras, porém as carcaças dos equipamentos constituídas por polímeros acabam sendo destinadas a aterros. O presente trabalho apresenta uma forma simples e barata de se agregar valor a esse resíduo, tornando-o mais vantajoso financeiramente. Um estudo do comportamento do concreto com adição de polímeros fracionados provenientes de carcaças de equipamentos eletroeletrônicos descartados em substituição a parte do agregado graúdo é apresentado. Para isso foi feita a caracterização dos polímeros proveniente do REEE e foi estudado o comportamento de corpos de prova produzidos com adição de 5%, 8%, 10%, 15% e 20% em massa desse resíduo, mantendo um traço sem incorporação para comparação. O agregado graúdo obtido a partir dos polímeros advindos do REEE tem predominância da sua granulometria na faixa dos 6,3 mm, são identificados como sendo constituídos por HIPS (High Impact Polystyrene), e apresentam-se como material hidrofílico possibilitando boa interação com argamassa de cimento e água. Os concretos obtidos com até 20% de incorporação desse resíduo apresentam densidade superior a 2,0g/cm3, permitindo classifica-los como um concreto estrutural normal. O aumento da porcentagem de incorpor... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre