Made available in DSpace on 2016-12-23T14:04:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bazzarella_BB_2005.pdf: 1796304 bytes, checksum: 5c1096eb07ceba35ec8e46762f4f2ba8 (MD5) Previous issue date: 2005-12-20 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Uma das formas de se conservar água nas residências é utilizando fontes alternativas de suprimento. O reúso de águas cinza para fins não-potáveis, tais como lavagem de veículos, rega de jardins e descarga de vasos sanitários, é apenas um exemplo. Este trabalho tem como objetivo pesquisar alternativas para redução do consumo de água potável e da produção de esgotos sanitários em edificações, a partir do aproveitamento do tratamento e reúso de águas cinza em descargas de vasos sanitários. Para isso, foi realizada uma etapa preliminar de caracterização qualitativa de águas cinza coletadas em diversas fontes (lavatório, chuveiro, pia de cozinha, tanque e de máquina de lavar roupa) do ponto de vista físico-químico e microbiológico. A água cinza apresentou significativa concentração de matéria orgânica rapidamente biodegradável e sulfatos, evidenciando o grande potencial de produção de H2S, caso ela seja estocada sem tratamento. As concentrações de nutrientes (N e P) foram menores que no esgoto convencional, uma vez que a maior parte deles é oriunda dos excrementos (urina e fezes). A presença de E. coli mostrou que a desinfecção prévia ao reúso é necessária, principalmente se as normas para o reúso em descarga de vasos sanitários forem muito rígidas. Uma outra etapa realizada neste trabalho foi o monitoramento de um sistema de reúso implantado em um prédio localizado na UFES. O prédio contém duas salas de professores com banheiros individuais e banheiros coletivos, masculino e feminino, contabilizando um total de seis pias, dois chuveiros, seis vasos sanitários e dois mictórios. As águas cinza do prédio (efluente de chuveiro e lavatório) são encaminhadas separadamente para uma Estação de Tratamento de Águas Cinza (ETAC), cujo processo é baseado na associação de um Reator Anaeróbio Compartimentado (RAC), de um Filtro Biológico Aerado Submerso (FBAS), de um Filtro Terciário (FT) e de desinfecção à base de cloro. O tratamento adotado apresentou elevada eficiência na remoção de turbidez, cor, DBO5, DQO e E. coli., e características compatíveis com diversos padrões estabelecidos para o reúso não-potável. As características dos lodos gerados desse tratamento apresentaram concentrações de ST e relação SV/ST de 0,59% e 77% (1ª câmara do RAC), 0,54% e 74% (2ª câmara do RAC), 0,004% e 32% (lodo aeróbio), 0,008% e 60% (1ª coleta lodo terciáro) e 0,004% e 25% (2ª coleta lodo terciáro). / Alternative sources of residential water supply may aid water conservation. One example is the reuse of greywater for non potable purposes (car washing, garden irrigation and toilet flushing). This work investigates alternatives for reducing potable water consumption and the production of wastewater in buildings, using greywater treatment applied to toilet flushing. Initially, a physical-chemical and microbiological qualitative characterization of greywater collected in several sources (lavatory, shower, kitchen sink, tank and wash machine) was carried out. The greywater presented significant concentrations of quickly biodegradable organic substances and sulphates, highlighting its high potential for H2S production when stored untreated. The nutrient concentrations (N and P) were minor compared with the ones in a conventional sewer, since they largely came from faeces and urine. The presence of E. coli showed the need for disinfection before reuse, depending on the quality standards for toilet flushing. Additionally a reuse system was monitored in a building at UFES University. The building contains two professors rooms with individual bathrooms and collective bathrooms, male and female, giving a total of six lavatories, two showers, six toilets and two urinals. This building s greywater (the effluent of showers and lavatories) is directed to a Greywater Treatment Plant (ETAC), whose processing is based on a combination of techniques - Compartment Anaerobic Reactor (RAC), Submerged Aerated Filter (FBAS), Tertiary Filter (FT) and disinfection based in chlorine. The adopted treatment showed high efficiency in the removal of turbidity, color, BOD5, QOD, E. coli, and was compatible with diverse standards established for non potable reuse. The characteristics of the generated sludge of this treatment presented concentrations of ST and the relation SV/ST of 0,59% and 77% (1st chamber of the RAC), 0.54% and 74% (2nd chamber of the RAC), 0.004% and 32% (aerobic sludge), 0.008% and 60% (1st collects tertiary sludge) and 0.004% and 25% (2nd collects tertiary sludge).

Na primeira etapa deste trabalho foi avaliada a potencialidade do uso da cinza de casca de arroz como carga em polipropileno (PP) comparando-a com o talco que é a carga mineral mais utilizada em polímeros. Esta comparação foi feita utilizando os compósitos formados por polipropileno com 20% da cinza de casca de arroz assim como, os formados por polipropileno com 20% de talco, determinando as suas propriedades. Apesar das propriedades do compósito de PP com a carga de 20% de cinza de casca de arroz apresentarem resultados inferiores em relação àqueles quando se utilizou o talco como carga, pode-se dizer que a cinza de casca de arroz pode ser usada como carga para outros usos menos nobres do PP. Desta forma se está dando um destino para esse resíduo que hoje é descartado no meio ambiente contribuindo assim, para a preservação do mesmo, além de reduzir o custo do produto. Este trabalho também teve como objetivo estudar o efeito da radiação ionizante nas propriedades destes compósitos de PP com 20% de cinza de casca de arroz. Utilizou-se o agente de acoplagem, anidrido maleico, para verificar se houve melhora na homogeneização das amostras. Em virtude do PP ser um polímero semicristalino, quando exposto ao processo de irradiação, tem sua morfologia modificada devido aos mecanismos de cisão das cadeias poliméricas. Este fato é atribuído aos mecanismos de cisão das cadeias poliméricas, que está de acordo com a literatura. / In the first step of this work, it was evaluated the possibility of using rice husk ash as a filler in polypropylene (PP) making a comparison with talc which is the most used mineral filler in polymers. This comparison was made by using polypropylene with 20% rice husk ash as well as polypropylene with 20% talc measuring their properties. Despite the properties of the PP with 20% rice husk ash decreased compared with the composite of polypropylene with 20% talc it can be said that the rice husk ash can be used as filler for or other utilization less noble of PP . This way it is being given a destination for this residue that it is disposable in the environment contributing to its preservation, moreover reducing the product cost. This work had also as an aim to study the ionizing radiation effect in the properties of these composites. It was used the coupling agent, maleic anhydride , to verify a best sample homogenization. According to the results it can be said that PP is a semicrystalline polymer, and so it has its morphology modified when exposed to the irradiation process. This fact is due to the scission mechanisms of the polymeric chains which it is in compliance to the literature.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:48:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FellipeCACM_DISSERT.pdf: 1867444 bytes, checksum: bdeaf70a3884fde7d06961686d3bb1db (MD5) Previous issue date: 2012-12-27 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / With the increase in cement consumption, it has quickly become one of the inputs most consumed by mankind over the last century. This has caused an increase in CO2 emissions, as cement production releases large quantities of this gas into the atmosphere. Adding this fact to the growing consciousness of environmental preservation, it has led to a search for alternatives to cement to complement its derivatives, in the form of waste materials like the ashes. This research aimed to analyze the properties of mortars in fresh and hardened state with partial replacement of Portland cement by residual algaroba wood ash (CRLA) potteries produced by the state of Rio Grande do Norte. The CRLA was collected and sieved, where part of it was ground and characterized in comparison with that just sifted, being characterized according to its chemical composition, grain size, fineness, density, bulk density and index of pozzolanic activity. It was found that the wood ash does not act as pozzolan, and grinding it has not changed its characteristics compared to those just sifted, not justifying its use. Two traces were adopted for this research: 1:3 (cement: fine sand) and 1:2:8 (cement: hydrated lime: medium sand); both in volume, using as materials the CRLA just sifted, CP II F-32 Portland cement, CH-I hydrated lime, river sand and water from the local utility. For each trace were adopted six percentages of partial replacement of cement for wood ash: 0% (control) 5%, 7%, 10%, 12% and 15%. In the fresh state, the mortars were tested towards their consistency index and mass density. In the hardened state, they were tested towards their tensile strength in bending, compressive strength and tensile adhesion strength, and its mass density in the hardened state. The mortar was also analyzed by scanning electron microscopy and X-ray diffraction. Furthermore, it was classified according to NBR 13281 (2005). The results showed that up to a content of 5% substitution and for both traces, the residual algaroba wood ash can replace Portland cement without compromising the mortars microstructure and its fresh and hardened state / Com o aumento do seu consumo, o cimento se tornou rapidamente um dos insumos mais consumidos pela humanidade no ?ltimo s?culo. Isso desencadeou um aumento das emiss?es de CO2, uma vez que a produ??o do cimento libera na atmosfera grandes quantidades deste g?s. Somando este fato ao crescente pensamento da preserva??o ambiental, passou-se a buscar alternativas ao cimento, na forma de res?duos, para complementar os seus derivados, sendo uma delas as cinzas. Este trabalho teve como objetivo analisar as propriedades, no estado fresco e endurecido, de argamassas com substitui??o parcial do cimento Portland pela cinza residual de lenha de algaroba (CRLA) produzida pelas olarias do RN. A CRLA foi recolhida e peneirada, onde parte dela foi mo?da e caracterizada em compara??o com a apenas peneirada, sendo caracterizadas quanto a sua composi??o qu?mica, granulometria, finura, massa espec?fica, massa unit?ria e ?ndice de Atividade Pozol?nica. Avaliou-se que a cinza n?o atua como pozolana e que ela mo?da pouco variou em rela??o a apenas peneirada, injustificando seu uso. Adotou-se para este trabalho dois tra?os, sendo 1:3 (cimento : areia fina) e 1:2:8 (cimento : cal : areia m?dia), ambos em volume, usando-se como materiais a CRLA apenas peneirada, o cimento Portland CP II F-32, a cal hidratada CH-I, areia de rio e ?gua da concession?ria local. Para cada tra?o foram adotados percentuais de substitui??o parcial do cimento pela cinza, sendo eles 0% (refer?ncia), 5%, 7%, 10%, 12% e 15%. No estado fresco, as argamassas foram ensaiadas com rela??o ao seu ?ndice de consist?ncia e ? densidade de massa. No estado endurecido, foram ensaiadas com rela??o ? sua resist?ncia ? tra??o na flex?o, ? compress?o e de ader?ncia ? tra??o, e ? sua densidade de massa no estado endurecido. Elas foram tamb?m analisadas por microscopia eletr?nica de varredura e por difra??o de Raios-X. Al?m disso, as argamassas foram classificadas conforme a NBR 13281 (2005). Os resultados encontrados mostraram que, at? um teor de 5% de substitui??o e para ambos os tra?os, pode-se substituir o cimento pela cinza residual de lenha de algaroba sem comprometer as argamassas microestruturalmente e no seu estado fresco e endurecido

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:48:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FelipeMSC_DISSERT.pdf: 3412547 bytes, checksum: 6323164ff4e2d93c2b1596218608b86a (MD5) Previous issue date: 2014-01-24 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The use of sewage sludge as a raw material falls within the waste recycling key in the current process model environmental sustainability .Waste recycling has been consolidated as a sustainable environmentally sound technical solution, and. Despite showing very variable composition and characteristics, sewage sludge, can be considered as a residue with a high recycling potential in the building sector. In this paper the feasibility of using sewage sludge ash was studied in addition to Portland cement mortar in 1:3 mass considered the standard dash. This gray additions were studied in proportions of 5%, 10 %, 15 %, 20 %, 25% and 30% by mass of cement. The methodology was focused on the characterization of materials by physical, chemical , mechanical , environmental and morphological followed by the production of mortar tests ,and finalized by the characterization tests of mortar in the fresh state, through the consistency index, content of entrained air, bulk density and water retention, and in the hardened state by bulk density, water absorption by capillarity capillarity coefficient, compressive strength, tensile strength in bending ,tensile bond strength and microstructural analysis for percentages of 0 to 20%. After comparing with the standard mortar mortars with addition of ash, it is concluded that the ash of sewage sludge did not impair the integrity and properties of mortars with addition, including increasing resistance to compression and tension, being 20% more indicated percentage. Thus, it becomes feasible the addition of sewage sludge ash in Portland cement mortar for the trait studied / O uso de lodo de esgoto como mat?ria-prima se insere dentro do processo de reciclagem de res?duos, fundamental no modelo de sustentabilidade ambiental atual. A reciclagem de res?duos vem se consolidando como uma solu??o sustent?vel, t?cnica e ambientalmente correta. Apesar de apresentar composi??o e caracter?sticas muito vari?veis, o lodo de esgoto, pode ser considerado como um res?duo com alto potencial de reciclagem no setor da constru??o civil. Neste trabalho foi estudada a viabilidade de utiliza??o de cinza de lodo de esgoto como adi??o em argamassa de cimento Portland no tra?o 1:3 em massa considerado o tra?o padr?o. Foram estudadas adi??es desta cinza nas propor??es de 5%, 10%, 15%, 20%, 25% e 30% em rela??o ? massa de cimento. A metodologia foi centrada na caracteriza??o dos materiais por meio de ensaios f?sicos, qu?micas, mec?nicos, ambientais e morfol?gicos, seguida pela produ??o das argamassas, e finalizada pelos ensaios de caracteriza??o das argamassas no estado fresco, atrav?s do ?ndice de consist?ncia, teor de ar incorporado, densidade de massa e reten??o de ?gua, e no estado endurecido atrav?s da densidade de massa, absor??o de ?gua por capilaridade, coeficiente de capilaridade, resist?ncia ? compress?o, resist?ncia ? tra??o na flex?o, resist?ncia de ader?ncia ? tra??o e da an?lise microestrutural para as porcentagens de 0 e 20%. Ap?s comparar a argamassa padr?o com as argamassas com adi??o da cinza, conclui-se que a cinza de lodo de esgoto n?o prejudicou a integridade e propriedades das argamassas com adi??o, inclusive aumentando a resist?ncia ? compress?o e tra??o, sendo 20% a porcentagem mais indicada. Assim, torna-se vi?vel a adi??o de cinza de lodo de esgoto em argamassa de cimento Portland para o tra?o estudado

Apesar do avanço tecnológico crescente na construção civil, a falta de durabilidade das estruturas de concreto, tanto em edificações como pavimentação, tem sido constatada com acentuada assiduidade e proporção. O compósito cimentício de elevada deformação, também conhecido como Engineered Cementitious Composites (ECC), foi difundido a partir do conceito de concretos de alto desempenho reforçado com fibras, visando suprir o comportamento frágil do concreto convencional e problemas relacionados à falta de durabilidade gerada, principalmente, devido à propagação de fissuras. Neste contexto, o Laboratório de Ensaio de Modelos Estruturais (LEME) da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) consolidou, nos últimos cinco anos, um grupo de pesquisa voltado ao estudo do ECC aliado a utilização de materiais nacionais. A concepção tem sido baseada na aplicação de materiais que proporcionem custos mais baixos e fomentem questões de sustentabilidade ambiental. Assim, foram incorporados ao material, fibra de polipropileno (2% em volume) e substituição parcial do cimento por 30% (em volume) de cinza de casca de arroz residual. O presente trabalho visa analisar questões de durabilidade destes compósitos (com e sem a incorporação de cinza), e compará-los a concretos convencionais, através de ensaios relacionados ao estudo da estrutura de poros (absortividade, absorção e índice de vazios, absorção e água por capilaridade, absorção de água pelo método do cachimbo e microscopia eletrônica de varredura), penetração e difusão de íons cloretos, retração livre e restringida, e, por fim, resistência à abrasão. Os resultados obtidos indicam que a incorporação de cinza de casca de arroz melhorou significativamente as propriedades do compósito relacionadas à conexão e solução dos poros, dificultando a passagem de cloretos, além de apresentar resistência à abrasão semelhante ao compósito de referência. Sua desvantagem está relacionada às maiores aberturas de fissuras ocasionadas devido à retração restringida. Entretanto, o trabalho evidencia a viabilidade e vantagem do uso de cinza de casca de arroz na produção do compósito, em termos de durabilidade. / Despite the increasing technological advances in construction, the lack of concrete structures durability, both in buildings and pavement, have been found with severe attendance and proportion. The high strain cementitious composite, also known as Engineered Cementitious Composites (ECC), was widespread from the concept of high performance fiber reinforced concrete, in order to supply the fragile behavior of conventional concrete and problems related to lack of durability generated mainly due to crack propagation. In this context, the Laboratório de Ensaios e Modelos Estruturais (LEME) of the Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS) consolidated over the last five years, a research group focused on the ECC study allied with the use of national materials. The design has been based on the application materials that provide lower costs and promote environmental sustainability issues. Thus, they were incorporated into the material polypropylene fibers (2% by volume) and partial cement replacement of 30% (by volume) of residual rice husk ash. This study aims to examine durability issues of these composites (with and without rice husk ash), and compare them to conventional concretes, through tests related to the study of pore structure (absorptivity, absorption and void ratio, water absorption by capillarity, water absorption by the pipe method and scanning electron microscopy), penetration and diffusion of chloride ions, free and restrained shrinkage, and, finally, abrasion resistance. The results indicate that the incorporation of rice husk ash significantly improved material properties related to connection and pores solution, hindering the chloride ingress, and presents abrasion resistance similar to the reference composite. Its disadvantage is related to the larger cracks due to restrained shrinkage. However, the work demonstrates the viability and advantage of use rice husk ash in the composite production in terms of durability.

Com o intuito de valorizar resíduos localmente disponíveis foi selecionada como principal matéria prima desta pesquisa, uma cinza de fundo proveniente da queima de carvão mineral para geração de energia em uma usina termoelétrica do Estado. Uma vez que este resíduo ainda não possui destinação que lhe agregue valor, o mesmo é amplamente utilizado no preenchimento de cavas de extração de carvão ou então permanece em bacias de sedimentação, criando assim um panorama suscetível a problemas ambientais além de gerar elevados custos para seu transporte. Neste âmbito surgem com grande destaque o desenvolvimento de ligantes álcali-ativados, dentre estes os geopolímeros, que por utilizarem diversos materiais provenientes de resíduos industriais na sua produção apresentam grande redução na emissão de CO2 e no consumo energético quando são comparados ao cimento Portland. Estes materiais consistem na ativação alcalina de aluminossilicatos amorfos (precursor), sendo estes na maioria das vezes resíduos ou subprodutos industriais. Sendo assim, o presente trabalho teve por objetivo otimizar traços, com base em cinza de fundo, para a produção de ligantes e argamassas geopoliméricas. O método experimental proposto se encontra dividido em diferentes fases subsequentes à seleção e caracterização das matérias primas: (1) síntese de sistemas geopoliméricos em pasta, (2) otimização dos geopolímeros em pasta e (3) produção de argamassas geopoliméricas com verificação das propriedades mecânicas e de absorção de água. A partir da análise dos resultados observou-se que o teor de Na2O = 15% com uma concentração de silicatos solúveis no ativador (expresso como a relação molar SiO2/Na2O) igual a 1 (sistema CF-15-1,0), se mostrou ideal para as misturas com cinza de fundo. A adição de silicatos solúveis propiciou um incremento de resistência aos sistemas produzidos no geral, atingindo em alguns casos o acréscimo de até 40% na resistência aos 28 dias. Quando avaliados diferentes tamanhos de partículas a partir do beneficiamento mecânico das cinzas, observou-se que um diâmetro médio de 7 μm é o mais adequado. Com relação aos sistemas binários e híbridos testados quando comparados aos seus referenciais moldados apenas com cinza de fundo, nenhuma combinação foi capaz de superar as resistências dos referenciais. Quando produzidas argamassas geopoliméricas a partir das combinações com outros resíduos (lodo de anodização do alumínio e catalizador de equilíbrio - resíduo proveniente do processo de craqueamento catalítico em leito fluidizado de frações pesadas do petróleo) e cimento Portland, houveram quedas na resistência à compressão de maneira generalizada. A argamassa utilizada como referência (CF-15-1,0) se mostrou a matriz mais densa e consequentemente atingiu o maior desempenho mecânico com menor absorção de água por capilaridade. / In order to valorise locally available residues, bottom ash (BA) from a thermo-electrical plant was selected as the main material within the project presented here. BA does not have any commercial value and normally it is used to refill old coal mines or it is disposed in extended basins increasing the environmental impact as well as the cost related to its transport. Also there exist convincing interests in the development of non-conventional binders, i.e. alkali-activated cements (geopolimers), which can be a feasible pathway to the valorization of different industrial wastes. When alkali-activated concrete is produced under optimal conditions, it can exhibits similar or even higher mechanical performance and durability when compared to traditional Portland cement concrete. These materials are based on aluminosilicate mineral (precursor) chemically activated by an alkaline solution (activator). Thus, this project is focused in the optimization dosage of bottom ash based geopolymers in pastes and the subsequent mortars production and assessment. Mechanical performance and some permeability properties of the developed geopolyemrs were assessed. The results showed that 15% of Na2O in respect to the bottom ash with 1,0 SiO2/Na2O molar ratio as activator produced more suitable geopolymeric paste. This material was used as a reference system for the development of the proposed project. Also mechanical treatement applied to the BA reduced x% the mean particle size obteining 7 μm and this improved up to ~95% the mechanical performance of the produced geopolymers. The inclusion of Portland cement as a secondary precursor did not have significant effect under the compressive strength when compared to the BA-based systems. Furthermore, the use of other sorces of aluminosilicates, such as aluminium anodizing sludge and spent fluid cracking catalyst, also did not presented any improvement in the analysed geopolimeric systems. BA-based systems activated at 15% of Na2O using an alkali activator solution with a Ms of 1.0 showed the lowest permability and higher mechanical performance.

Orientador: Mauro Mitsuuchi Tashima / Resumo: A constante preocupação com o meio ambiente, principalmente, em relação à emissão de gases de efeito estufa na atmosfera, é uma das grandes razões pelas quais pesquisadores buscam por aglomerantes alternativos ao cimento Portland. Associado a este fato, está também a geração e o manejo dos resíduos sólidos urbano e industriais. Neste sentindo, os aglomerantes ativados alcalinamente têm sido apontados como “os novos cimentos do futuro”, uma vez que proporcionam uma redução na emissão CO2 pelo menor consumo de cimento Portland e pelo potencial de absorção dos resíduos, já que estes tem sido muito empregado como precursores na produção dos aglomerantes ativados alcalinamente, além de apresentarem melhores propriedades que o cimento Portland. Diante disto, o objetivo desta pesquisa foi avaliar a viabilidade e os efeitos da utilização da cinza de lodo de esgoto (CLE) em geopolímeros à base de metacaulim. Sistemas binários compostos por metacaulim (MK) e CLE foram confeccionados e submetidos a diferentes condições de cura – temperatura ambiente (25°C) e banho térmico (65°C) usando como solução alcalina a mistura de NaOH e uma solução de silicato de sódio. A CLE foi empregada como substituição parcial do MK em proporções de 0-20%. As amostras foram avaliadas por difração de raios – X, microscopia eletrônica de varredura e por resistência à compressão. Os resultados mostraram a formação de zeólitas (Faujasita) nas amostras curadas em banho térmico, que provocou uma redução de até 16,... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2018. / Submitted by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-09-26T22:41:49Z No. of bitstreams: 1 2018_JogérioEvangelistadeFreitas.pdf: 3240897 bytes, checksum: bffa4e3e2711ba6f77f282642c7c8573 (MD5) / Approved for entry into archive by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-10-08T20:15:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_JogérioEvangelistadeFreitas.pdf: 3240897 bytes, checksum: bffa4e3e2711ba6f77f282642c7c8573 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-08T20:15:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_JogérioEvangelistadeFreitas.pdf: 3240897 bytes, checksum: bffa4e3e2711ba6f77f282642c7c8573 (MD5) Previous issue date: 2018-10-08 / Esta pesquisa, avaliou a estabilização química de um solo do Estado de Roraima Brasil com adição de cinza da casca de arroz e ou cimento Portland. O objetivo principal é potencializar o uso da cinza da casca de arroz produzida na indústria cerâmica de Roraima visando estabilização para uso em pavimento rodoviário. Foram pesquisados diversos traços com misturas de solo e cinza, como também solo com cinza e cimento. Para o solo natural procedeuse os ensaios de caracterização (granulometria, limite de liquidez e limite de plasticidade), massa específica real e aparente e absorção a água da fração graúda. Para todos os traços foram realizados os ensaios de limite de liquidez e plasticidade, compactação, CBR, resistência a compressão simples, resistência a tração diâmetral e sucção pelo método do papel filtro. Para a cinza foram realizados análise química e mineralógica. Os ensaios foram realizados no laboratório da Empresa COEMA PAISAGISMO LTDA e nos laboratórios da Universidade Federal de Roraima (UFRR) e Universidade de Brasília (UNB). A granulometria do solo natural se mostrou desuniforme, limite de liquidez de 21%, limite de plasticidade igual a 16% e índice de plasticidade de 5%, indicando solo de baixa plasticidade sendo classificado pelo sistema HRB como solo do tipo A1-a e índice de grupo igual a zero. A classificação química mostrou ser tipo, classe IIA, resíduos não perigoso e inerte, não corrosivo e não tóxico. O difatograma de raio X mostrou que a cinza incinerada induz a formação de quartzo com presença de cristobalita, mostrando ser a cinza uma sílica cristalina. Foram realizados ensaios com vários teores de cinza, sendo o melhor resultado obtido com o teor de 6% de cinza para o CBR e resistência a compressão simples. O aumento do teor de cinza na mistura tendeu diminuir o valor do CBR em relação ao obtido para o solo natural. O cimento acelerou as reações pozolânicas nas misturas percebendo-se ganho de resistência já com a incorporação de 1% de cimento. O ensaio de sucção mostrou a capacidade da cinza em absorver água, reduzindo a sucção das misturas. De um modo geral a estabilização com cinza pode ser recomendado para uso em camadas de sub-base, e com cimento e cinza pode ser aplicado em camada de base de pavimentos. / This research evaluated the chemical stabilization of a soil from the State of Roraima Brazil, with the addition of ash from rice husk and/or Portland cement. The principle goal is to show the important of the use of rice husk ash produced in the ceramic industry of Roraima, wanting to establish of soil the use in paving highways. Various traces were examined with a mixture of soil and ash; and also with ash and cement mixed with soil. For the natural soil, experiments were conducted of the characteristics (granulametry, atterberg limits, plasticity limit), real specifmatter and apparent, and water absorption of the bigger pieces. For all the experiments were conducted osatterberg limits, and plasticity limits, compaction , CBR, resistance to simple compression, diameter traction resistance and suction by the paper filter method. For the ash, chemical and mineralogical analisis were done. The samples were analized in the laboratory of Roraima´s Federal University (UFRR), and the University of Brasília (UNB). The granulametry of the natural soil showed uneven, atterberg limit of 21,5%, plasticity limit equal to 16,3%, and plasticity index of 5,2%, showing low plasticity soil being classified by the HRB system as a soil type AI-a with group index equalto zero. The chemical classification of ash show to be class type IIA residues that are not harmful and inert, not corrosive and non-toxic. The results of difatogram x-ray showed that the burnt ash produces quartz formation with the presence of cristobalite, demonstrating to be crystal silic ash. The best result found with 6% ash CBR and simple compression resistance. When more ash was added to the mixture, the CBR ratio diminished compared to that with regular soil. The cement accelerated the pozolamics reaction in the mixtures showing resistance gain with incorporation of 1% of cement. The suction sample showed the capacity of ash to absorb water, reducing the mixtures suction. Is this way, the establishment with ash can be recommend to be used in sub-base layers, and with cement and ash can be applied in base layers of pavements.

Este trabalho apresenta um estudo de corrosão da armadura induzida por carbonatação em concretos com elevados teores de cinza volante, utilizando-se para isso a técnica de resistência de polarização. Selecionou-se para a pesquisa quatro relações água/aglomerante (0,44, 0,48, 0,55 e 0,65) e quatro teores de substituição de cimento (clínquer + gesso) por cinza volante (0,15, 30 e 45%). Foi também escolhido para comparação o cimento CPIV 32. Os corpos-de-prova foram curados por 28 dias, sazonados por 22 dias e então carbonatados em ambientes com 5 e com mais de 50% de CO2, por um período 223 dias. Após, os concretos foram parcialmente imersos durante 35 dias. Os ensaios de resistência de polarização foram feitos durante todo o período de carbonatação e imersão parcial. Paralelamente, romperam-se corpos-de-prova por compressão axial, determinou-se profundidades carbonatadas e monitorou-se as massas dos corpos de prova usados para ensaio de resistência de polarização. Realizou-se também análises complementares de microestrutura, utilizando-se as técnicas de difração por raios-X, fluorescência de raios-X, microscopia eletrônica de varredura por elétrons retroespalhados, análises com EDS (Energy Dispersive Spectroscopy) e espectroscopia Raman. Os experimentos realizados possibilitaram identificar o efeito significativo da variação do teor de cinza volante para a corrosão da armadura. Os resultados assim obtidos também permitiram constatar o efeito significativo do teor de CO2 para os resultados de potencial de corrosão e de densidade de corrente de corrosão. Os resultados obtidos neste trabalho evidenciaram a importância de cada vez mais se buscar a realização de ensaios que reproduzam o máximo possível condições de exposição das estruturas no ambiente. / This work presents a study of corrosion of reinforcing steel induced by carbonation in concretes containing fly ash. Four water-binder ratios (0,44; 0,48; 0,55 and 0,65) and four clinker (clinker + gypsum) replacements of fly ash (0;15; 30 and 45%) were selected. It was also chosen CPIV 32 cement to study. After 28 days kept in the moist curing room, the samples were carbonated during 223 days in a CO2 atmosphere with 5% and more than 50% of CO2 After the carbonation period, the concretes samples were partially immersed during 35 days in potable water. Linear polarization resistance tests were made during the whole carbonation and partial immersion periods. Moreover, compressive strength tests were made, depth of carbonation in concretes were determined and the masses of samples used in linear polarization resistance tests were monitored. Even microstructure complementary analyses were made using X-ray diffraction (DRX) techniques, X-ray fluorescence (FRX), electronic microscopy using backscattered electrons and energy dispersive spectroscopy analyses and Raman spectroscopy. Based on the accomplished tests it’s possible to identify the significant effect of the fly ash level replacement in concrete on the reinforcing steel corrosion. The thus gotten results also had of allowed evidencing the significant effect of the CO2 concentration on the results of corrosion potential and corrosion current density.

A pesquisa relatada nesta dissertação teve por objetivo analisar a viabilidade técnica de estabilizar-se um solo sedimentar arenoso do Uruguai com cinza de casca de arroz (CCA) e cal. O solo utilizado apresenta baixo poder suporte, sendo pouco adequado para camadas de sub-base e base de pavimento rodoviário. Também não é adequado para ser estabilizado com cal e sua estabilização com cimento é muito custosa. Dois tipos básicos de CCA foram utilizados: uma cinza residual do processo de queima de casca de arroz em um forno sem controle de temperatura, e cinzas produzidas em laboratório por incineração de casca de arroz a diferentes temperaturas controladas. Foram realizados ensaios de difratogramas de raios-X, compactação, capacidade de suporte (ISC), compressão simples, tração por compressão diametral e durabilidade do solo, das CCA e das misturas solo-CCA-cal. Determinaram-se as influências do tempo de cura, dos teores de CCA e cal e dos tipos de CCA nos parâmetros de compactação, no ISC, no comportamento tensão-deformação e nas resistências à compressão simples e à tração por compressão diametral. Analisaram-se os efeitos da demora entre mistura e compactação no comportamento tensão-deformação e na resistência à compressão simples nas misturas com CCA residual e cal, além da sua durabilidade a ciclos de molhagem e secagem. As CCA produzidas a temperatura controlada entre 650°C e 800°C mostraram uma maior atividade pozolânica devido a sua estrutura amorfa. Os valores máximos de módulo de deformabilidade e resistência à compressão simples foram obtidos para as misturas com CCA a temperatura controlada. As misturas solo- CCA residual-cal desenvolveram resistência à tração demonstrando a ocorrência de reações pozolânicas. A estabilização do solo sedimentar arenoso com CCA e cal mostrou-se eficaz, permitindo o uso destes materiais em camadas de sub-base de pavimentos. / This MSc thesis was carried out with the purpose of analysing the technical feasibility of stabilizing a Uruguayan sandy soil with rice husk ash (RHA) and lime. The soil utilized present low bearing capacity and is not suitable for road pavement bases and sub-bases. It does not react to lime by itself and its stabilization with Portland cement is prohibitively expensive. Two kinds of RHA were used: a residual ash produced in the process of incinerating rice husk in an oven without temperature control, and ashes produced in laboratory by incineration of rice husk at different controlled temperatures. X-ray diffraction, compaction and bearing capacity (CBR), unconfined compression, split tensile and durability tests were carried out in the soil and in RHA samples and also in soil-RHA- lime mixtures. The influence of curing time, RHA and lime contents and RHA types in compaction parameters, CBR, strain-stress behaviour and unconfined compressive and split tensile strength were evaluated. The effects of the compaction delay on the stress-strain behaviour and the unconfined compression strength of the mixtures with residual RHA and lime were analysed. In order to investigate the mixtures durability, compacted specimens were submitted to wetting and drying cycles. Due to this amorphous structure, the RHA produced at controlled temperatures (650°C to 800°C) showed to be a more reactive concerning pozzolanic activity. The highest strain modulus and unconfined compression strength values were obtained for the mixtures with controlled temperature RHA. The soil-residual RHA-lime mixtures also developed tensile strength proving that pozzolanic took place. The stabilization of the sandy sedimentary soil with RHA and lime proved to be efficient, allowing the use of these materials in pavement sub-base layers.