Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2012-10-24T03:16:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 255426.pdf: 1511608 bytes, checksum: eb6fe83d57419a5b27b496708d7c1d57 (MD5) / As propriedades de transporte de umidade de um material estão relacionadas à sua durabilidade, visto que a deterioração deste é causada pela penetração de agentes agressivos, através da água. É importante que as propriedades hidrodinâmicas de materiais fabricados com resíduos sejam mensuradas para uma avaliação mais completa de seu desempenho e para servirem como dados de entrada em modelos de predição de comportamento. A presente pesquisa utilizou agregado reciclado de construção e demolição (AGR) e cinza pesada (CzP), ambos sem finos, em materiais granulares e argamassas e avaliou suas propriedades de fixação e transporte de água, tendo como referência materiais granulares e argamassas confeccionadas com areia IPT, de mesma granulometria dos resíduos. As porcentagens de substituição (em volume) foram de 25, 50, 75 e 100%. Foi também composta uma mistura entre os dois resíduos utilizados com teor de substituição de 25%, 50% e 75%. Foram avaliadas, nos materiais granulares: absorção capilar, secagem ao ar e absorção saturada superfície seca. Nas argamassas foram avaliadas: absorção por capilaridade e imersão, ângulo de molhamento aparente e resistência elétrica ao longo da absorção capilar. Os resultados mostram a influência dos resíduos na fixação e transporte de umidade nos materiais granulares e nas argamassas.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2012-10-24T03:20:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 252101.pdf: 34450561 bytes, checksum: 6225cdac7b9249be314b126d2017bcea (MD5) / A influência da incorporação de materiais granulares reciclados na fase plástica de concretos é analisada nesta pesquisa. Os agregados reciclados são provenientes de resíduos (RES) de construção e demolição (RCD) e da queima do carvão mineral para geração de energia (CZP) em substituição ao agregado miúdo natural. Substituições parciais e totais foram realizadas. Inicialmente, uma metodologia de substituição dos RES é proposta, já que há grande dificuldade para o estabelecimento preciso da equivalência de volume entre os RES em relação ao agregado miúdo natural (AGN). Ensaios de absorção de água por capilaridade foram executados em amostras granulares de mesclas AGN-RES e os resultados mostraram grande intensidade de absorção de água pelos RES em comparação ao AGN, principalmente por sua natureza porosa. A influência dos agregados reciclados RCD e CZP sobre a cinética de hidratação do cimento Portland foi analisada utilizando o ensaio de calorimetria semi-adiabática. Argamassas com proporcionamento dos materiais associado aos traços dos concretos para as medições dos parâmetros da fase plástica foram produzidas e os resultados mostraram uma importante influência dos RES. As argamassas com RCD e CZP mostraram uma tendência de aumento do valor dos parâmetros de calor estudados com o aumento do teor de RES. Nas argamassas com RCD, os principais efeitos foram: o potencial de contribuir com pontos extras de nucleação e uma possível retomada da hidratação de alguma parcela cimentícia anidra. Já nas argamassas com CZP foi devido principalmente ao calor específico menor e menor perda de calor, conseqüentemente maior quantidade de ar interno ao grão, aumentando o isolamento térmico da mistura, sem que houvesse perda de calor. A análise das modificações na fase plástica de três séries de concretos (S1, S2 e S3) pela incorporação de CZP foi estudada para os seguintes parâmetros: perda de água por exsudação e evaporação, cinética de calor de hidratação, evolução da pega e deformação por retração plástica. Os resultados mostraram que há influência significativa do tipo de dosagem da série e também que o agregado reciclado poroso poderá exercer uma função de reservatório de água para posterior liberação, para o caso de S1. Em S2 e S3 não há uma clara tendência nessa direção. Por fim, há grande possibilidade da aplicação desses resíduos em concretos sem que conduza a resultados negativos no desempenho de concretos no estado fresco. Isso se comprova por resultados positivos obtidos em alguns teores de substituição nas séries de concretos estudados, principalmente os maiores teores em S1 e menores teores em S2 e S3.

Orientador: Miguel Angel Ramírez Gil / Coorientadora: Maria Luiza Gonçalves Pereira / Banca: Elson de Campos / Banca: Fernando Vernilli Júnior / Resumo: Tijolos queimados de argila são muito usados na construção civil, porém consomem altas quantidades de energia durante o processo de queima. Tijolos de solo-cimento são uma alternativa a esses tijolos, pois dispensam a queima, reduzindo o consumo energético em sua produção. Por outro lado, possuem um problema relacionado com a produção de uma de suas matérias primas, o cimento, que envolve a liberação de alta quantidade de CO2 durante seu processo de fabricação, um gás amplamente discutido como um dos responsáveis pelo efeito estufa. Este trabalho teve como objetivo principal desenvolver e caracterizar (por meio de ensaios de flexão em três pontos e de absorção de umidade) amostras de solo-cimento com substituições de cimento em teores de 25%, 50%, 75% e 100% por cinza de casca de arroz e cal. Os resultados mostram que quanto maior o teor de substituição de cimento, maior é a perda de resistência mecânica das amostras. Entretanto, a resistência característica aumenta conforme o avanço das idades para uma mesma composição, sendo que aos 28 dias de idade as amostras com substituições de cimento em 0%, 25%, 50%, 75% e 100% obtiveram valores de resistência característica equivalentes a 10,81 MPa, 10,20 MPa, 8,97 MPa, 7,75MPa e 6,29 MPa respectivamente. Em termos absorção de água, apesar de identificado o aumento de seus valores conforme o aumento da substituição de cimento e também com o avanço da idade das amostras, todos os materiais foram aprovados em comparação com os requisit... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Burnt clay bricks are widely used in construction industry, but consume high amount of energy during the burning process. Clay-cement bricks are an alternative to these bricks as dispense burning, reducing the energy consumption in its production. However, they have a problem related to the production of one of its raw material, the cement, which involves the release of high amounts of CO2 during its manufacturing process, a gas responsible for the greenhouse effect. This work had as main study point to develop and characterize (by bending tests and water absorption) clay-cement samples with cement replacements in content of 25%, 50%, 75% and 100% by rice husk ash and lime. The results show that the strength reduces while the cement replacement is increased. On the other hand, the strength increases in function of time for the same composition. Therefore, at 28 days of age the samples with cement substitutions of 0%, 25%, 50%, 75% and 100% obtained 10.81 MPa 10.20 MPa, 8.97 MPa, 6.29 MPa and 7,75MPa respectively. In terms of water absorption, the amount of absorbed water was higher for the samples with higher age and lower cement content, but all the samples were approved compared to the requirements of ABNT 8491, which requires a maximum 20% of water absorption, being the highest value equivalent to 14.52% for the sample with 100% of cement substitution and 28 days of age. These values indicate the possibility of cement replacement by rice husk ash and lime, being the most a... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Cinza de carvão é tão somente o resíduo sólido industrial de maior geração no sul do Brasil: cerca de 1,7 milhões de t/ano, sendo que menos de 30% deste total são reutilizadas, principalmente pelo setor de construção civil. Nesta tese foi estudado o processo hidrotérmico em meio alcalino para a síntese de zeólitas utilizando cinzas de carvão como matéria-prima. As variáveis estudadas foram: tipo e composição das cinzas de carvão (dezessete tipos), tipo e concentração do meio reacional alcalino (NaOH e KOH 2, 3,5 e 5 mol/L) e , temperatura de reação e conseqüentemente da pressão (60, 100 e 150oC para NaOH e 100, 150 e 200oC para KOH), tempo de reação e relação solução alcalina/cinzas de carvão (ou concentração inicial de cinzas em solução). Foram gerados sete tipos diferentes de zeólitas quando o meio reacional era o NaOH: zeólitas A, P, X, sodalita, cancrinita, noselita e chabazita, já quando o meio reacional foi o KOH foram gerados quatro tipos de zeólitas: zeólitas F, L, W e chabazita. A partir do estudo amplo, que também contou com uma etapa de otimização, foram escolhidos dois produtos zeolíticos potássicos, para teste de uso em solos, para o cultivo de plantas, nas seguintes condições experimentais: menor temperatura possível (100oC) e no tempo mínimo (3 dias) de reação, e assim nas duas concentrações possíveis (3,5 e 5 mol/L) variando-se a relação solução/cinzas de modo a se obterem produtos diferentes e com as duas zeólitas de maior ocorrência no estudo amplo, quais sejam, zeólita W e chabazita. Assim os produtos 50K2 (zeólita W) e 35K6 (chabazita contaminada com zeólita W) foram utilizados com sucesso como fonte de K e, complementar ou total de N no cultivo de plantas de aveia Foram realizados estudos específicos para observação do efeito dos principais elementos constituintes das cinzas de carvão: Fe e Ca. O efeito do aumento da concentração do Fe não ficou perfeitamente estabelecido, porém o efeito da adição de calcário ao combustor, ou seja, do aumento da concentração de Ca, Mg e S foi perfeitamente estabelecido, sendo que para as zeólitas F e sodalita foi positivo e negativo para as zeólitas P e chabazita sódica. Metodologias de dissolução de cinzas também foram estudados: a temperatura ambiente sob agitação e por fusão prévia das cinzas com a base. Os efeitos foram muitos e dependentes da especificidade de cada caso. Quando a reação de zeolitização foi acompanhada por 24 horas, foi possível observar o inicio da cristalização das zeólitas, bem como a variação ao longo do tempo do tipo gerado e o tempo para o máximo de Si em solução.

Este trabalho tem como objetivo verificar o comportamento mecânico e físico de pozolanas artifíciais estabilizadas química e granulometricamente, curadas por dois processos de cura denominados de : autoclave(ATC), que utiliza temperaturas na faixa de 149 a 188°C e câmara à temperatura constante(CTC) que utiliza uma temperatura de ± 21°C. Também fez-se análises estatísticas com a finalidade de se determinar o efeito da energia de moldagem, temperatura e tempo de cura sobre os resultados dos ensaios, para cada processo de cura, além de se determinar modelos matemáticos para previsão de resultados de resistência através de regressões múltiplas e simples. As pozolanas artificiais empregadas foram as cinzas volante e pesada da Usina de Candiota, as quais foram estabilizadas com cal dolomítica hidratada e areia do Rio Guaíba. Os ensaios de resistência à compressão simples , absorção e perda de massa basearam-se nas normas da ABNT e DNER e para os estudos de análise estatística, fez-se anteriormente aos ensaios, dois planejamentos experimentais denominados de Split-Splot e Quadrado Latino, que foram utilizados nos processos de autoclavagem e câmara à temperatura constante, representativamente. Os Corpos-de-Prova curados na câmara à temperatura constante, até os 28 dias de cura, apresentaram resultados de resistências inferiores aqueles curados pelo processo de autoclave. Aos 60 dias de cura suas resistências ficaram na faixa dos valores de Corpos-de-Provas curados pela autoclave nas temperaturas de 149 a 188°C, excessão feita na mistura utilizando areia, onde em todos os períodos de cura estudados,os valores de resistência dos Corpos-de-Prova curados pelo câmara à temperatura constante foram inferiores. A proporção da quantidade de cal e cinza na mistura, bem como o valor da superfície específica da cinza influenciam nos resultados de ensaios, independentemente da variação dos fatores principais. Em termos de análise estatística verificou-se que a energia de moldagem e o tempo de cura são os fatores que apresentam os maiores efeitos sobre os resultados da resistência, para os processos de cura ATC e CTC, respectivamente. / The aim of the research is to evaluate the mechanics and physical behaviour of artifical pozolanics stabilizes chemistry and granulometric. Two processes have been used to cure the artificial pozolanics: Autoclave (ATC) with a temperatures of 1490C, 1650C, 1750C and 1880C constant temperature chamber (CTC). Statisticall analysis have been applied to assess the effects of moulding energy, temperature and time of cure within the range of values adopted on the experimental programme. A mathematical expression was developed to predict the shear strength measured in simple compression tests. Fly ash and bottom ash from the Candiota plant have been used to product the artificial pozolanics. The material was stabilized with dolomitic lime and Guaiba’s River Sand. ABNT and DNER standards were adopted in simple compression, absortion and durability tests. Two experimental planning were used in the present research: Split-Splot for the autoclave process and Quadrado Latino for the constant temperature chamber. Shear strength measured in samples cured in the constant temperature chamber process at 7, 14 and 28 days were lower than shear strength measured in the autoclave process. At 60 days, the shear strength measured in constant temperature chamber layed in between the values measured in the autoclave process, being the 1490C sample the lower boundary and the 1880C the upper boundary. When sand, fly ash and lime mixtures were used a clear trend emerged. The results obtained in the constant temperature chamber process were consistently lower than in the autoclave process for times of cure of 7, 14, 28 and 60 days. An important conclusion of the study is that the shear strength in simple compression is influenced by the lime and ash contents and the specific surface of the ash independently of the moulding energy, time and temperature of cure adopted. As for the statisticall analysis, the moulding energy was the dominant effect when the autoclave process was used whereas the time of cure is dominant for constant temperature chamber process.

O carvão tem sido utilizado como fonte de energia por vários segmentos industriais, obtendo maior destaque na produção de energia elétrica através das usinas de termoeletricidade. Os resíduos resultantes da queima do carvão são denominados cinzas e são altamente poluentes, seja quando lançados à atmosfera ou quando colocados em depósitos expostos ao ambiente. Além disso, o custo de armazenagem é bastante elevado. A utilização de rejeitos industriais para a produção de materiais alternativos tem sido buscada por muitas organizações visando encontrar produtos substitutos mais baratos.O encarecimento da produção de tijolos cerâmicos, devido ao preço crescente dos combustíveis tem incentivado a procura de materiais alternativos para a construção de alvenarias. O principal objetivo desta pesquisa é investigar o comportamento geral de tijolos feitos de uma mistura de cinza volante e cal hidratada quanto às principais propriedades exigidas para o emprego em alvenaria, procurando reunir os interesses de utilização de rejeitos industriais e de redução de custos. Inicialmente foram testadas sete diferentes misturas de cinza volante e cal, buscando determinar um teor que conduzisse a resultados aceitáveis de resistencia A compressão simples e durabilidade. Escolhidos três teores, realizaram-se ensaios de absorção e resistência A compressão simples, utilizando-se três diferentes processos de cura. Um único teor foi então selecionado e testes de absorção foram novamente executados buscando verificar a influência do teor de umidade e do peso especifico aparente seco sobre os resultados. Este mesmo teor foi utilizado numa última etapa, onde executaram-se testes de aderencia e resistênciaà compressão simples em prismas. / Coal has been used by various industrial sectors as a major source of energy, specially throcigh the production of electricity in thermo-eletric power stations. The ashes that rescilt from the process of bcirning coal are highly polluting, both when discharged directly in the atmosphere and when kept in open deposits. Moreover, the cost of maintaining such deposits tends to be considerably high. The use of industrial waste in the production cheaper al ternatives for tradicional construction material has been investigated by several organizations. Ceramic brick are among a class of construction material whose cost has increased considerably, dcie to the lising prices of fciel. This has encouraged the search for alternative material for building brick walls. The main objective of this research work is to investigate the general behavior of bricks made from a mixture of fly ash and hydrated lime. The use of such a mixture has the potential of bringing together the importance of utilizing industrial waste and the necessity of keeping construction costs low. The experimental work was divided into three main stages. The first stage consisted of carrying out compressive strength and dcirability tests, in order to find acceptable combinations of fly ash and hydrated lime. In the second stage, three of these combinations were chosen to be submitted to absortion and compressive strength tests, under three different curing processes. The absortion tests were repeated for one of the combinations, using the water content and the dry density as variables. In the final stage, both the adherency test and the compressive strength test were carried out for one of the mixtures.

Submitted by Pós graduação Engenharia Civil (ppec@ufba.br) on 2017-08-04T19:44:07Z No. of bitstreams: 1 Tiago Assunção Santos.pdf: 2860961 bytes, checksum: bef7abeef05f27902d212af49a3efd84 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-08-09T15:24:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tiago Assunção Santos.pdf: 2860961 bytes, checksum: bef7abeef05f27902d212af49a3efd84 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-09T15:24:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tiago Assunção Santos.pdf: 2860961 bytes, checksum: bef7abeef05f27902d212af49a3efd84 (MD5) / FAPESB / O mundo está passando por um processo de desenvolvimento tecnológico intenso, tendo como consequência o aumento da emissão de gases poluentes para atmosfera, extração dos recursos naturais não renováveis e da disposição inadequada de resíduos sólidos. Dentre os diversos tipos de resíduos está o bagaço da cana-de-açúcar (BCA), que pode ser considerado como biomassa, sendo gerado no processamento da cana-de-açúcar utilizada para a produção de combustível (biodiesel e etanol) e açúcar. O BCA, queimado em caldeiras no processo de cogeração de energia elétrica, é responsável por gerar a cinza de bagaço de cana-de-açúcar (CBCA), que é o resíduo final da indústria sucroalcooleira. Analisando esse contexto, este estudo propõe estimar o potencial calorífico (PC) do BCA e avaliar a pozolanicidade das CBCA, obtidas por meio da calcinação nas temperaturas de 500°C, 600°C e 700°C, estudando o seu reaproveitamento como substituto parcial do cimento Portland. Inicialmente, o PC do BCA foi analisado por meio de uma bomba calorimétrica e posteriormente foi realizada a análise da pozolanicidade das CBCA por meio de titulação química, proposta por Fratini, Chapelle modificado, condutividade elétrica (método de Luxan) e determinação do índice de atividade pozolânica (IAP). Após avaliar a reatividade das cinzas, foram realizados estudos em pastas cimentícias contendo substituição parcial do cimento por CBCA nos teores de 0%, 20% e 35%, nas idades de 7, 28 e 91 dias, utilizando técnicas de difração de raios X e análises térmicas. Na avaliação do PC do BCA, foi possível observar que o teor de umidade influencia diretamente no processo de cogeração de energia elétrica, reduzindo o seu potencial calorífico, tornando não viável a utilização desta biomassa como fonte energética. No entanto, as cinzas provenientes desta queima apresentaram considerável atividade pozolânica, sem influência significativa da temperatura de calcinação do BCA, com um teor de ótimo substituição de cimento Portland por CBCA igual a 20%.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2013-07-16T01:50:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 222664.pdf: 6667617 bytes, checksum: b709f60161aa61d24e0ca855854a8145 (MD5) / Este trabalho apresenta os resultados da avaliação do comportamento geotécnico e das interações ambientais da estabilização de solos do Município de Tubarão (SC) com cinza pesada da termelétrica Jorge Lacerda com vistas o seu emprego em camadas de estruturas de pavimentos. Com relação aos aspectos mecânicos, tanto o solo como a cinza foram caracterizados e ensaiados em laboratório quanto às curvas de compactação, a capacidade de suporte, a resistência à compressão e o comportamento resiliente isoladamente e misturados. A cinza pesada, por tratar-se de um rejeito da indústria energética, foi classificada de acordo com as normas brasileiras que disciplinam a classificação dos resíduos sólidos quanto à periculosidade. Com base em experiências internacionais, e adaptado à situação particular, foi elaborado um ensaio piloto que visa avaliar a periculosidade da utilização de materiais residuais em situações similares àquelas que serão submetidos na estrutura do pavimento. O ensaio piloto consiste na percolação da água da chuva em células contendo diversas misturas de solo e cinza pesada. A partir da percolação de uma solução com características da água da chuva sobre as diversas misturas analisadas são analisados os elementos potencialmente poluentes presentes no líquido percolado. A percolação é realizada em uma camada de material com espessura e grau de compactação na da qual será utilizado na estrutura do pavimento. Os elementos químicos analisados no efluente percolado foram escolhidos com base na composição química das misturas e foram comparados com os valores orientadores da qualidade do solo e da água subterrânea. Tanto as avaliações do comportamento geotécnico, quanto as avaliações ambientais consideram os materiais de maneira individual, misturados e com a adição de um agente cimentante, ou seja, o solo, a cinza, misturas solo/cinza e misturas solo/cinza/cal em diversas proporções. Os resultados obtidos indicaram que tanto o solo quanto a cinza pesada, quando aplicados individualmente tem um péssimo comportamento geotécnico, não sendo indicados para camada final de terraplanagem ou reforço de subleito. Porém, quando misturados e estabilizados com cal apresentam um comportamento geotécnico satisfatório, podendo ser aplicados em camadas de sub-base de pavimentos flexíveis. A estabilização com cal também é benéfica quanto às interações ambientais, pois os resultados indicaram uma redução nas taxas de lixiviação e solubilização de compostos químicos perigosos presentes na cinza pesada. A partir de uma análise conjunta entre os aspectos mecânicos e de riscos ambientais, são feitas recomendações para a aplicação dos materiais nas camadas do pavimento e também sugestões quanto aos estudos que poderão ser desenvolvidos a partir dos resultados até então obtidos. This work presents the results of the evaluation of the geotechnical behavior and of the environmental interactions of the estabilization of the soils in the city of Tubarão (SC) using the bottom ash from the thermoelectric Jorge Lacerda, considering its use in pavement layers. In relation to the mechanical aspects, the soil and the ash were characterized and sampled in laboratory, considering the compactation curves, the suport capacity, resistance to compression and the resilient behavior, in isolation and in mixtures. Because it is waste from the energy industry, the bottom ash was classified according to the brasilian norms that discipline the hazard classification of solid waste. Based on international experiences and adapted to the particular situation, a pilot sample was elaborated, aiming the hazard evaluation of the use of residual materials in similar situations to those they will be submited in the structure of pavement. The pilot sample consists of the percolation of rain water in calls containing several mixtures of soil and bottom ash. From the percolation of a solutionwith characteristics of rain water over the several analyzed mixtures, the potential polluting elements that are present in the percolated liquid are analysed. The percolation is done in a layer of material with the thickness and compactation level in which it will be used in the pavement structure. The chemical elements analysed in the percolated effluents were chosen based on the chemical composition of the mixturesand were compared to the guiding values for soil quality and underground water. The evaluations of geotechnical behavior and the environmental evaluations considered the materials individually, mixed, and added to a cementing agent, that is, soil, ash, soil/ash mixtures and soil/ash/lime in several proportions. The obtained results indicated that the soil and the bottom ash, when individually applied have a terrible geotechnical behavior, not being indicated for the final layer of earthworks or reinforcement layer. However, when mixed and stabled with lime they present a satisfatory geotechnical behavior and can be applied in subbases of flexible pavement. The stabilization with lime also benefits the environment interactions, because the results indicated a reduction in the leaching rates and solubilization of the hazardous chemical compounds present in the bottom ash. From a joint analysisbetween the mechanical aspects and the environmental risks, recommendations are made for the application of the materials in pavement layers and suggestions are made concerning the studies that might be developed from the results obtained up to now.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T08:28:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 299503.pdf: 2913040 bytes, checksum: e179344d1c25942687b9777b0543a700 (MD5) / Em meio a crises mundiais a procura por redução de custos e aumento de produtividade no ramo industrial, sem perda de qualidade final, tem sido intensa. Como um dos principais fatores de redução de custo aplica-se o estudo de matérias-primas alternativas para a confecção de novos produtos. Adjacente a esta situação, o desenvolvimento de tecnologias para o reaproveitamento de resíduos industriais nos mais diversos segmentos tem importante contribuição para o desenvolvimento sustentável de determinados setores. No intuito de confrontar estas duas situações atuais em evidência, este trabalho se propõe avaliar a possibilidade da incorporação de cinza de casca de arroz - CCA, resíduo do processo de beneficiamento do arroz, como substituição a cargas minerais em materiais poliméricos de polipropileno (PP). Por meio de planejamento experimental foram avaliados o efeito do tamanho de partícula e do percentual de carga (CCA), da vazão mássica de injeção e da temperatura de resfriamento do molde nas propriedades do compósito CCA-PP e na processabilidade por injeção. A caracterização da CCA foi realizada através de análise térmica simultânea (ATD/TG), dilatometria, análise química por fluorescência de raios x, análise mineralógica por difração de raios x e distribuição do tamanho de partícula por difração a laser. As propriedades mecânicas do compósito CCA-PP foram avaliadas por ensaios de tração, flexão e impacto Charpy, caracterização morfológica através de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia óptica (MO) e para a caracterização térmica calorimetria diferencial de varredura (DSC). Os resultados mecânicos indicaram propriedade satisfatória para o compósito CCA-PP, em especial para as condições com 5,0 % em massa de CCA quando comparados com as propriedades mecânicas do PP virgem. O compósito CCA-PP apresentou aumento do grau de cristalinidade com o aumento da temperatura do molde e aumento da vazão mássica de injeção, consequentemente com melhorias nas propriedades mecânicas de tração e de flexão. / In the midst of global crises demand for cost reduction and increased productivity in the industrial sector, without loss of final quality has been intense. As a major factor in cost reduction applies to the study of alternative raw materials for making new products. Adjacent to this, the development of technologies for the reuse of industrial waste in several segments has an important contribution to the sustainable development of certain sectors. In order to confront these two situations present in evidence, this study aims to evaluate the possibility of incorporating rice husk ash - RHA, residue of the process of rice processing, such as replacement of mineral fillers in polymeric materials of polypropylene (PP). By means of experimental design were evaluated the effect of particle size and load percentage (RHA), the mass flow rate and injection mold cooling temperature on the properties of RHA-PP composites in the processability by injection. The characterization of the RHA was performed by simultaneous thermal analysis (STA), dilatometry, chemical analysis by x-ray fluorescence, x-ray diffraction and particle size distribution. The mechanical properties of composites RHA-PP were evaluated by tensile tests, bending and Charpy impact, morphological characterization via scanning electron microscopy (SEM) and optical microscopy (OM) and characterization thermal by differential scanning calorimetry (DSC). The mechanical results indicate satisfactory property for the CCA-PP composites, especially for conditions with 5.0% by mass of CCA when compared with the mechanical properties of virgin PP. The CCA-PP composite showed higher degree of crystallinity with increase mold temperature and increase in mass flow of injection, consequently with improved mechanical properties of tensile and bending

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-11-21T03:19:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348634.pdf: 2548378 bytes, checksum: 7eace42c6190dac1440e76cf1d8e8aa3 (MD5) Previous issue date: 2017 / A opção pela execução de edificações altas está em destaque no Brasil, especialmente no litoral do estado de Santa Catarina. Nestes empreendimentos imobiliários, normalmente, ocorre a utilização de elevados volumes de concreto, principalmente nos grandes blocos de fundação. O material empregado nestes elementos estruturais pode ser caracterizado como concreto massa onde a ocorrência de tensões térmicas que podem levar à fissuração das peças deve ser evitada. Dentre as possibilidades para reduzir a geração de calor no concreto, destaca-se a redução do consumo de cimento através da substituição deste ligante por altos volumes de cinza volante. Concretos com esta configuração são denominados de concretos com elevados teores de cinza volante, onde a substituição do cimento ocorre em torno de 50%. Outra característica comumente presente nos grandes blocos de fundação é o alto consumo de aço e, consequentemente, a maior dificuldade no processo de adensamento do concreto. Em vista disso, a utilização do concreto autoadensável (CAA) apresenta benefícios neste tipo de processo construtivo. Sendo assim, no presente estudo, buscou-se vincular os pontos positivos de ambos os concretos para desenvolvimento e avaliação de CAAs com elevados teores de cinza volante, para aplicação em grandes blocos de fundação. Para tanto, foram desenvolvidos CAAs com teores de 0 (referência), 40%, 50% e 60% de cinza volante substituindo o cimento. Além disso, três amostras de cinza volante foram utilizadas com propriedades distintas entre si, como a procedência e a distribuição granulométrica. Deste modo, avaliou-se o desempenho dos CAAs quanto aos parâmetros de autoadensabilidade, elevação adiabática de temperatura, resistência à compressão e módulo de elasticidade. No estado fresco, a substituição de cimento por elevados teores de cinza volante, especialmente 50% e 60%, influenciou nos parâmetros de autoadensabilidade. Além do mais, cada cinza volante influenciou de maneira distinta ou com diferente intensidade. A utilização de elevados teores de cinza volante nos CAAs reduziu a elevação adiabática de temperatura. Para uma mesma cinza volante, esta redução foi mais significativa para o teor de 60% de substituição do cimento. No estado endurecido, para todas as cinzas avaliadas, a substituição do cimento resultou na redução da resistência à compressão. Estas reduções foram mais elevadas quanto maior o teor de substituição do cimento. Entretanto, os CAAs apresentaram acréscimos nos valores de resistência à compressão em função do aumento da idade de cura, de 28 para 91 dias. Estes acréscimos foram tanto maiores quanto maior o teor de cinza volante utilizado, independentemente da cinza volante avaliada. Em relação ao módulo de elasticidade, o comportamento dos CAAs foi semelhante ao verificado na resistência à compressão, porém com reduções menos expressivas devido à substituição do cimento pelas cinzas volantes. Este fato indicou que a matriz cimentícia teve maior influência na resistência à compressão. Dos três tipos de cinza volante avaliados, aquela de granulometria mais fina apresentou o melhor desempenho, tanto no estado fresco quanto no estado endurecido dos CAAs. Considerando que, a redução na elevação da temperatura foi comprovada e, os valores de resistência à compressão dos CAAs excederam 40 MPa, aos 91 dias, concluiu-se que é possível utilizar CAAs com elevados teores de cinza volante em grandes blocos de fundação. No entanto, esta configuração de CAA não dispensa a avaliação prévia dos parâmetros de autoadensabilidade. / Abstract : The option for the high buildings execution is highlighted in Brazil, especially in the coast of Santa Catarina state. In these real estate developments, usually, the use of high volumes of concrete occurs, mainly in the great pile caps. The material used in these structural elements can be characterized as mass concrete where the occurrence of thermal stresses that could lead to cracking should be avoided. Among the possibilities to reduce the heat generation in the concrete, the reduction of the cement content by the substitution of this binder by high volumes of fly ash stands out. Concretes with this configuration are called high-volume fly ash concrete, where cement replacement takes place around 50%. Another feature commonly found in large pile caps is the high steel consumption and, consequently, the greater difficulty in the concrete consolidation. In view of this, the use of SCC (self-compacting concrete) has benefits in this type of construction process. Therefore, in the present study, it was tried to link the positive points of both concretes for the development and evaluation of SCC with high fly ash contents, for application in large pile caps. Therefore, SCC were developed with 0 (reference), 40%, 50% and 60% fly ash replacing the cement. In addition, three fly ash samples were used with different properties, such as the origin and particle size distribution. In this way, the SCC performance was evaluated for parameters of workability, adiabatic temperature rise, compressive strength and modulus of elasticity. In the fresh state, the replacement of cement by high levels of fly ash, especially 50% and 60%, influenced the workability parameters. Moreover, each fly ash influenced in a different way or with different intensity. The use of high fly ash content in SCC reduced adiabatic temperature elevation. For the same fly ash, this reduction was more significant for the 60% cement substitution content. In the hardened state, for all the ashes evaluated, cement replacement resulted in a compressive strength reduction. These reductions were greater the higher the cement replacement content. However, SCC showed increases in compressive strength values due to the increase in the age of cure, from 28 to 91 days. These increases were larger the higher the fly ash content, regardless of fly ash evaluated. Regarding the modulus of elasticity, the behavior of SCC was similar to that observed in the compressive strength, but with less expressive reductions due to the replacement of cement by fly ash. This fact indicated that the cementitious matrix had greater influence on the compressive strength. Among the three fly ash types evaluated, the one with the finest particle size distribution presented the best performance, both in the fresh and hardened state of SCC. Whereas, the reduction in temperature rise was proven and, the values of compressive strength of SCC exceeded 40 MPa, at 91 days, it was concluded that it is possible to use SCC with high levels of fly ash in large pile caps. However, this configuration of SCC does not exempt the previous evaluation of the parameters of workability.