A incorporação de materiais pozolânicos ao cimento portland vem assumindo importância crescente na atualidade, permitindo uma redução no seu consumo energético de fabricação e a obtenção de produtos com características tecnológicas diferenciadas, superiores em alguns aspectos aos próprios cimentos não aditivados. A distribuição restrita das cinzas volantes e das pozolanas naturais, aliada à vasta ocorrência de jazimentos argilosos, faz da ativação térmica de argilas uma das opções mais interessantes para a obtenção de pozolanas em nosso país. O presente estudo procura sintetizar parte dos conhecimentos desenvolvidos no campo das pozolanas de argilas calcinadas, bem como contribuir para um melhor conhecimento dos mecanismos de ativação e reação desses materiais. Para este propósito, realizaram-se estudos experimentais visando acompanhar as modificações mineralógicas que ocorrem em diferentes argilominerais, quando submetidos a aquecimento controlado, com posterior caracterização dos materiais calcinados quanto à atividade pozolânica. Atenção especial é dedicada ao reconhecimento e à análise das fases geradas a partir da reação pozolânica envolvendo argilas calcinadas e hidróxido de cálcio e, adicionalmente, ao estudo dos fatores que controlam a qualidade e reatividade dessas pozolanas. A ativação térmica promove a perda da água de cristalização dos argilominerais e a formação de um material atomicamente desarranjado, com alto grau de desordem cristalina. O desenvolvimento das propriedades pozolânicas dos materiais argilosos é função, principalmente, da natureza e conteúdo do argilomineral presente, das condições de calcinação e da finura do produto. A atividade pozolânica desses materiais está também limitada pelo conteúdo de fases inertes que ocorrem associadas, como por exemplo o quartzo. As reações pozolânicas envolvendo argilas ativadas termicamente e o hidróxido de cálcio são, em essência, reações de dissolução e formação de novas fases. No meio fortemente alcalino, característico das misturas contendo hidróxido de cálcio, os argilominerais ativados termicamente encontram-se em forte desequilíbrio físico-químico, proporcionando, a nível de superfície das partículas, a dissolução do alumínio e do silício. Numa etapa posterior, e em função da grande disponibilidade de cálcio desse meio, observa-se a formação de aluminatos (carboaluminato e \'C IND.4\'A\'H IND.13\'), silicatos (gel de C-S-H) e alumino-silicatos de cálcio hidratados (\'C IND.2\'AS\'H IND.8\' - gehlenita hidratada). Sob condições de cura acelerada (55 \'GRAUS\' C) pode-se reconhecer a presença de outro aluminato cálcico hidratado (\'C IND.3\'A\'H IND.6\'). A proporção e a seqüência de formação dessas fases dependem da reatividade e do quimismo da pozolana, do tempo de reação e da proporção pozolana/cal adotada. Com o prosseguimento da reação, os produtos que inicialmente ocorrem como uma película sobre as partículas argilosas começam a se desenvolver também nos espaços vazios da amostra, possibilitando um ganho crescente de resistência mecânica. O C-S-H e a gahlenita hidratada aparecem como os principais responsáveis pelo aumento de resistência mecânica das misturas de argila calcinada e hidróxido de cálcio. Os estudos desenvolvidos permitem concluir, também, que as argilas cauliníticas mal cristalizadas são aquelas mais propícias à fabricação de pozolana. A reatividade dos argilominerais cauliníticos está intimamente relacionada com a geração de metacaulinita. As argilas esmectíticas evidenciam um ganho pouco acentuado de reatividade quando ativadas termicamente. A baixa reatividade dos argilominerais esmectíticos dioctaédricos decorre, aparentemente, da manutenção parcial de suas estruturas, mesmo quando esses materiais são calcinados a temperaturas relativamente elevadas. O aspecto expansivo na hidratação e a tonalidade avermelhada do material, após calcinação, constituem igualmente aspectos indesejáveis do ponto de vista tecnológico. As argilas aluminosas, constituídas de misturas de argilominerais cauliníticos e gibsita, mostram-se bastante adequadas ao processo de ativação térmica, possibilitando a obtenção de um material com atividade pozolânica considerável. O maior conteúdo de A\'l IND.2\'\'O IND.3\' dessas argilas confere-lhes entretanto uma maior refratariedade, deslocando o seu ótimo de reatividade para temperaturas mais elevadas. As gibsitas revelam-se totalmente inadequadas para fabricação de pozolanas, tendo em vista as significativas expansões e as baixas resistências mecânicas observadas. Tal fato evidencia, por outro lado, que o teor de Si\'O IND.2\' reativo é de grande importância para o desempenho mecânico das pozolanas. Finalizando, vale ressaltar que além de propiciarem uma visão mais detalhada dos mecanismos de ativação e reação das pozolanas de argilas, os resultados obtidos nesta pesquisa permitem uma seleção mais criteriosa dos materiais argilosos empregados para essa finalidade e, também uma otimização de suas reatividades. / The addition of pozzolanic materials to Portland cement is becoming increasingly important nowadays, permiting a reduction in its manufacturing energy consumption, and the production of cements with differentiated technological characteristics , in many aspects of better quality than those without additions. In Brazil, the limited distribution of fly ashes and natural pozzolans and the widespread occurrence of clay deposits make the thermal activation of clays one of the most interesting choices to obtain high quality pozzolans. This study, apart from being a review of the \"state of the art\", presents contributions for the better understanding of activation and reaction mechanisms in burnt clay pozzolans. Experiments were carried out to follow up the mineralogical changes in different clay minerals, under controlled heating, with characterization of the obtained calcined materials with regard to their pozzolanic activity. Special attention was given to the recognition and analysis of phases produced by reactions involving calcined clays and calcium hydroxide and, additionally, to the understanding of factors that control the quality and reactivity of these pozzolans. The thermal activation leads to loss of clay minerals structural water and the formation of highly disordered material. The development of pozzolanic properties in clays depends chiefly on the nature and abundance of the clay mineral used, on the calcination conditions, and on the fineness of the product. The pozzolanic activity of these materials is limited also by the content of associated inert phases, such as quartz. Pozzolanic reactions between thermally activated clays and calcium hydroxide are essentially reactions of dissolution and formation of new stable phases. In strongly alkaline mixtures, which contain calcium hydroxide, thermally activated clay minerals are under severe disequilibrium, with ensuing dissolution of aluminium and silicium on the particle surfaces. In a further stage, calcium abundance leads to development of aluminates (carboluminate and C4AH13), silicates (C-S-H gel) and hydrated calcium aluminosilicates (C2ASH8 - hydrated gehlenite). Another calcic aluminate (C3AH6) may crystallize under accelerated cure conditions (at 55°C). The formation sequence and ratio of these phases depend on pozzolan reactivity and chemistry, on reaction time and on the adopted pozzolan/lime ratio. As the reaction proceeds, the products, initially occurring as films over clayish particles, start to develop also in the voids of the sample, increasing the mechanical strength of the mixtures. The C-S-H and hydrated gehlenite are the main phases responsible for the mechanical strength of the pozzolan and calcium hydroxide mixtures. It is also shown that poorly crystallized caolinitic clays are the most suitable material for pozzolan production. The reactivity of caolinitic clays is closely related to the generation of metacaolinite. Thermally activated smectitic clays show only a slight reactivity gain. The low reactivity of dioctahedral smectitic clays seems to be related to the partial maintenance of their structure, even when calcined at relatively high temperatures. Its expansiveness, observed during hydration reactions, and the reddish tones of the material after calcination are also technological drawbacks. Aluminous clays, made up of mixtures of caolinitic clay minerals and gibbsite, are quite suitable for thermal activation, allowing the production of a material with considerable pozzolanic activity. Their greater Al2O3 content, however, gives them a higher refractoriness, so that the heating has to be pushed into higher temperatures. Pure gibbsites are completely inadequate for pozzolan production, on account of their significant expansiveness and low mechanical strength after calcination. These facts also show that the reactive SiO2 content is very important for the mechanical performance of the pozzolans. Besides permiting a more detailed view of activation and reaction mechanisms of clay pozzolans, the results obtained by this research permit a better selection of the clays to be used as staring materials and also an improvement in their pozzolanic activities.

A incorporação de materiais pozolânicos ao cimento portland vem assumindo importância crescente na atualidade, permitindo uma redução no seu consumo energético de fabricação e a obtenção de produtos com características tecnológicas diferenciadas, superiores em alguns aspectos aos próprios cimentos não aditivados. A distribuição restrita das cinzas volantes e das pozolanas naturais, aliada à vasta ocorrência de jazimentos argilosos, faz da ativação térmica de argilas uma das opções mais interessantes para a obtenção de pozolanas em nosso país. O presente estudo procura sintetizar parte dos conhecimentos desenvolvidos no campo das pozolanas de argilas calcinadas, bem como contribuir para um melhor conhecimento dos mecanismos de ativação e reação desses materiais. Para este propósito, realizaram-se estudos experimentais visando acompanhar as modificações mineralógicas que ocorrem em diferentes argilominerais, quando submetidos a aquecimento controlado, com posterior caracterização dos materiais calcinados quanto à atividade pozolânica. Atenção especial é dedicada ao reconhecimento e à análise das fases geradas a partir da reação pozolânica envolvendo argilas calcinadas e hidróxido de cálcio e, adicionalmente, ao estudo dos fatores que controlam a qualidade e reatividade dessas pozolanas. A ativação térmica promove a perda da água de cristalização dos argilominerais e a formação de um material atomicamente desarranjado, com alto grau de desordem cristalina. O desenvolvimento das propriedades pozolânicas dos materiais argilosos é função, principalmente, da natureza e conteúdo do argilomineral presente, das condições de calcinação e da finura do produto. A atividade pozolânica desses materiais está também limitada pelo conteúdo de fases inertes que ocorrem associadas, como por exemplo o quartzo. As reações pozolânicas envolvendo argilas ativadas termicamente e o hidróxido de cálcio são, em essência, reações de dissolução e formação de novas fases. No meio fortemente alcalino, característico das misturas contendo hidróxido de cálcio, os argilominerais ativados termicamente encontram-se em forte desequilíbrio físico-químico, proporcionando, a nível de superfície das partículas, a dissolução do alumínio e do silício. Numa etapa posterior, e em função da grande disponibilidade de cálcio desse meio, observa-se a formação de aluminatos (carboaluminato e \'C IND.4\'A\'H IND.13\'), silicatos (gel de C-S-H) e alumino-silicatos de cálcio hidratados (\'C IND.2\'AS\'H IND.8\' - gehlenita hidratada). Sob condições de cura acelerada (55 \'GRAUS\' C) pode-se reconhecer a presença de outro aluminato cálcico hidratado (\'C IND.3\'A\'H IND.6\'). A proporção e a seqüência de formação dessas fases dependem da reatividade e do quimismo da pozolana, do tempo de reação e da proporção pozolana/cal adotada. Com o prosseguimento da reação, os produtos que inicialmente ocorrem como uma película sobre as partículas argilosas começam a se desenvolver também nos espaços vazios da amostra, possibilitando um ganho crescente de resistência mecânica. O C-S-H e a gahlenita hidratada aparecem como os principais responsáveis pelo aumento de resistência mecânica das misturas de argila calcinada e hidróxido de cálcio. Os estudos desenvolvidos permitem concluir, também, que as argilas cauliníticas mal cristalizadas são aquelas mais propícias à fabricação de pozolana. A reatividade dos argilominerais cauliníticos está intimamente relacionada com a geração de metacaulinita. As argilas esmectíticas evidenciam um ganho pouco acentuado de reatividade quando ativadas termicamente. A baixa reatividade dos argilominerais esmectíticos dioctaédricos decorre, aparentemente, da manutenção parcial de suas estruturas, mesmo quando esses materiais são calcinados a temperaturas relativamente elevadas. O aspecto expansivo na hidratação e a tonalidade avermelhada do material, após calcinação, constituem igualmente aspectos indesejáveis do ponto de vista tecnológico. As argilas aluminosas, constituídas de misturas de argilominerais cauliníticos e gibsita, mostram-se bastante adequadas ao processo de ativação térmica, possibilitando a obtenção de um material com atividade pozolânica considerável. O maior conteúdo de A\'l IND.2\'\'O IND.3\' dessas argilas confere-lhes entretanto uma maior refratariedade, deslocando o seu ótimo de reatividade para temperaturas mais elevadas. As gibsitas revelam-se totalmente inadequadas para fabricação de pozolanas, tendo em vista as significativas expansões e as baixas resistências mecânicas observadas. Tal fato evidencia, por outro lado, que o teor de Si\'O IND.2\' reativo é de grande importância para o desempenho mecânico das pozolanas. Finalizando, vale ressaltar que além de propiciarem uma visão mais detalhada dos mecanismos de ativação e reação das pozolanas de argilas, os resultados obtidos nesta pesquisa permitem uma seleção mais criteriosa dos materiais argilosos empregados para essa finalidade e, também uma otimização de suas reatividades. / The addition of pozzolanic materials to Portland cement is becoming increasingly important nowadays, permiting a reduction in its manufacturing energy consumption, and the production of cements with differentiated technological characteristics , in many aspects of better quality than those without additions. In Brazil, the limited distribution of fly ashes and natural pozzolans and the widespread occurrence of clay deposits make the thermal activation of clays one of the most interesting choices to obtain high quality pozzolans. This study, apart from being a review of the \"state of the art\", presents contributions for the better understanding of activation and reaction mechanisms in burnt clay pozzolans. Experiments were carried out to follow up the mineralogical changes in different clay minerals, under controlled heating, with characterization of the obtained calcined materials with regard to their pozzolanic activity. Special attention was given to the recognition and analysis of phases produced by reactions involving calcined clays and calcium hydroxide and, additionally, to the understanding of factors that control the quality and reactivity of these pozzolans. The thermal activation leads to loss of clay minerals structural water and the formation of highly disordered material. The development of pozzolanic properties in clays depends chiefly on the nature and abundance of the clay mineral used, on the calcination conditions, and on the fineness of the product. The pozzolanic activity of these materials is limited also by the content of associated inert phases, such as quartz. Pozzolanic reactions between thermally activated clays and calcium hydroxide are essentially reactions of dissolution and formation of new stable phases. In strongly alkaline mixtures, which contain calcium hydroxide, thermally activated clay minerals are under severe disequilibrium, with ensuing dissolution of aluminium and silicium on the particle surfaces. In a further stage, calcium abundance leads to development of aluminates (carboluminate and C4AH13), silicates (C-S-H gel) and hydrated calcium aluminosilicates (C2ASH8 - hydrated gehlenite). Another calcic aluminate (C3AH6) may crystallize under accelerated cure conditions (at 55°C). The formation sequence and ratio of these phases depend on pozzolan reactivity and chemistry, on reaction time and on the adopted pozzolan/lime ratio. As the reaction proceeds, the products, initially occurring as films over clayish particles, start to develop also in the voids of the sample, increasing the mechanical strength of the mixtures. The C-S-H and hydrated gehlenite are the main phases responsible for the mechanical strength of the pozzolan and calcium hydroxide mixtures. It is also shown that poorly crystallized caolinitic clays are the most suitable material for pozzolan production. The reactivity of caolinitic clays is closely related to the generation of metacaolinite. Thermally activated smectitic clays show only a slight reactivity gain. The low reactivity of dioctahedral smectitic clays seems to be related to the partial maintenance of their structure, even when calcined at relatively high temperatures. Its expansiveness, observed during hydration reactions, and the reddish tones of the material after calcination are also technological drawbacks. Aluminous clays, made up of mixtures of caolinitic clay minerals and gibbsite, are quite suitable for thermal activation, allowing the production of a material with considerable pozzolanic activity. Their greater Al2O3 content, however, gives them a higher refractoriness, so that the heating has to be pushed into higher temperatures. Pure gibbsites are completely inadequate for pozzolan production, on account of their significant expansiveness and low mechanical strength after calcination. These facts also show that the reactive SiO2 content is very important for the mechanical performance of the pozzolans. Besides permiting a more detailed view of activation and reaction mechanisms of clay pozzolans, the results obtained by this research permit a better selection of the clays to be used as staring materials and also an improvement in their pozzolanic activities.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2009. / Made available in DSpace on 2012-10-24T13:17:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 271247.pdf: 3242783 bytes, checksum: d3f8c37b2b2b45d089c4f9606611c8c0 (MD5) / A propriedade pozolânica da lama vermelha, bem como a sua avaliação ambiental, quanto aos metais lixiviados e solubilizados são analisados nesta pesquisa. A lama vermelha é um resíduo proveniente do refino da bauxita durante o processo Bayer para a produção da alumina e posterior produção do alumínio. A primeira etapa do trabalho compreendeu em caracterizar a lama vermelha através dos ensaios de fluorescência de raios-X (EDX), difração de raios-x (DRX), análise térmica diferencial (ATD), granulometria à laser e massa específica. Posteriormente, para avaliação ambiental da lama vermelha efetuou-se o ensaio de lixiviação e solubilização, conforme NBR 10005 e NBR 100006 (2004), respectivamente. Ensaios de avaliação de atividade pozolânica através do consumo de hidróxido de cálcio, utilizando-se análise térmica diferencial foram executados em amostras de lama vermelha seca e calcinada nas temperaturas de 600, 700, 800 e 900ºC durante um período de 1 hora. Também, para efeitos comparativos, executou-se o ensaio de avaliação da atividade pozolânica de acordo com a NBR 5752 (1992). Para avaliação dos compostos hidratados em pastas produzidas com 5,10 e 15% de lama vermelha em substituição ao cimento realizou-se o ensaio de difração de raios-X e análise térmica diferencial. A influência da lama vermelha sobre a cinética de hidratação das pastas foi verificada utilizando o ensaio de calorimetria semi-adiabática. Os resultados dos extratos lixiviados da lama vermelha demonstraram que os metais pesados arsênio, cádmio, cromo e selênio apresentam valores superiores aos estipulados pela NBR 10005 (2004). Também, as concentrações dos metais cobre, arsênio, cádmio e cromo solubilizados foram superiores ao estabelecido pela NBR 10006 (2004). Os resultados da avaliação da atividade pozolânica, formação de compostos hidratados e calor de hidratação em pastas mostraram que a lama vermelha em estudo apresenta certa atividade pozolânica e poderá substituir parcialmente o cimento para produção de argamassas. / The pozzolanic properties of the red mud, as well as, its environmental assessment, regarding the leached and solubilized metals, are analyzed in this research. Red mud is a waste from the bauxite processing via the Bayer process for the production of alumina and later production of aluminium. The first part of the research focused on characterizing the red mud through energy dispersive x-ray (EDX), x-ray diffraction (XDR), differential thermal analysis (DTA), particle size distribution by laser, specific gravity. Subsequently, for the red mud environmental assessment, leaching and solubilization tests were carried out, according to NBR 10005 and NBR 100006 (2004), respectively. Pozzolanic activity determination through calcium hydroxide consumption, using differential thermal analysis, was carried out in dried red mud samples; they were calcined at the temperatures of 600, 700, 800 and 900ºC for one hour. For means of comparison, the pozzolanic activity determination according to NBR 5752 (1992) was also performed. For the assessment of the hydrated compounds in pastes produced with 5,10 and 15% of red mud in substitution of cement, the x-ray diffraction and the differential thermal analysis were performed. The influence of red mud on cement pastes hydration kinetics was assessed using semi-adiabatic calorimetry. The results of the leached extracts from red mud showed values of the heavy metals arsenic, cadmium and selenium above the standards of NBR 10005 (2004). Moreover, the concentrations of copper, arsenic, cadmium and chromium solubilized were above the standards of NBR 10006 (2004). The results of the pozzolanic activity determination, hydrated compounds formation and the hydration heat in pastes showed that the red mud under study shows some pozzolanic activity and will be able to partially replace cement for the production of mortars.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T16:17:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 78985.pdf: 4171498 bytes, checksum: e1ddcdea7062d6b3016ebddc99b7811e (MD5) Previous issue date: 1989 / Nas indústrias de beneficiamento de arroz do Sul do Estado de Santa Catarina, assim como nas das demais regiões produtoras, queima-se a casca de arroz, em substituição à lenha, para a geração do calor necessário ao processo de secagem dos grãos. Desta queima resultam cinzas. Esta dissertação analisa técnica e econômicamente, o aproveitamento desta cinza "pozolana". Desenvolveu-se um programa experimental em que se buscou a caracterização desta cinza como material pozolânico e, a avaliação de seu desempenho, através da resistência à compressão de corpos de prova de argamassas. Estudou-se também a formulação de cimentos hidráulicos alternativos tipo cal/cinza e cimento Portland/cal/cinza. Apresenta-se também o estudo de viabilidade econômica da implantação de pequenas indústrias para o refino da cinza de casca de arroz. / ABSTRACT: In rice produclng reglons rice husk ls burned lnstead of wood to dry grains. This happens in the south of the State of Santa Catarina and the ashes are usualy discarded in rivers causing severe pollution. This dissertation is a tecnical and economical analysis of the use of rice husk ash as a pozzolana material. An experimental investigation was carried out in order to assess the rice husk ash characteristics and performance as a pozzolana material. The compresslve strength af mortars with many dlfferent ratios of ash/portland cement was tested. Tests were also done with alternative hidraulic cements made of lime/ash and portland/lime/ash. An ecanomic feasibl1ity study about the set up of small factories to mill rice husk ash is also presented.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-05-24T17:37:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338946.pdf: 6551108 bytes, checksum: c3c95a3998ec9ac27e2f15ffeb325529 (MD5) Previous issue date: 2015 / A propriedade pozolânica do resíduo industrial de lã de rocha (RWP), bem como sua incorporação em matrizes de cimento Portland foi analisada nesta pesquisa. A lã de rocha é um material isolante muito utilizado por diversas indústrias. Inicialmente caracterizou-se o resíduo através das técnicas: difratometria de raios X (DRX), fluorescência de raios X (FRX), análise térmica de Calorimetria Diferencial de Varredura e Termogravimetria (DSC/TG) na amostra comercial e no resíduo; classificação do resíduo segundo NBR 10.004 (2004), moagem, granulometria a laser e massa específica. Posteriormente, avaliou-se o potencial de atividade pozolânica do resíduo moído em 1 e 2 horas em pastas produzidas com RWP e hidróxido de cálcio, e identificou-se os compostos formados pela análise térmica (DSC/TG), (DRX) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) para as idades de 28 e 90 dias, também para efeitos comparativos executou-se o ensaio de acordo com a NBR 5752 (2014) - à ndice de atividade pozolânica Cimento Portland e NBR 15895 (2010) - Determinação do teor de hidróxido de cálcio fixado - Método Chapelle modificado. Os objetivos específicos desta pesquisa foram; caracterizar o resíduo de lã de rocha com intenção de sua valorização como material pozolânico. Obter o índice de atividade pozolânica para as duas curvas granulométricas do resíduo em estudo. Investigar o efeito da substituição do cimento Portland por resíduo de lã de rocha em argamassas. Pode-se concluir que, a utilização do resíduo industrial de lã de rocha como material pozolânico não foi conclusiva, o resíduo apresentou um potencial desenvolvimento de pozolanicidade em idade avançadas. No efeito fíler a incorporação dos resíduos de lã rocha trouxe efeitos benefícios, como aumento da resistência a compreensão. Os resultados encontrados mostram que o resíduo de lã de rocha utilizado nesta pesquisa pode ser classificado como classe II A - não inerte (não perigoso), possui característica de sólido amorfo e se enquadra como material pozolânico conforme estabelecido pela norma NBR 12653 (2014). Nas análises térmicas da amostra resíduo e comercial, apresentou contaminação por ferro no resíduo. A incorporação do resíduo nas pastas de hidróxido de cálcio, e nas argamassas aumenta a resistência à compressão, esta propriedade melhorada é o resultado da estrutura densa obtida pelo efeito de enchimento realizado pelas partículas do resíduo. Supostamente, os produtos da reação pozolânica começam a ser formados após 90 dias de idade conforme observações realizadas pelo MEV. O ensaio de Chapelle modificado não apresentou atividade pozolânica.<br> / Abstract : The pozzolanic property of industrial waste rock wool (RWP) as well as its incorporation in Portland cement was analyzed in this research. The rock wool is an insulating material widely used by several industries. Initially, the residue was characterized by the techniques: X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF), thermal analysis Differential Scanning Calorimetry and Thermogravimetry (DSC/TG) in commercial sample and its residue; classification of waste according to NBR 10004 (2004), grinding, laser granulometry and specific weight. Subsequently, we assessed the potential ground waste pozzolanic activity in 1 and 2 hours on ground produced by RWP and calcium hydroxide, and identified the compounds formed by thermal analysis (DSC / TG), (XRD) and (MEV ) to the ages of 28 and 90 days. Also for comparative purposes, it was executed the test according to NBR 5752 (2014) - pozolância Portland cement activity level and NBR 15895 (2010) - Determination of fixed calcium hydroxide content - modified Chapelle method. The objectives specific of this research were; characterize the rock wool waste with intention of upgrading them pozzolanic material. Get the pozzolanic activity index for the two size distribution curves of the residue in the study. To investigate the effect of replacing Portland cement for rock wool waste in mortars. It can be concluded that the use of industrial waste rock wool as a pozzolanic material was not conclusive, the residue showed a potential development of advanced age pozzolanic. In effect fillers the incorporation of rock wool waste brought beneficial effects, such as increase the compressive strength. The results show that the rock wool waste used in this study can be classified as class II A - not inert (non-hazardous) has amorphous solid feature and fits as pozzolanic material as established by NBR 12653 (2014). In the thermal analysis of the sample waste and commercial, showed contamination with iron in the waste. The incorporation of the waste on calcium hydroxide pastes, mortars and increases the compressive strength of this improved property is the result of dense structure obtained by filling effect achieved by the particulate waste. Supposedly of the pozzolanic reaction products begin to be formed after 90 days of age, according to observations made by SEM. The modified Chapelle test showed no pozzolanic activity.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2013-06-25T19:02:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 311068.pdf: 4144288 bytes, checksum: 3d084b5eee97e929ebbcb2f5315bd419 (MD5) / O uso de adições minerais finamente moídas em substituição parcial do clínquer é prática comum na produção de cimento Portland. Normalmente estas substituições estão amparadas por razões técnicas, econômicas e ambientais. Embora já se tenha conhecimento de uma vasta gama de materiais que possuem propriedades pozolânicas, ainda existem alguns com grande disponibilidade, porém com pouco estudo de seu comportamento como uma adição, como é o caso da cinza pesada gerada pela queima do carvão mineral nas usinas termoelétricas. Dentro deste contexto, este trabalho teve como escopo avaliar a pozolanicidade da cinza pesada moída em pastas de cimento Portland CP V ARI, para três granulometrias distintas, em teores de substituição ao cimento de 10, 30 e 50%. Todas as análises foram realizadas em pastas para as relações água/materiais secos de 0,35 e 0,40. Os ensaios realizados foram termogravimetria, calorimetria de condução, resistência mecânica, módulo estático de elasticidade à compressão e índice de atividade pozolânica pelo método Chapelle modificado. O presente estudo evidenciou o potencial da cinza pesada como uma adição ao clínquer Portland para composição dos cimentos pozolânicos, principalmente, referente à resistência mecânica aos 91 dias de hidratação. Os demais ensaios, apesar de não comprovarem a ação pozolânica, mostraram o aumento do grau de hidratação das pastas com a incorporação de cinza pesada moída aos 28 e 91 dias. / It is a common practice in production of cement, the addition of finely ground minerals to partially replace clinquer in Portland cement. These additions are normally supported by technical, economic or even enviromental requirements. Although a wide variety of these materials having such characteristics has been known, there are some largely available materials not fully understood on their properties as admixture, like the botton ash generated as waste in Power Plants. Within this context, this study was aimed to evaluate the pozzolanic botton ash from Power Plants ground in Portland Cement CP V ARI pastes, for three different particle sizes, to replace 10, 30 and 50% cement content. All analyses were carried out in pastes for two water/dry materials rate of 0.35 and 0.40. The tests performed were: thermogravimetry, calorimetry conduction, mechanical strength and static modulus of elasticity to compression; and pozzolanic activity index by the modified Chapelle method. The present study showed the potential of the botton ash, as an admixture to Portland Cement clinker, in the pozzolanic cement composition, primarily with regard the mechanical strength on the 91 days of hydration. Although other tests did not verify the pozzolanic effect, they could demonstrate an increase on the degree of hidration of pastes incorporated with the ground ash, on their results at 28 and 91 days after casting.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T13:00:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338946.pdf: 6551108 bytes, checksum: c3c95a3998ec9ac27e2f15ffeb325529 (MD5) Previous issue date: 2015 / A propriedade pozolânica do resíduo industrial de lã de rocha (RWP), bem como sua incorporação em matrizes de cimento Portland foi analisada nesta pesquisa. A lã de rocha é um material isolante muito utilizado por diversas indústrias. Inicialmente caracterizou-se o resíduo através das técnicas: difratometria de raios X (DRX), fluorescência de raios X (FRX), análise térmica de Calorimetria Diferencial de Varredura e Termogravimetria (DSC/TG) na amostra comercial e no resíduo; classificação do resíduo segundo NBR 10.004 (2004), moagem, granulometria a laser e massa específica. Posteriormente, avaliou-se o potencial de atividade pozolânica do resíduo moído em 1 e 2 horas em pastas produzidas com RWP e hidróxido de cálcio, e identificou-se os compostos formados pela análise térmica (DSC/TG), (DRX) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) para as idades de 28 e 90 dias, também para efeitos comparativos executou-se o ensaio de acordo com a NBR 5752 (2014) - Índice de atividade pozolânica Cimento Portland e NBR 15895 (2010) - Determinação do teor de hidróxido de cálcio fixado - Método Chapelle modificado. Os objetivos específicos desta pesquisa foram; caracterizar o resíduo de lã de rocha com intenção de sua valorização como material pozolânico. Obter o índice de atividade pozolânica para as duas curvas granulométricas do resíduo em estudo. Investigar o efeito da substituição do cimento Portland por resíduo de lã de rocha em argamassas. Pode-se concluir que, a utilização do resíduo industrial de lã de rocha como material pozolânico não foi conclusiva, o resíduo apresentou um potencial desenvolvimento de pozolanicidade em idade avançadas. No efeito fíler a incorporação dos resíduos de lã rocha trouxe efeitos benefícios, como aumento da resistência a compreensão. Os resultados encontrados mostram que o resíduo de lã de rocha utilizado nesta pesquisa pode ser classificado como classe II A - não inerte (não perigoso), possui característica de sólido amorfo e se enquadra como material pozolânico conforme estabelecido pela norma NBR 12653 (2014). Nas análises térmicas da amostra resíduo e comercial, apresentou contaminação por ferro no resíduo. A incorporação do resíduo nas pastas de hidróxido de cálcio, e nas argamassas aumenta a resistência à compressão, esta propriedade melhorada é o resultado da estrutura densa obtida pelo efeito de enchimento realizado pelas partículas do resíduo. Supostamente, os produtos da reação pozolânica começam a ser formados após 90 dias de idade conforme observações realizadas pelo MEV. O ensaio de Chapelle modificado não apresentou atividade pozolânica.<br> / Abstract : The pozzolanic property of industrial waste rock wool (RWP) as well as its incorporation in Portland cement was analyzed in this research. The rock wool is an insulating material widely used by several industries. Initially, the residue was characterized by the techniques: X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF), thermal analysis Differential Scanning Calorimetry and Thermogravimetry (DSC/TG) in commercial sample and its residue; classification of waste according to NBR 10004 (2004), grinding, laser granulometry and specific weight. Subsequently, we assessed the potential ground waste pozzolanic activity in 1 and 2 hours on ground produced by RWP and calcium hydroxide, and identified the compounds formed by thermal analysis (DSC / TG), (XRD) and (MEV ) to the ages of 28 and 90 days. Also for comparative purposes, it was executed the test according to NBR 5752 (2014) - pozolância Portland cement activity level and NBR 15895 (2010) - Determination of fixed calcium hydroxide content - modified Chapelle method. The objectives specific of this research were; characterize the rock wool waste with intention of upgrading them pozzolanic material. Get the pozzolanic activity index for the two size distribution curves of the residue in the study. To investigate the effect of replacing Portland cement for rock wool waste in mortars. It can be concluded that the use of industrial waste rock wool as a pozzolanic material was not conclusive, the residue showed a potential development of advanced age pozzolanic. In effect fillers the incorporation of rock wool waste brought beneficial effects, such as increase the compressive strength. The results show that the rock wool waste used in this study can be classified as class II A - not inert (non-hazardous) has amorphous solid feature and fits as pozzolanic material as established by NBR 12653 (2014). In the thermal analysis of the sample waste and commercial, showed contamination with iron in the waste. The incorporation of the waste on calcium hydroxide pastes, mortars and increases the compressive strength of this improved property is the result of dense structure obtained by filling effect achieved by the particulate waste. Supposedly of the pozzolanic reaction products begin to be formed after 90 days of age, according to observations made by SEM. The modified Chapelle test showed no pozzolanic activity.

Made available in DSpace on 2016-02-05T18:29:45Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-07-31. Added 1 bitstream(s) on 2016-02-05T18:33:45Z : No. of bitstreams: 1 000857609.pdf: 3741718 bytes, checksum: daa1ec1e62193ec2a603529b34d3a9aa (MD5) / Pesquisas recentes têm demonstrado que o resíduo de cerâmica vermelha possui características que podem ser interessantes na confecção de materiais cimentícios. Objetiva-se, neste trabalho, avaliar a atividade pozolânica do Resíduo de Cerâmica Vermelha (RCV) finamente moído na produção de cimento Portland. Foram realizados ensaios iniciais para se determinar o tempo ideal de moagem do RCV. Em seguida, realizou-se a caracterização química e física do resíduo, pelos ensaios de microanálise (EDS), difração de Raio - X, análise termogravimétrica (TGA e DTA), perda ao fogo e microscopia eletrônica de varredura. Por fim, foram realizados ensaios de resistência à compressão em diferentes composições de argamassa, variando-se o teor de substituição do resíduo pelo cimento Portland. Através desses ensaios pode-se dizer que o RCV possui atividade pozolânica, pois possui em sua composição química sílica e alumina, e mesmo apresentando grande parte de seus elementos em estado cristalino, observou-se através da análise termogravimétrica que o RCV consome hidróxido de cálcio confirmando a sua atividade pozolânica, fazendo com que futuramente possa ser introduzido na composição dos cimentos compostos / Recent researches has shown that Red Ceramic Waste (RCW) has characteristics that may be interesting in the production of cementitious materials. The objective, of this study is to evaluate the pozzolanic activity of the red ceramic waste finely ground in the production of Portland cement. Were performed initial testing to determine the optimal time for grinding of the RCW. Then, there was the chemical and physical characterization of the waste, by tests of microanalysis, X-ray diffractometry, thermogravimetric analysis, loss on fire and scanning electron microscopy. Finally, were carried out for compressive strength tests in different compositions of mortar, varying the substitution waste content of the Portland cement. Through these tests, one can said that the RCW has pozzolanic activity, because it has in its chemical composition of silica and alumina, and even presenting big part of its elements in crystalline state, was observed by thermogravimetric analysis that the RCW consumes calcium hydroxide confirming its pozzolanic activity, making future can be introduced in the composition of blended cements

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-14Bitstream added on 2014-12-02T11:20:49Z : No. of bitstreams: 1 000797135_20141220.pdf: 386663 bytes, checksum: 4fc2e020a9263680e8a56ad8b8775a18 (MD5) Bitstreams deleted on 2014-12-22T13:03:01Z: 000797135_20141220.pdf,Bitstream added on 2014-12-22T13:03:31Z : No. of bitstreams: 1 000797135.pdf: 4648459 bytes, checksum: 6626d453cb5f254b3abdd784d5f49a07 (MD5) / Atualmente, observa-se uma grande preocupação com a produção de resíduos oriundos de estações de tratamento de esgoto. O sistema de tratamento de águas residuárias baseado na técnica de lodo ativado é amplamente usado em todo o mundo, e, basicamente, consiste na separação da parte sólida do esgoto por meio de um processo de desidratação por centrifugação. Neste processo, o esgoto, em uma segunda fase, que é enviado para os reatores de UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), onde esta sujeita à digestão anaeróbica, gerando gás metano e lodo anaeróbico. Este lodo é enviado para centrífugas e, mais tarde, lançado em caçambas e enviado para aterros sanitários O resíduo final deste processo tem preocupação ambiental, uma vez que este material tem sido lançado diretamente em aterros, sem um estudo sobre a possibilidade de outras aplicações. Algumas aplicações deste material já foram investigadas por diversos pesquisadores, como, por exemplo, para a produção de biogás e fertilizantes, e para a geração de energia. Hoje em dia, a indústria da construção civil está procurando a reutilização de vários produtos para serem aplicados na fabricação de argamassas e concretos. Alguns destes materiais podem apresentar propriedade pozolânica enquantos outros podem ser utilizados como uma adição com caracteristica de filler.O objetivo deste trabalho é avaliar o potencial pozolânico da cinza de lodo de águas residuárias, por meio de técnicas instrumentais, visando uma futura aplicação na produção de argamassa e concreto. Após a realização de procedimentos de transporte, secagem, moagem e calcinação do lodo de águas residuárias, e de ensaios de granulometria, perda de massa em relação ao fogo, de determinação do teor de cloretos, de determinação do teor de resíduos insolúveis, de difração de raios-X e de fluorescência de Raios-X, de Termogravimetria ... / Currently, there is a great concern for waste originating from sewage treatment plants. The system of wastewater treatment technique based on the activated sludge is widely used throughout the world, and basically consists in the separation of the solid part of the sewage through a dehydration process by centrifugation. The sewage, in a second phase of this process, it is sent to the reactors called Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB), and, in that place, it is subjected to an anaerobic digestion, generating methane gas and anaerobic sludge. This sludge is sent to centrifuges and later released in buckets and transported to landfill. The final residue of this process has environmental concern since this material has been introduced directly in a landfill without a study on the possibility of other applications. Some applications of this material have been investigated by several researchers, for example, for producing biogas, fertilizers, and power generation. Nowadays, the civil construction industry is looking for the reuse of various types of residues in order to apply in the production of mortar and concrete. Some of them may have a pozzolanic property while others can be used as an addition (filler effect). The objective of this work is to evaluate the pozzolanic potential effect of the wastewater sludge ash through instrumental techniques, aiming at a future application in the production of mortar and concrete. Ashes were obtained after the realization of procedures of transporting, drying, grinding and calcining the sludge wastewater. After the tests of particle size measurement, of loss of mass in fire, of the content of chlorides and of insoluble residues, of diffraction and fluorescence of X-rays, of thermogravimetry, and of scanning electron microscopy, applied to the ashes and to the pastes that was made with them, it was possible to verify that this material has a pozolanic potential ...

Orientador: Antonio Anderson da Silva Segantini / Co-orientador: Mauro Mitsuuchi Tashima / Banca: Sergio Auguto Mello da Silva / Banca: David de Carvalho / Resumo: Pesquisas recentes têm demonstrado que o resíduo de cerâmica vermelha possui características que podem ser interessantes na confecção de materiais cimentícios. Objetiva-se, neste trabalho, avaliar a atividade pozolânica do Resíduo de Cerâmica Vermelha (RCV) finamente moído na produção de cimento Portland. Foram realizados ensaios iniciais para se determinar o tempo ideal de moagem do RCV. Em seguida, realizou-se a caracterização química e física do resíduo, pelos ensaios de microanálise (EDS), difração de Raio - X, análise termogravimétrica (TGA e DTA), perda ao fogo e microscopia eletrônica de varredura. Por fim, foram realizados ensaios de resistência à compressão em diferentes composições de argamassa, variando-se o teor de substituição do resíduo pelo cimento Portland. Através desses ensaios pode-se dizer que o RCV possui atividade pozolânica, pois possui em sua composição química sílica e alumina, e mesmo apresentando grande parte de seus elementos em estado cristalino, observou-se através da análise termogravimétrica que o RCV consome hidróxido de cálcio confirmando a sua atividade pozolânica, fazendo com que futuramente possa ser introduzido na composição dos cimentos compostos / Abstract: Recent researches has shown that Red Ceramic Waste (RCW) has characteristics that may be interesting in the production of cementitious materials. The objective, of this study is to evaluate the pozzolanic activity of the red ceramic waste finely ground in the production of Portland cement. Were performed initial testing to determine the optimal time for grinding of the RCW. Then, there was the chemical and physical characterization of the waste, by tests of microanalysis, X-ray diffractometry, thermogravimetric analysis, loss on fire and scanning electron microscopy. Finally, were carried out for compressive strength tests in different compositions of mortar, varying the substitution waste content of the Portland cement. Through these tests, one can said that the RCW has pozzolanic activity, because it has in its chemical composition of silica and alumina, and even presenting big part of its elements in crystalline state, was observed by thermogravimetric analysis that the RCW consumes calcium hydroxide confirming its pozzolanic activity, making future can be introduced in the composition of blended cements / Mestre