A reação álcali-agregado no concreto é um fenômeno que tem como causa uma reação química que ocorre entre os hidróxidos alcalinos provenientes do cimento e alguns minerais reativos presentes no agregado. Esta reação pode causar a deterioração do concreto, pois os seus subprodutos podem tornar-se expansivos na presença de umidade, originando fissuração, diminuição da resistência, aumento da permeabilidade e, eventualmente, a ruptura da estrutura. O uso de adições minerais em concretos suscetíveis à reação álcali-agregado tem sido apontado como uma alternativa eficiente na prevenção da reação expansiva, juntamente com o uso de agregados não reativos e a limitação dos teores de álcalis no cimento ou concreto. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo principal a investigação do processo de deterioração do concreto devido à reação álcali-sílica, principalmente no que se refere ao tipo ou mineralogia do agregado e à utilização de cinza de casca de arroz, como substituição parcial do cimento Portland. Desta forma, o programa de pesquisa compreendeu, a realização de ensaios de expansão acelerada em barras de argamassa (ASTM C1260/94) moldadas com cimento Portland tipo CP-I S 32, com teores de 12,5; 25 e 50% de dois tipos de cinza de casca de arroz, em substituição parcial ao cimento, e quatro diferentes tipos de agregados (basalto B, basalto BGO, granito e riodacito). A microestrutura dos materiais utilizados e das barras submetidas ao ensaio acelerado foi avaliada através de técnicas analíticas e experimentais, tais como, petrografia, difração de raios x, porosimetria por intrusão de mercúrio, microscopia eletrônica de varredura e de transmissão (MEV e MET), com microanálise por detecção de energia dispersiva (EDS). Os resultados obtidos no ensaio acelerado comprovaram a potencialidade reativa das rochas analisadas e identificaram uma correlação entre o tipo de rocha e o teor de cinza de casca de arroz. A análise da microestrutura indicou que existe uma reação química da CCA com o meio alcalino utilizado no ensaio que acaba interferindo na formação e na relação C/S dos produtos expansivos resultantes da reação álcali-sílica. / The alkali-aggregate reaction in concretes is a phenomenon caused by a chemical reaction that occurs between alkaline hydroxides from Portland cement and some reactive minerals from aggregates. Such reaction can cause severe concrete deterioration, as its by-products can become expansive in the presence of water, originating fissuration, strength reduction, permeability increase, and eventually, the failure of concrete structures. The use of mineral admixtures in concretes susceptible to the alkali-aggregate reaction has been pointed out as an efficient alternative to prevent concrete expansion, along with the use of non-reactive aggregates and the limitation of the alkali amount in cement or concrete composition. In this context, the main purpose of the present work was the investigation of concrete deterioration due to the alkali-silica reaction, focusing the aspects related to the type or mineralogy of the aggregate and the utilization of rice husk ash as partial substitution of Portland cement. The research program comprised initially accelerated expansion tests carried out in mortar bars (ASTM C 1260/94), which were molded using CP-I S 32 Portland cement, 12.5, 25, and 50% contents of two types of rice husk ash, as partial replacement to the cement, and four different types of rock aggregates (basalt B, Basalt BGO, granite, and rhyodacite). Also, the microstructure of the concrete mixtures investigated, after being submitted to expansion in the accelerated tests, were evaluated through experimental and analytical techniques such as petrography, mercury intrusion porosimetry, x-ray diffraction, scanning and transmission electron microscopy (SEM and TEM), and energy dispersive detection (EDS). The results obtained have proved the reactivity potential of the investigated rock aggregates and identified a correlation between type of aggregate and rice husk ash content. The microstructure analysis indicated that the occurrence of a chemical reaction involving the rice husk ash in the alkaline environment established in the tests, had a significant effect on the amount of expansive by-products as C/S relation resulting from alkali-silica reactions.

Alguns materiais, constituídos quase que exclusivamente por sílica, são empregados, de forma suplementar ao cimento Portland, por promoverem melhorias ao concreto, devido aos seus efeitos físicos e pozolânicos, além de atenderem a questões ambientais. No entanto, essa sílica pode gerar produtos indesejados na presença de álcalis, sendo este fenômeno conhecido como reação álcali sílica (RAS). Na presença de água, esses produtos são capazes de expandir no interior da massa de concreto, provocando fissuras internas e externas e, em casos mais graves, a degradação do elemento estrutural. Com a finalidade de evitar essa manifestação patológica, o presente trabalho propõe-se avaliar o potencial reativo frente à RAS da sílica ativa e dois tipos de cinzas da casca do arroz (CCA), uma comercial e outra residual. Nessa investigação foram adotados os teores de 5 a 50 %, utilizados como substituição parcial ao cimento Portland padrão. Os métodos de ensaio adotados nesta pesquisa foram o método acelerado em barras de argamassa segundo a NBR 15577 - 4/5, e dois novos métodos acelerados (cubos de pasta e prismas). O métodos acelerado em cubos de pasta avaliou a resistência à compressão, enquanto o método em prismas de pasta avaliou a variação dimensional. Os resultados obtidos em barras de argamassa apontaram que ambas as CCA investigadas, foram reativos frente à RAS. No entanto, o teor de 50 %, em ambas as CCA, se mostrou inócuo para essa reação. A sílica ativa foi considerada inócua em todos os teores avaliados. O aditivo superplastificante empregado não foi eficiente em reduzir a expansão provocada pela CCA. Os ensaios que avaliaram a expansão em prismas de pasta apresentaram uma ótima correlação positiva com o método normalizado em barras de argamassa. Nos prismas de pasta com 25 % de CCA industrial foram identificados os compostos franzinite, chessexite e thaumasite. Estes compostos apresentaram morfologia de acículas ora tortuosas ora delgadas e retilíneas compondo todas as amostras coletadas dessa pasta. A análise termogravimétrica apontou o alto poder adsorvente de água dessa pasta. Em conclusão, o ensaio em prismas de pastas a 48°C com 1,25 % de Na2Oeq demonstrou ser um método prático laboratorialmente e apresentou um grande potencial para avaliar os materiais suplementares ao cimento Portland frente a RAS, além de facilitar identificação dos produtos que provocaram expansão. / Some materials, consisting almost exclusively for silica, are employed, supplementary form to Portland cement, for promoting improvements to concrete, due to their physical and pozzolanic effects and environmental issues. However, this silica may generate unwanted products in presence of alkalis. This phenomenon is known as alkali-silica reaction (ASR). In the presence of water, these products are able to expand inside concrete, generating internal and external cracks and, in severe cases, structural element degradation. In order to prevent this pathologic manifestation, the aim of the present study was to evaluate reactive potential in ASR of fume silica and two types of rice husk ash (RHA), a manufacturing and residual. Levels of 5 to 50 % were used as partial replacement to standard Portland cement. In the present study, accelerated method in mortar bars according to NBR 15577 - 4/5 and two new accelerated methods (pastes cubes and prisms) were used. Accelerated method in paste cubes evaluated compressive strength, while method in paste prims evaluated dimensional change. Results in mortar bars demonstrated, both RHA, were reactive to ASR. However, level of 50 %, both RHA, was innocuous to ASR. Fume silica was innocuous to ASR at all levels evaluated. Superplasticizer additive was not effective to reduce to expansion caused by RHA. In the cubes assay was possible to evaluate the reactive potential to ASR by analysis of variation coefficient. Results demonstrated a positive correlation between expansion in paste prism and standard method in mortar bars. In the paste prism with 25 % of RHA manufacturing were identified compounds of franzinite, chessexite and thaumasite. These compounds presented morphology of needles sometimes tortuous and sometimes thin and straight in all samples. Thermogravimetric analysis showed the high adsorbent power of water in this paste. In conclusion, paste prims assay at 48ºC with Na2Oeq 1.25 % demonstrated to be a practical laboratory method and presented a great potential to evaluate additional material to Portland cement in front of ARS, and this assay facilitates the identifications of products that cause expansion.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / To present research has for objective investigate the technical feasibility of the job of rice husk ask ungrounded, in concretes for structural ends. This study tries the mechanical properties of axial compression strength, tensile strength by diametrical compression, elasticity modulus and total shrinkage of concretes molded with addition of RHA natural, with contents of 15% and 25% in substitution in mass of cement CP II-F, in the forms ground in mill of balls and natural (without grinding), and compared with the concrete of reference, with 0.45, 0.55, and 0.65 water/cementations materials relationships. Were tested for resistance to axial compression on the ages of 7, 28 and 91 days, resistance to diametric compression by 28 and 91 days, modulus of elasticity at 28 and 91 days and total shrinkage at 28, 91 and 300 daysThe results indicated that technical feasibility exists for the use of rice husk ash ungrounded, for the content of 15% of substitution, in structural concrete. The values from tests of concrete with 15% of RHA without grinding developed axial compression strength over the reference, lower shrinkages, tensile strength by diametrical compression and elasticity modulus lower however with not significant falls. / A presente pesquisa teve por objetivo investigar a viabilidade técnica, quanto à propriedade mecânica e de retração, do emprego de cinza de casca de arroz residual, ou seja, em seu estado natural, em concretos para fins estruturais. Este estudo trata das propriedades mecânicas de resistência por compressão axial e diametral, módulo de elasticidade e das retrações de concretos moldados com adição de CCA natural, com teores de 15% e 25% em substituição em massa de cimento CP II-F, nas formas moída em moinho de bolas e natural (sem beneficiamento), e comparadas com o concreto de referência, com três relações água/aglomerante 0,45, 0,55, e 0,65. Foram realizados ensaios de resistência por compressão axial nas idades de 7, 28 e 91 dias, resistência por compressão diametral aos 28 e 91 dias, módulo de elasticidade aos 28 e 91 dias e retração total aos 28, 91 e 300 dias.Os resultados indicaram que existe viabilidade técnica para o emprego de cinza de casca de arroz natural, sem moagem, para o teor de 15% de substituição, para emprego em concreto estrutural. Os valores obtidos nos ensaios dos concretos com 15% de CCA natural desenvolveram resistências axiais superiores ao referência, retrações inferiores, módulo de elasticidade e resistência por compressão diametral inferiores porém com quedas não significativas .

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-06-10Bitstream added on 2014-06-13T19:11:59Z : No. of bitstreams: 1 vasconcelos_arb_me_ilha.pdf: 4839094 bytes, checksum: 05d13cac116961ecef69f12cc45b50e0 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Desde a década de 70 o Brasil vem apresentando uma maior quantidade de estruturas de concreto armado em deterioração. A preocupação com a durabilidade destas estruturas tornou-se motivo de inúmeras pesquisas visando contribuir com a qualidade e com a redução dos custos com manutenção e reparos. Este trabalho avaliou a durabilidade do concreto de alto desempenho com adições, substituindo parte de cimento e agregados presentes no concreto pela cinza da casca de arroz e borracha de pneu respectivamente. Os ensaios de durabilidade submeteram os concretos a diversos processos de degradação, como a ação da água, temperatura, sais e solução ácida. Com a análise dos resultados foi possível verificar a interferência das adições no combate às ações deletérias no concreto para os traços dosados com Sílica Ativa, Cinza da Casca de Arroz e estes dois com a adição de borracha de pneu. Em geral o estudo mostrou que a durabilidade não foi comprometida com adição dos resíduos, além disso, a borracha mostrou-se muito eficaz no combate a ação de agentes químicos, a altas temperaturas e a entrada de água. A CCA mesmo com maior diâmetro de suas partículas conseguiu resultados similares à relação à Sílica Ativa. Os resultados também mostraram os tipos de aplicação para os concretos produzidos, em relação a sua durabilidade. Para obras que necessitam de elevada resistência à compressão, expostas à água sob pressão e com contenção à entrada de íons cloreto, os traços sem borracha foram mais favoráveis. Para obras hidráulicas com baixa pressão hidrostática, que necessitam de resistência ao ataque químico e contenção de fissurações por altas temperaturas, os traços contendo borracha apresentaram melhores resultados / Since the decade of 70 Brazil is presenting a growing degradation in their structures of armed concrete. The concern with the durability of these structures became motivate of countless researches seeking to contribute with the quality and with the reduction of the costs with maintenance and repairs. This work evaluated the behavior of the durability of the high-performance concrete with additions, substituting part of cement and aggregates, in the concrete, for the rice husk ash and tire rubber respectively. The rehearsals of durability submitted the concretes to several degradation processes, as the action of the water, temperature, salts and acid solution. With the analysis of the results it was possible to verify the interference of the additions in the combat to the harmful actions in the concrete for the mixes with silica fume, rice husk ash and these two with the addition of tire rubber. In general the study showed that the durability was not committed with addition of the residues, besides, the tire rubber showed very effective in the combat of action of chemical agents, to high temperatures and the entrance of water. Same rice husk ash with larger diameter of their particles had similar results to the silica fume. The results also showed the application types for the produced of those concretes, in relation to durability. For works that need high resistance to the compression, exposed to the water under pressure and with contention to the entrance of chlorides, the lines without tire rubber were more favorable. For hydraulic works with low water pressure, that need resistance to the chemical attack and contention of cracks for high temperatures, the lines containing tire rubber presented better results

A reação álcali-agregado no concreto é um fenômeno que tem como causa uma reação química que ocorre entre os hidróxidos alcalinos provenientes do cimento e alguns minerais reativos presentes no agregado. Esta reação pode causar a deterioração do concreto, pois os seus subprodutos podem tornar-se expansivos na presença de umidade, originando fissuração, diminuição da resistência, aumento da permeabilidade e, eventualmente, a ruptura da estrutura. O uso de adições minerais em concretos suscetíveis à reação álcali-agregado tem sido apontado como uma alternativa eficiente na prevenção da reação expansiva, juntamente com o uso de agregados não reativos e a limitação dos teores de álcalis no cimento ou concreto. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo principal a investigação do processo de deterioração do concreto devido à reação álcali-sílica, principalmente no que se refere ao tipo ou mineralogia do agregado e à utilização de cinza de casca de arroz, como substituição parcial do cimento Portland. Desta forma, o programa de pesquisa compreendeu, a realização de ensaios de expansão acelerada em barras de argamassa (ASTM C1260/94) moldadas com cimento Portland tipo CP-I S 32, com teores de 12,5; 25 e 50% de dois tipos de cinza de casca de arroz, em substituição parcial ao cimento, e quatro diferentes tipos de agregados (basalto B, basalto BGO, granito e riodacito). A microestrutura dos materiais utilizados e das barras submetidas ao ensaio acelerado foi avaliada através de técnicas analíticas e experimentais, tais como, petrografia, difração de raios x, porosimetria por intrusão de mercúrio, microscopia eletrônica de varredura e de transmissão (MEV e MET), com microanálise por detecção de energia dispersiva (EDS). Os resultados obtidos no ensaio acelerado comprovaram a potencialidade reativa das rochas analisadas e identificaram uma correlação entre o tipo de rocha e o teor de cinza de casca de arroz. A análise da microestrutura indicou que existe uma reação química da CCA com o meio alcalino utilizado no ensaio que acaba interferindo na formação e na relação C/S dos produtos expansivos resultantes da reação álcali-sílica. / The alkali-aggregate reaction in concretes is a phenomenon caused by a chemical reaction that occurs between alkaline hydroxides from Portland cement and some reactive minerals from aggregates. Such reaction can cause severe concrete deterioration, as its by-products can become expansive in the presence of water, originating fissuration, strength reduction, permeability increase, and eventually, the failure of concrete structures. The use of mineral admixtures in concretes susceptible to the alkali-aggregate reaction has been pointed out as an efficient alternative to prevent concrete expansion, along with the use of non-reactive aggregates and the limitation of the alkali amount in cement or concrete composition. In this context, the main purpose of the present work was the investigation of concrete deterioration due to the alkali-silica reaction, focusing the aspects related to the type or mineralogy of the aggregate and the utilization of rice husk ash as partial substitution of Portland cement. The research program comprised initially accelerated expansion tests carried out in mortar bars (ASTM C 1260/94), which were molded using CP-I S 32 Portland cement, 12.5, 25, and 50% contents of two types of rice husk ash, as partial replacement to the cement, and four different types of rock aggregates (basalt B, Basalt BGO, granite, and rhyodacite). Also, the microstructure of the concrete mixtures investigated, after being submitted to expansion in the accelerated tests, were evaluated through experimental and analytical techniques such as petrography, mercury intrusion porosimetry, x-ray diffraction, scanning and transmission electron microscopy (SEM and TEM), and energy dispersive detection (EDS). The results obtained have proved the reactivity potential of the investigated rock aggregates and identified a correlation between type of aggregate and rice husk ash content. The microstructure analysis indicated that the occurrence of a chemical reaction involving the rice husk ash in the alkaline environment established in the tests, had a significant effect on the amount of expansive by-products as C/S relation resulting from alkali-silica reactions.

Orientador: Jorge Luis Akasaki / Banca: Marco Antonio Moraes Alcantara / Banca: Antônio Alberto Nepomuceno / Resumo: O presente trabalho apresenta um método de produção de cinza de casca de arroz (CCA) altamente reativa e de coloração clara, bem como o seu comportamento em matrizes de cimento Portland com o intuito de avaliar a atividade pozolânica da CCA. O trabalho está dividido em quatro etapas, a saber: construção de um forno e produção da cinza de casca de arroz, caracterização físico-química da CCA, verificação da atividade pozolânica do material através de métodos instrumentais e, finalmente, ensaios mecânicos em argamassas de cimento Portland. O forno utilizado para a produção da cinza de casca de arroz não apresenta controle de temperatura e, o tempo de queima é bastante longo, aproximadamente 36 horas. Neste método obtém-se cerca de 1,5Kg de cinza por processo de queima. A cinza obtida apresenta uma coloração clara e o seu caráter amorfo foi determinado através de diferentes métodos: difração de Raio-X, determinação do teor de sílica amorfa, análise termogravimétrica, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e ensaios mecânicos em argamassas de cimento Portland. O programa experimental também abrange estudos de variação da finura da CCA e estudos com diferentes porcentagens, em substituição ao cimento Portland. Os resultados obtidos foram comparados... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This research show a method of production white amorphous Rice Husk Ash (RHA), therefore, the behaviour of RHA in Portland cement matrix to evaluate the pozzolanic activity of this material. The research can be shared in four steps, to know: construction of an oven and production of rice husk ash, physical-chemical analysis of the rice husk ash, evaluation of pozzolanic activity of the pozzolan though instrumental analysis and, finally, mechanical properties of Portland cement mortars. The oven used for production of rice husk ash didn't have a control of temperature and, the time of burning is so longer, approximately 36 hours. In this method is obtained for about 1,5Kg of ash. The obtained ash has white colour and its amorphous phase were determined though different methods: X-ray diffractometry, determination of amorphous silica, Termogravimetric Analysis (TA), scanning electron microscopy (SEM) and mechanical properties of Portland cement mortars. Besides that, the experimental procedure involves studies on fineness variation of rice husk ash and different degrees of Portland cement substitution. The obtained results were compared with silica fume, because this is the most similar pozzolanic material with rice husk ash. The RHA produced under this method can be used... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Jorge Luis Akasaki / Banca: Marco Antonio Morais Alcantara / Banca: Osny Pellegrino Ferreira / Resumo: Esta dissertação aborda a aplicação da tecnologia dos concretos de alto desempenho (CAD) para a produção de concretos com incorporação dos resíduos: a cinza de casca de arroz-CCA (Amorfa e Cristalina), através da substituição em massa de parte do material aglomerante e borracha de pneu em substituição parcial do agregado miúdo em volume, avaliando suas influências sobre as propriedades mecânicas e durabilidade; através da comparação dos resultados com o uso da sílica ativa e borracha e outro sem incorporação mineral e borracha. Os concretos com incorporação de cinzas (Amorfa e Cristalina) e Borracha apresentaram superioridade das propriedades mecânicas e boa resistência à abrasão e à resistência ao impacto, em relação ao concreto sem incorporação mineral e Borracha. Quanto à forma de ruptura, os CAD com resíduos de borracha apresentaram comportamentos diferenciados. Baseando-se nos valores da relação entre resistência à tração e resistência à compressão e da relação do módulo unitário, para os concretos CCA-A e Borracha e CCA-C e Borracha, foi possível verificar a redução da fragilidade e aumento da capacidade de absorção de energia. A incorporação de resíduos de cinza de casca de arroz e borracha de pneu ao CAD demonstraram viabilidade de uso como função estrutural, devido essencialmente ao bom desempenho das propriedades... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This dissertation broaches the application of high performance concrete (HPC) technology with residue incorporation: the rice husk ash-RHA (Amorphous and Crystalline) through the mass substitution of the gathering material and tire rubber in a partial substitution of the tiny aggregate in volume, evaluating the influence on the mechanic properties and durability through the comparison of the results with using silica fume and rubber and another without mineral incorporation and rubber. The concrete with ashes incorporation (Amorphous and Crystalline) and rubber presented superiority of mechanic properties and good abrasion by strength and impact strength, in relation to concrete without mineral incorporation and rubber As regards to rupture form, the high performance concrete with rubber residue presented different behavior. Based on the values of the relation between the splitting tensile strength and compression strength to and the relation of the unitary module, to the concretes RHA-A and rubber and RHA-C and rubber, it was possible to verify the breakability reduction and the increasing of energy absorption capacity. The incorporation the residues of rice husk ash and of tire rubber he HPC showed the feasibility the use as structure function, essentially due to the good performance... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The use of agro-industrial by-products with pozzolanic properties has become an alternative in the cement industry because of the increasing consumption of cement, aiming at the rational use and sustainability of the mines that produce raw materials for the production of clinker and longer life of concrete structures. This research investigates the influence of the curing period and of the use of rice husk ash with different contents of graphitic carbon on the compressive strength, total shrinkage and chloride penetration of concretes with high early age strength cement. The levels of replacement of Portland cement adopted were 0%, 5%, 10%, 20% and 30%, the water/binder ratios of 0.35, 0.50 e 0.65 and the wet curing periods of 3 and 7 days. A mixture containing 10% of silica fume to replace Portland cement was used as benchmark. Compressive strength was obtained by a compressive test using cylindrical specimens (Ø 100 mm x 200 mm) according to NBR 5738 and 5739 standards for the ages of 28 and 91 days. The determination of shrinkage was made according to the recommendations of ASTM C-157 (ASTM, 2006) and ASTM C-490 (ASTM, 2004) in test specimens with 100 mm x 100 mm x 285 mm evaluated at the ages of 7, 14, 21, 28, 35, 56, 91 and 182 days. Before being immersed in saline, the test specimens were dried for 91 days. Based on the findings, it has been found, for all mixtures investigated, that the increase in the wet cure period led to higher compressive strength values, lower shrinkage values and reduced chloride penetration for the investigated mixtures. The opposite behavior was observed with the increase of w/b ratio. The mixtures containing rice husk ash of lower contents of graphitic carbon (light-colored) showed the highest values of compressive strength. However, analysis at equal content of replacement shows that this behavior varies according to the a/agl ratio, age at test and curing period, not indicating a general tendency. This behavior is also valid for analysis of mixtures with rice husk ash and silica fume. In the test of shrinkage and chloride penetration following shrinkage, the mixtures of rice husk ash of lower contents of graphitic carbon have shown, in general, better performance, with lower shrinkage values and reduced chloride penetration. / A utilização de subprodutos agroindustriais com características pozolânicas tem sido uma das alternativas encontradas diante do crescente consumo de cimento, visando à racionalidade e à sustentabilidade das jazidas fornecedoras de matérias-primas para produção do clínquer e à maior vida útil das estruturas de concreto. Nesta pesquisa, investiga-se a influência do período de cura e da utilização de cinza de casca de arroz com diferentes teores de carbono grafítico na resistência à compressão axial, retração total e penetração de íons cloreto de concretos com cimento Portland de alta resistência inicial. Os teores de substituição ao cimento Portland adotados foram de 0%, 5%, 10%, 20% e 30%, as relações água/aglomerante de 0.35, 0.50 e 0.65 e os períodos de cura úmida de 3 e 7 dias. Uma mistura com 10% de sílica ativa em substituição ao cimento Portland foi empregada como parâmetro de comparação. A resistência à compressão axial foi avaliada em corpos de prova cilíndricos (Ø 100 mm x 200 mm) segundo as normas NBR 5738 e 5739, para as idades de 28 e 91 dias. A determinação da retração foi feita conforme recomendações da ASTM C-157 (ASTM, 2006) e ASTM C-490 (ASTM, 2004) em corpos de prova de dimensões 100 mm x 100 mm x 285 mm avaliados nas idades de 7, 14, 21, 28, 35, 56, 91 e 182 dias. A avaliação de penetração de íons cloreto (imersão em solução salina) foi realizada nas idades de 7, 14, 28, 56 e 91 dias. Antes de serem imersos em solução salina, os corpos de prova foram submetidos a um período de secagem de 91 dias. Dos resultados obtidos, constatou-se, para todas as misturas investigadas, que o aumento do período de cura úmida resultou em maiores valores de resistência à compressão, menores valores de retração e menor penetração de íons cloreto para as misturas investigadas. Comportamento contrário foi observado com o aumento da relação a/ag. As misturas compostas com CCA de menor teor de carbono grafítico (clara) apresentaram os maiores valores de resistência à compressão, contudo, quando se analisa em igualdade de teor de substituição, esse comportamento varia em função da relação a/agl, idade de ensaio e prazo de cura, não apresentando uma tendência geral. Esse comportamento também é válido quando se analisa as misturas com CCA e SA. No ensaio de retração e de penetração de cloretos após retração, as misturas compostas com CCA de menor teor de carbono grafítico apresentaram, no geral, melhor desempenho com menores valores de retração e de penetração de cloretos.

This research is part of a project that aimed to evaluate the technical viability of the use of unground (in natura) residual Rice Husk Ash (RHA), without grinding, for structural concrete. The present work investigated the evaluation of the depth and the determination of the carbonation coefficients for concrete with the addition of 15% and 25% residual RHA in replacement of cement CP II F-32 (values in mass) ground in mill of balls and unground, and compared with the reference concrete with three water/cimenticious materials ratios: 0.45, 0.55 and 0.65. This work aimed more specifically to analyze the influence of the type and the level of residual RHA incorporated to the concrete on the carbonation process. Accelerated carbonation, mercury intrusion porosimetry and remaining calcium hydroxide level were investigated. For comparison, axial compression strength tests were carried out. The accelerated carbonation tests were performed after a period of 3, 6, 9 and 12 weeks of exhibition to CO2 in climatic chamber. Porosimetry, remaining calcium hydroxide, and axial compression strength tests were performed on 91 days. The results showed that the carbonation coefficients of the ground residual RHA sample were lower than the values presented by the unground (in natura) residual RHA, in both replacement levels and in all water/cimenticious materials ratios. The lowest carbonation coefficient values were related to the reference concrete. Concerning mercury intrusion porosimetry, the incorporation of RHA caused a refinement of the concrete pores when compared to the reference in the three water/cimenticious materials ratios used. On the other hand, the effect of the lowest alkaline reservation of the concretes containing the incorporation of residual RHA prevailed on the effect of the permeability reduction of the concretes caused by the addition of RHA. Therefore, the use of residual RHA to the structural concrete in levels of 15% of incorporation to ground and in natura samples in the water/cimenticious materials ratios 0.45, 0.55 and 0.65; in levels of 25% of replacement for the in natura sample of water/cimenticious material ratios 0.45, as well as the ground sample with water/materials cimenticious ratios 0.45 and 0.55, is an option when carbonation is the main variable of concrete durability. / A pesquisa realizada faz parte de um projeto que tem por objetivo a avaliação da viabilidade técnica do emprego de CCA residual IN NATURA , sem moagem, em concretos para fins estruturais. A presente investigação trata da avaliação da profundidade e a determinação dos coeficientes de carbonatação para concretos com a adição de CCA residual com teores de 15% e 25% em substituição ao cimento CP II F-32 (valores em massa) moída em moinho de bolas e in natura , sendo esta sem moagem e comparados com o concreto de referência, com três relações a/ag 0,45, 0,55 e 0,65. Objetiva, mais especificamente, analisar a influência do tipo e do teor de CCA residual incorporado ao concreto, sobre o processo de carbonatação. Foram realizados ensaios de carbonatação acelerada, porosimetria por intrusão de mercúrio e teor de hidróxido de cálcio remanescente. Para efeito de comparação, também foram realizados ensaios de resistência à compressão axial. Os ensaios de carbonatação acelerada foram realizados após um período de 3, 6, 9 e 12 semanas de exposição ao CO2 em câmara climática. Os ensaios de porosimetria, hidróxido de cálcio remanescente e resistência à compressão foram realizados aos 91 dias. Os resultados indicam que os coeficientes de carbonatação da amostra com a adição de CCA residual moída foram inferiores aos valores apresentados pela amostra de CCA residual IN NATURA , em ambos os teores de substituição e em todas as relações a/ag. Os menores valores de coeficiente de carbonatação apresentados reportam-se ao concreto de referência. Analisando-se os resultados de porosimetria por intrusão de mercúrio, percebese que a incorporação de CCA acarreta um refinamento dos poros do concreto quando comparado ao referência, nas três relações a/ag empregadas. Por outro lado, nesta pesquisa, prepondera o efeito da menor reserva alcalina dos concretos contendo a incorporação de CCA residual sobre o efeito de redução da permeabilidade dos concretos ocasionada pela adição de CCA. Além disso, vislumbra-se a possibilidade do emprego de CCA residual ao concreto estrutural nos teores de 15% de incorporação de CCA residual tanto a amostra moída quanto in natura nas relações a/ag 0,45, 0,55 e 0,65 e para o teor de 25% de substituição para a amostra in natura de relação a/ag de 0,45 bem como a amostra moída com relação a/ag de 0,45 e 0,55, quando a principal variável de durabilidade do concreto é a carbonatação.

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É estudada a influência dos parâmetros do processo nas características do biochar obtido a partir da casca de arroz, com o objetivo avaliar a sua potencialidade na geração de energia. Para tal foi realizada caracterizações físico-química da casca de arroz in natura e do biochar obtido, aplicando-se diversas técnicas de análise, além da avaliação da eficiência energética. As análises foram estudadas a fim de determinar as condições experimentais que favorecem as características do biochar, tais como poder calorífico superior (PCS) e concentração de carbono fixo, e também o rendimento na produção do mesmo. Foi utilizado um planejamento experimental, conforme metodologia de Taguchi, utilizando-se uma matriz L9 e variando-se os parâmetros que influenciam na pirólise, sendo eles a taxa de aquecimento (β) 5, 10 e 20 ºC/min, temperatura (T) de 300, 400 e 500 ºC, tempo de residência (t) de 3600, 5400 e 7200 s e massa da biomassa in natura (m) de 125, 250 e 500 g. Os resultados indicaram que para os diferentes parâmetros estudados, o maior rendimento de biochar (37,71%) foi observado na condição experimental realizada no teste 7, sendo adotado β=20 ºC/min, T=300 ºC, t=5400 s, e m=500 g. O teste 6 apresentou o maior PCS, 49,05% maior que o da casca de arroz in natura, sendo adotado β=10 ºC/min, T=500 ºC, t=5400 s e m=125 g. Na condição de maior concentração de carbono fixo, o teste 3 apresentou melhor resultado (60,10 %), no qual foi adotado β=5 ºC/min, T=500 ºC, t=7200 s e m=500 g. A ANOVA foi aplicada para analisar a variância do processo, sendo que a temperatura foi o parâmetro de maior influência no processo. Também foram determinadas as condições de melhor ajuste para otimização do processo para maior rendimento na produção de biochar (β= 20 ºC/min, T=300 ºC, t=3600 s e m=500 g), para maior concentração de carbono fixo no biochar (β=5 ºC/min, T=500 ºC, t=7200 s e , m=250 g) e para obtenção de biochar com maior PCS (β=10 ºC/min, T=500 ºC, t=3600 s e m=125 g). A avaliação energética mostrou que, tecnicamente, há um ganho energético na aplicação da pirólise lenta da casca de arroz. / In this dissertation is investigated the utilization of the rice husk means slow pyrolysis process in a fixed bed reactor, which was designed and built to perform work. The influence of the process parameters on the characteristics of the biochar obtained from the rice husk is studied, with the objective of evaluating its potential in the energy. For this purpose, physicalchemical characterization of the in natura rice husk and the biochar obtained were performed, applying several analysis techniques, as well as the energy efficiency assessment. The analyzes were studied in order to determine the experimental conditions favoring the biochar characteristics, such as higher heat value (HHV) and fixed carbon concentration, as well as the yield in the production of the same. An experimental design was used, according to Taguchi's methodology, using a L9 matrix and varying the parameters that influence pyrolysis, being the heating rate (β) 5, 10 and 20 ºC / min, temperature (T) of 300, 400 and 500 ° C, residence time (t) of 3600, 5400 and 7200 if mass of the in natura biomass (m) of 125, 250 and 500 g. The results indicated that the highest biochar yield (37.71%) was observed in the experimental condition performed in test 7, using β = 20 ºC / min, T = 300 ºC, t = 5400 s, in = 500 g. Test 6 showed the highest HHV, 49.05% higher than in natura rice husk, being adopted β = 10 ºC / min, T = 500 ºC, t = 5400 s and m = 125 g. In the condition of higher fixed carbon concentration, test 3 presented the best result (60.10%), in which β = 5 ° C / min, T = 500 ° C, t = 7200 s and m = 500 g. ANOVA was applied to analyze the process variance, with temperature being the parameter of greatest influence in the process. It was also determined the conditions of better adjustment for process optimization for higher yield of biochar (β = 20 ºC / min, T = 300 ºC, t = 3600 m = 500 g) for higher fixed carbon concentration in biochar (β = 10 °C/min, T = 500 °C, t = 7200 s, m = 250 g) and to obtain biochar with higher HHV). The energy evaluation showed that, technically, there is an energetic gain in the application of the slow pyrolysis of the rice husk. / 134299/2017-5 / 301819/2015-7