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Previous issue date: 2005-08-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Portland cement based materials have great potential for providing good waste immobilization solutions, which are both cost effective and also promotes the sustainable development of modern industrial activities. Indeed, several industrial wastes have successfully been used in constructions worldwide, most of them from steel and energy manufacturing processes. Nevertheless, transportation, when needed in places where industrial activities are still incipient can affect the cost effectiveness of its use. In such places, such as in the Northeast of Brazil, red clay bricks industry is chiefly predominant, and little is done for its sustainable development. Even though, some researches have been suggesting that their waste, when ground, can improve some properties of cement based materials. However, in order to implement an effective strategy for its use, more research needs to be done, evaluating the potential immobilization of such waste in systems containing Portland cement. Therefore, the current research: investigated the effect of the finesse on the pozzolanic activity of ground red clay bricks (RC), comparing with a conventional cement industry pozzolan (FC); evaluated the effect of the replacement of cement by RC on the fresh and hardened mechanical properties and permeability in mortar and concrete and on the corrosion of steel reinforcement in concretes. Mortar and concrete samples were cast with different levels of RC replacing cement (0%, 20% and 40%) by mass. The water to binder ratio was kept constant (0.50) in both mix proportions of mortar (1:1,55) and concrete (1:1,55:2,19). The samples were initially cured in water at two different temperatures (room around 23ºC - and 55o C) for 7 days, in air for 21 days, and lately immersed in test solutions (water and 3.5% NaCl solution). The mineralogical compositions of RC and the pozzolan FC were obtained by X-Ray diffraction analysis. The cement used was a CPII-F 32 (Portland Limestone Cement with c.a. 10% of CaCO3). When the parameters related to the porous structure of mortars and concretes containing RC were considered, it can be observed that only mortars presented satisfactory results. With respect to the investigated concretes mechanical performance, it was concluded that, although the use of RC in replacement levels of 20% and 40% had reduced the compressive strength of these concretes, this reduction wasn t proportional to the used replacement level. Indeed samples containing 40% retained 89% of the of the concrete control mix, without replacement, due to its satisfactory pozzolanic activity and filler effect. The dilution of cementitious material by its replacement for RC appears to affect the alkalinity of the studied matrices, reducing its pH´s, which can be an indicative of a major predisposition of these matrices to durability problems due the corrosion of its steel reinforcing / Os produtos à base de cimento Portland possuem um grande potencial de promover soluções para a imobilização de resíduos industriais, as quais, além de serem ecomicamente viáveis, contribuem para o desenvolvimento sustentável das atividades industriais modernas. De fato, vários destes resíduos têm sido utilizados com sucesso em construções no mundo inteiro, sendo a sua grande maioria proveniente da produção de aço e energia. Todavia, a utilização deste tipo de resíduos em regiões de baixa atividade industrial, como o Nordeste do Brasil, pode se tornar economicamente inviável em razão dos custos relativos ao seu transporte. Nesta região em especial, a indústria de cerâmica vermelha é uma das principais atividades industriais e poucas foram a contribuições para o seu crescimento sustentável, embora alguns pesquisadores venham sugerindo que seus resíduos, quando moídos, podem promover melhorias em algumas propriedades de misturas de cimento contendo esta adição. Entretanto, de modo a implementar uma efetiva estratégia para a utilização destes resíduos, um maior número de pesquisas precisa ser efetuado, avaliando o potencial de imobilização destes resíduos em sistemas contendo cimento Portland. Deste modo, a presente pesquisa: investigou o efeito da finura na atividade pozolânica de resíduos de cerâmica vermelha moídos (RC), comparando-os com uma pozolana convencional utilizada pela indústria de cimento (FC); avaliou o efeito da substituição do cimento por RC na reologia, propriedades mecânicas e permeabilidade de argamassas e concretos e na corrosão de armaduras de concretos. Foram moldadas amostras de argamassas e concretos contendo diferentes teores de substituição do cimento por RC (0%, 20% e 40%) em peso. O fator água/aglomerante foi mantido constante (0,5) tanto nas misturas relativas as argamassas (1:1,55), quanto aos concretos (1:1,55:2,19). As amostras foram inicialmente curadas em água em duas temperaturas distintas (ambiente cerca de 23ºC e 55ºC) por 7 dias, em ambiente de laboratório até os 21 dias, e posteriormente imersas nas soluções de teste (água pura e solução salina de NaCl a 3,5%). As composições mineralógicas do RC e da pozolana FC foram obtidas por análise de difração de Raios-X. O cimento utilizado foi o CPII-F 32 (Cimento Portland com Filler com 10% de CaCO3). No tocante aos parâmetros relacionados à estrutura porosa de argamassas e concretos contendo RC, apenas as primeiras apresentaram resultados satisfatórios. Com relação à performance mecânica dos concretos avaliados, embora a substituição parcial do cimento por RC na confecção dos mesmos em teores de 20% e 40% tenha provocado uma redução de sua resistência à compressão simples, esta redução não foi proporcional ao teor de substituição utilizado, haja vista que, amostras contendo 40% de substituição ainda retiveram 89% da resistência das amostras de controle, em razão da satisfatória atividade pozolânica do resíduo além de seu efeito filler. A diluição do cimento em decorrência de sua substituição por RC pareceu afetar a alcalinidade das matrizes estudadas, reduzindo seus pH´s, principalmente em ambientes salinos, o que pode ser um indicativo de uma maior predisposição destas matrizes a problemas de durabilidade em decorrência da corrosão das armaduras envoltas pelas mesmas
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.biblioteca.ufpb.br:tede/5550 |
| Date | 27 August 2005 |
| Creators | Vieira, Andressa de Araújo Porto |
| Contributors | Barbosa, Normando Perazzo, Torres, Sandro Marden |
| Publisher | Universidade Federal da Paraíba, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Urbana e Ambiental, UFPB, BR, Engenharia Cívil e Ambiental |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB, instname:Universidade Federal da Paraíba, instacron:UFPB |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -8546755868633584958, 600, 600, 600, 600, -6802672734029945274, -6274833215046395772, 3590462550136975366 |
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