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Previous issue date: 2018-06-29 / O objetivo desta pesquisa foi a produção do cimento belítico a partir da lama de granito, gerada no beneficiamento de rochas ornamentais, e do grits, gerado na indústria da celulose, bem como a produção do cimento Romano (uma variante do cimento belítico) a partir de resíduos da indústria de rochas de granito e mármore.O cimento belítico possui como composto ativo a belita, ou silicato dicálcico, e pode ser produzido pela calcinação de misturas ricas em sílica e cálcio. Ainda não utilizados no Brasil, podem vir a ser uma alternativa de baixo impacto ambiental, pois são produzidos a uma temperatura inferior à do cimento Portland e sua fabricação, a partir de resíduos industriais, contribuirá para reduzir o acúmulo de resíduos em áreas de lançamento e a demanda por jazidas naturais de matéria-prima. Os resíduos foram combinados em duas relações molares de cálcio e silício, e as misturas foram calcinadas em temperaturas de 830 o C a 950 o C em um forno elétrico. Foram obtidos o Cimento Belítico CB-1 e o Cimento Belítico CB-2, e o Cimento Romano CR-1, Cimento Romano CR-2 e Cimento Romano CR-3. As lamas de granito e mármore e o grits foram submetidas previamente à análise de fluorescência de raio X (FRX) para verificação de sua composição química e à análise termogravimétrica (TG-DTA) para identificação da perda de massa desses resíduos em altas temperaturas. Por meio da análise de Difratometria de Raio X (DRX) constatou-se a presença da belita nos cimentos produzidos e a presença dos silicatos de cálcio hidratados nas pastas endurecidas. Determinaram-se a massa específica, a área específica, o tempo de pega, a expansibilidade, o teor de CaO total e a resistência à compressão em diferentes idades. Os resultados alcançados indicaram que o cimento belítico e o cimento Romano podem ser fabricados nas temperaturas utilizadas. Constatou-se que a relação molar Ca/Si, a temperatura e a condições de exaustão do CO 2 do forno influenciam as características dos cimentos. A partir disso, foram sugeridos ajustes no processo produtivo empregado a fim de aumentar a eficiência da formação da belita. A pesquisa também procurou identificar a possível utilização do cimento Romano, empregado largamente em restauração de edificações na Europa, em argamassas de restauro de edificações históricas no Brasil. Utilizaram-se uma cal hidratada em pó comercial e dois tipos de cimento Romano previamente fabricados em laboratório a partir de lamas de rocha para o preparo de argamassas que foram submetidas a ensaios para obtenção da resistência à compressão, módulo de elasticidade e resistência de aderência à tração. Para servir de referência, foi utilizada uma argamassa mista no traço 1:2:9, submetida aos mesmos ensaios. A partir dos resultados, foram descritas as possíveis vantagens e limitações do emprego das argamassas de cimento Romano em obras de restauro de edificações históricas. / The aim of this research was the production of belite cement from the granite sludge, generated in the processing of ornamental stones and grits in the pulp industry. Also, the production of Roman cement - a variant of belitic cement - from the waste of granite and marble rocks industry. Belite cement has belite (dicalcium silicate) as the active compound and can be produced from the calcination of mixtures rich in silica and calcium. Although not used in Brazil, they can be a feasable alternative with a low environmental impact, because they are produced at a lower temperature than Portland cement, can be producted from industrial waste rich in quartz and calcium carbonate, and also contribute to reduce the accumulation of waste in launch areas, and the demand for natural raw material deposits. Those residues were combined in two molar ratios of calcium and silicon. The mixtures were calcined at temperatures of 830 o C to 950 o C in an electric oven. Then, the CB-1 and CB-2 Belitic Cement, and the CR-1, CR- 2 and the CR-3 Roman Cement were obtained. The granite and marble sludge and the grits were previously submitted to X-ray fluorescence analysis (FRX) to verify their chemical composition. Also, the thermogravimetric analysis (TG-DTA) as performed to identify the mass loss of those residues at high temperatures. The X-ray diffraction (XRD) analysis revealed the presence of belite in the cements produced and the hydrated calcium silicates in the hardened pastes. The specific mass, specific area, draw time, expandability, total CaO content and compressive strength at different ages were determined. The results indicate that belitic cement and Roman cement can be manufactured at those temperatures. It was found that the characteristics of the cements were influenced by the Ca/Si molar ratio, the production temperature and the CO 2 oven exhaust conditions. From that, adjustments were suggested for the emplyed production process in order to increase the efficiency of belite production. The research also sought to identify the possible use of Roman cement - extensively used in building restoration in Europe - in restoration mortars of historic buildings in Brazil. A hydrated lime mortar and two roman cement mortars were prepared. That roman cement was produced in laboratory from rock slurries. Those mortars were tested in regard to compressive stregth, flexural, and adhesion pulling. As a reference, a mixed mortar was used in the 1: 2: 9 trace, submitted to the same tests. From overall results, the possible advantages and limitations of the use of the mortars of Roman cement in restoration works of historical buildings were presented.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:123456789/21896 |
| Date | 29 June 2018 |
| Creators | Fassoni, Délio Porto |
| Contributors | Carvalho, Carlos Alexandre Braz de, Pedroti, Leonardo Gonçalves, Ribeiro, José Carlos Lopes, Alvarenga, Rita de Cássia Silva Sant’Anna |
| Publisher | Universidade Federal de Viçosa |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFV, instname:Universidade Federal de Viçosa, instacron:UFV |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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