O concreto é um compósito obtido a partir da combinação de agregados graúdos e miúdos, cimento e água, sendo um dos materiais mais baratos e facilmente produzidos do mundo. O custo e a qualidade dos concretos estão normalmente associados à proporção de seus constituintes (formulação cerâmica), bem como à redução do consumo de água. A determinação e otimização da formulação dos concretos é feita através da aplicação de modelos matemáticos de empacotamento e dosagem de concreto, como os métodos ABCP e IPT/USP, métodos práticos utilizados pela indústria civil, e Andreassen e Alfred, métodos teóricos amplamente utilizados na indústria cerâmica. Os agregados utilizados pelo concreto civil podem possuir origens diversas, e existe uma vertente de pesquisa para a substituição dos agregados convencionais por descartes e/ou materiais que causem impacto ao meio ambiente. O sienito extraído no Maciço Alcalino da Pedra Branca se apresenta como candidato a essa substituição. Sua aplicação atual é voltada para a produção de rochas ornamentais, e o rejeito vem sendo acumulado no meio ambiente, visto que seu aproveitamento durante a extração é baixo. Assim, esse trabalho teve como objetivo a investigação da adição de sienito como agregado na formulação de concretos e subsequente propriedades. Para isso, foram calculadas e otimizadas as formulações das massas de concretos de construção civil a partir da utilização dos modelos matemáticos acima citados, bem como avaliadas as propriedades do produto obtido antes, durante e após a pega. A formulação que obteve o melhor conjunto de características foi aquela utilizando o modelo de empacotamento de Andreassen. A essa formulação foi feita a adição de sienito no lugar do pó de brita, nas proporções de 25, 50, 75 e 100%. A fim de manter a distribuição granulométrica original, foi desenvolvido um algoritmo para compensação das diferentes distribuições de tamanho de partícula, obtendo excelentes resultados nas propriedades avaliadas no estado fresco e endurecido. A correção granulométrica garantiu a manutenção das propriedades originais do concreto não apenas em substituições com sienito, mas também com outros agregados, tais como scrap (descarte) de louça sanitária e polímero termofixo. Embora todas as formulações testadas garantiram valores de resistência à compressão acima de 35 MPa, que era o valor esperado de resistência mecânica após 28 dias, a formulação que obteve o melhor conjunto de certificados foi com substituição de 25% de pó de brita por sienito. / Civil concrete is a composite obtained from the combination of coarse and fine aggregates, cement and water, and it is one of the cheapest and most easily produced materials in the world. Concrete’s cost and quality are normally associated to the proportion of its constituents (ceramic formulation), as well as the reduction of water consumption. The determination and optimization of concrete formulations is made through the application of mathematical models of packing and concrete dosage, like the methods ABCP and IPT/USP, which are practical methods used by civil industry, and Andreassen and Alfred, which are theoretical methods used by the ceramic industry. The aggregates used in civil concrete may have diverse origins, and there is a strand of research for the substitution of conventional aggregates by materials which cause impact to the environment. The syenite extracted at Maciço Alcalino da Pedra Branca is one of the materials that can be used for this substitution. Its current application is directed to ornamental rocks, and the reject is currently being accumulated in the environment, since the exploitation is low during extraction. Thus, this paper aims to investigate the addition of syenite as an aggregate in the formulation of concretes and its properties. In order to do so, the formulations of civil concrete were calculated and optimized using the mathematical models above mentioned, the properties of the product before, during and after final set-time were also evaluated. The formulation which obtained the best results was the one using Andreassen’s method. To this formulation were made the additions of syenite in the place of the fine aggregate, in the proportions of 25, 50, 75 and 100%. In order to maintain the original granulometric distribution, an algorithm was developed to compensate the different particle size distributions, reaching excellent results in the properties evaluated in fresh and hardened concrete. The grain size correction guaranteed the maintenance of the original properties of the concrete not only in substitutions using syenite, but also with other aggregates, such as scrap (sanitary ware disposal) and thermoset polymer. Even though all formulations guaranteed values of mechanical resistance above 35 MPa, which was the value established as mechanical resistance after 28 days, the formulation with 25% substitution presented the best results.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:10.254.254.39:tede/1079 |
| Date | 10 July 2017 |
| Creators | CRUZ, Caroline Moraes da |
| Contributors | MAESTRELLI, Sylma Carvalho, http://lattes.cnpq.br/0216431851054031, DEL ROVERI, Carolina, http://lattes.cnpq.br/2156303155471766, NAVARRO, Fabiano Cabañas, RIGO, Eliana da Silva |
| Publisher | Universidade Federal de Alfenas, Instituto de Ciência e Tecnologia, Brasil, UNIFAL-MG, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais |
| 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 UNIFAL, instname:Universidade Federal de Alfenas, instacron:UNIFAL |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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