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Previous issue date: 2016-08-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The phosphogypsum is generated from the production of the phosphogypsum acid in the fertilizer
industry and phosphate fertilizers. Studies show that phosphogypsum can be applied in areas such as
civil construction, the cement industry and agricultural sector. However this is used in low quantities.
In pavements construction, is the phosphogypsum can be used and many studies have been taken at the
Universidade Federal de Goias (UFG). In this context, the objective of this work was to study the
hemihydrate gypsum (HH) in mixtures with soil, cement and lime, in order to facilitate and expand its
use in paving. The heat treatment of dehydrate gypsum (DH) was carried out in the Goias state, thus
obtaining the phosphogypsum (HH). Three mixtures were studied: Mixture S+HH (50% soil, 50%
phosphogypsum HH); Mixture S+HH+CIM (50% soil, 41% phosphogypsum HH and 9% cement) and
Mixture S+HH+CAL (50% soil, 44% phosphogypsum HH and 6% lime). Characterisation tests were
conducted (utilising traditional methodology and the MCT methodology) and mechanical strength tests
(unconfined compressive strength – UCS and resilient modulus – RM) to obtain parameters for use in
paving. Deformability tests were also carried out, through consolidation tests, to evaluate the
stabilisation of deformation of phosphogypsum HH over time, and stability when subjected to a load in
the saturated and unsaturated conditions. In was studied the effect of bad weather conditions on the
samples through resistance tests to the simple compression in samples exposed to the elements for up to
180 days. Scanning electron microscopy tests (SEM) were performed to understand the micro structural
behaviour. In the samples that contained phosphogypsum HH there was greater UCS than the samples
that contained only soil and mixtures with the same phosphogypsum DH proportions. The mixture
S+HH+CIM obtained greater resistance and the mixtures S+HH+CAL and S+HH showed similar
results, making the use of lime unnecessary. The RM, like the UCS showed better results for the
mixture S+HH+CIM. With regards to deformability, mixture S+HH+CIM showed lower deformations
than the other mixtures and a tendency towards stabilisation in unsaturated condition, contrary to
mixtures S+HH and S+HH+CAL. During the evaluation of the effect of bad weather, mixture
S+HH+CIM showed a 15% reduction of resistance through time, 25% resistance reduction for mixture
S+HH+CAL and 50% for mixture S+HH. However, these values are still superior to mixtures using
phosphogypsum DH used in past researches. When the microstructure of the samples were evaluated,
they showed phosphogypsum DH transformed into HH; this behaviour was more consistent in the
mixture S+HH. Finally it can be concluded that mixtures containing phosphogypsum HH are viable
application in paving base layers. / O fosfogesso é gerado em grande quantidade a partir da produção do ácido fosfórico nas indústrias de
adubos e fertilizantes fosfatados. Pesquisas mostram que o fosfogesso é viável de ser aplicado em áreas
como construção civil, indústrias cimenteiras e no setor agrícola, porém em quantidades baixas. Na
pavimentação o seu uso também é viável e diversos estudos foram realizados na Universidade Federal
de Goiás (UFG) com esse intuito. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi realizar o estudo do uso
do fosfogesso hemi-hidratado (HH) em misturas com solo, cimento e cal, a fim de viabilizar e ampliar
sua utilização em pavimentação. Para tanto, foi realizado o tratamento térmico do fosfogesso di-
hidratado (DH) produzido no estado de Goiás, obtendo assim o fosfogesso HH. Foram estudadas três
misturas: Mistura S+HH, constituída de 50% solo e 50% de fosfogesso HH; Mistura S+HH+CIM,
constituída de 50% solo, 41% de fosfogesso HH e 9% de cimento e Mistura S+HH+CAL, constituída
de 50% solo, 44% de fosfogesso HH e 6% de cal. Foram realizados ensaios de caracterização
(utilizando metodologias tradicionais e a metodologia MCT) e ensaios de resistência mecânica
(resistência à compressão simples - RCS e módulo de resiliência - MR) para obtenção de parâmetros
para aplicação em pavimentação. Foram feitos também ensaios de deformabilidade através de ensaios
de adensamento, com propósito de avaliar as deformações do fosfogesso HH ao longo do tempo
quando submetido a um carregamento nas condições saturadas e não saturadas. Por fim, foi estudado o
efeito das intempéries nas amostras por meio de ensaios de resistência à compressão simples em
amostras expostas às intempéries por até 180 dias. Ensaios de microscopia eletrônica de varredura
(MEV) foram executados para auxiliar nas análises dos ensaios mencionados anteriormente a partir do
comportamento microestrutural. Como resultados foi observado que as amostras contendo fosfogesso
HH apresentaram RCS maiores que as amostras contendo apenas solo e misturas com as mesmas
proporções de fosfogesso DH. A Mistura S+HH+CIM obteve maior resistência e as Misturas
S+HH+CAL e S+HH apresentaram valores semelhantes, tornando-se desnecessário o uso da cal. O MR
semelhantemente à RCS apresentou resultados melhores para a Mistura S+HH+CIM. Quanto à
deformabilidade, a Mistura S+HH+CIM apresentou menores deformações que as demais misturas e
uma tendência à estabilização, na condição não saturada, ao contrário das Misturas S+HH e
S+HH+CAL. Ao avaliar o efeito das ações das intempéries, verificou-se redução de 15% da resistência
ao longo do tempo da Mistura S+HH+CIM, de 25% para a Mistura S+HH+CAL e 50% para a Mistura
S+HH. No entanto, esses valores ainda são superiores às misturas executadas com fosfogesso DH em
pesquisas anteriores. A análise microestrutural mostra que, nesse caso, há transformação do fosfogesso
DH em HH, sendo esse comportamento mais evidente na Mistura S+HH. Por fim, conclui-se que as
misturas contendo fosfogesso HH podem ser viáveis de aplicação em camadas de base de
pavimentação.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tede/8602 |
| Date | 19 August 2016 |
| Creators | Santos, Thiago Lopes dos |
| Contributors | Mascarenha, Márcia Maria dos Anjos, Rezende, Lilian Ribeiro de, Mascarenha, Márcia Maria Dos Anjos, Rezende, Lilian Ribeiro de, Vargas, Carlos Alberto Lauro, Farias, Marcio Muniz de |
| Publisher | Universidade Federal de Goiás, Programa de Pós-graduação em Geotecnia, Estruturas e Construção Civil (EEC), UFG, Brasil, Escola de Engenharia Civil - EEC (RG) |
| 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 UFG, instname:Universidade Federal de Goiás, instacron:UFG |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 6915322422128222104, 600, 600, 600, 600, 724087251626315585, -3966079159658520475, 2075167498588264571 |
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