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Previous issue date: 2003-07-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of this work was to assess the properties and characteristics of two alternative mortars compared to a reference mortar, named (AP), composed of cement, sand, and water. The first alternative mortar, named (A1), was fabricated with cement, sand, expanded polystyrene, polypropylene fibers, and water, and the second alternative mortar, named (A2), was fabricated with cement, textile residue, polyurethane, polypropylene fibers, and water. The first alternative mortar was developed by Franke Douat industry and the second alternative mortar was developed previously in a master course by Raquel L. Pereira through a project sponsored by UDESC, CAPES, FRANKE DOUAT and FABRIL LEPPER on the development of a low cost and light weight mortar for sheet metal coating used in an industrial application. The raw materials as well as the residues, supplied by industries from Joinville/SC, were characterized by granulometric test, morphological analysis performed at the scanning electron microscope (SEM), microanalyses by energy dispersion spectrometry (EDX), x-ray diffraction (XRD), differential thermal analyses (DTA), thermogravimetrical analyses (TG), and leaching and solubilization test. For each mixture, the mortar samples were molded into rectangular molds and then aged through the follows hydration process ses: half of samples were dried 10 hours at 50 oC and then removed from the molds and half of them were removed from the molds after 24 hours. After had been removed from the molds the samples were aged in a room at an environmental temperature for 7, 14, 28, 60, and 90 days. The mortars were characterized by flexion test, scanning electron microscope, micro-probe analyses, X-ray diffraction, thermal analyses, and leaching and solubilization test. Upon completion of hydration process the flexion strength stress of the AP, A1 and A2 mortars was 5.21, 3.84, and 1.42 MPa respectively. The samples dried previously presented lower flexion strength at 7 and 14 days of aging time but after 28 days they reach the same flexion strength of the samples aged without initial drying. The AP and A1 mortars were constituted of hydrated C3S and/or C2S phases, Ca(OH)2, SiO2 and etryngite crystals. The A2 mortar present, apart from the compounds above mentioned, CaCO3. The later compound is more likely to be present in A2 due to the textile residue that is composed essentially of CaCO3 and Ca(OH)2. This residue is responsible for the poor mechanical resistance of the A2 mortar compared to the A1 mortar. Even so, its mechanical strength is acceptable because the flexion strength stress required for the industrial application is 1 MPa. On the other hand, The A2 mortar provide the bests results of adherence and light weight. As reported previously in Pereira's master work the alternative mortar 2 (A2) is lighter than the current one (A1 mortar) by 30%. / Este trabalho teve por objetivo a caracterização de três traços de argamassas, a primeira delas denominada argamassa padrão (AP) composta por cimento, areia e água; a segunda denominada de argamassa alternativa 1 (A1) composta por cimento, areia, poliestireno expandido, fibras de polipropileno e água e a terceira denominada de argamassa alternativa 2 (A2) composta por cimento, resíduo têxtil, poliuretano, fibras de polipropileno e água. Os traços das argamassas alternativas foram desenvolvidos anteriormente na dissertação de mestrado de Raquel L. Pereira, através de um projeto de parceria com as empresas FRANKE DOUAT e FABRIL LEPPER sobre a utilização de traços de resíduos sólidos resultantes de processos industriais na preparação de uma argamassa para revestimento de chapas metálicas. Foram utilizados os resíduos sólidos do processo de tratamento de efluentes da indústria têxtil, o qual foi denominado de resíduo têxtil, e o resíduo sólido de poliuretano resultante do descarte obtido no processo de isolamento de refrigeradores. As matérias primas bem como os resíduos foram caracterizados através de ensaios granulométricos, análise morfológica por microscopia eletrônica de varredura (MEV), microanálise EDX, difratometria de raios-x, análise térmica diferencial (ATD), análise termogravimétrica (TG) e ensaios de lixiviação e solubilização. O trabalho se concentrou no estudo do comportamento mecânico, microestrutural, físico-químico e ambiental dos materiais. Foram estudados as propriedades mecânicas de resistência à flexão em três pontos das argamassas nas idades de 7, 14, 28, 60 e 90 dias para dois processos de cura diferentes (ar e estufa). Além de ensaios mecânicos, os corpos de prova foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura, microanálise, difratometria de raios-x e ensaios de lixiviação e solubilização.Também foram realizados ensaios de envelhecimento acelerado das argamassas fabricadas com materiais alternativos. Esta avaliação foi baseada no ensaio de durabilidade pelo método de molhagem-secagem utilizado em solo-cimento. Foram avaliadas as mudanças nas propriedades mecânicas de resistência à flexão dos corpos de prova frente à ciclos predefinidos de envelhecimento acelerado somente para as argamassas alternativas curadas ao ar. De modo geral, a caracterização das argamassas nos permitiu observar que a resistência mecânica depende dos materiais de adição e da evolução da microestrutura durante o processo de hidratação. Após completar o processo de hidratação a tensão de resistência à flexão das argamassas AP, A1 e A2 foi de 5,21, 3,84 e 1,42 MPa respectivamente. Os xi corpos de prova previamente secados em estufa (cura em estufa) apresentaram uma resistência à flexão inferior aos 7 e 14 dias, porém aos 28 dias suas resistências foram equivalentes aos dos corpos de prova envelhecidos sem secagem inicial em estufa (cura ao ar). Os estudos térmicos, físico-químicos e microestruturais mostraram que as argamassas AP e A1 são formadas essencialmente por C3S e/ou C2S hidratados, Ca(OH)2, SiO2 e cristais de etringita. A argamassa A2 apresenta, além dos compostos citados acima, o CaCO3, que é proveniente do resíduo têxtil o qual é basicamente formado de CaCO3 e Ca(OH)2. O resíduo têxtil é, portanto, o principal responsável pela diminuição da resistência mecânica da argamassa A2 com relação à argamassa A1. No entanto, a resistência mecânica da argamassa A1 se mantém acima do valor mínimo de 1 Mpa exigido para a aplicação industrial. Além disso, o trabalho de mestrado da Raquel L. Pereira mostrou que a argamassa A2 é 30% mais leve do que a argamassa A1. Por outro lado, a caracterização ambiental nos forneceu elementos importantes que podem ser utilizados para avaliar o uso comercial das argamassas alternativas.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.udesc.br #179.97.105.11:handle/1757 |
| Date | 31 July 2003 |
| Creators | Lourenci, Sidnei |
| Contributors | Gemelli, Enori |
| Publisher | Universidade do Estado de Santa Catarina, Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais, UDESC, BR, Ciência dos 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 UDESC, instname:Universidade do Estado de Santa Catarina, instacron:UDESC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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