Navegando por Assunto "Materiais de construção"
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- DissertaçãoAvaliação físico química de cimentos tipo Portland produzidos no Brasil, através da técnica de fluorescência de raios-x e resistência mecânica(2016) Menna Junior, DawilsonIntrodução: O cimento Portland é um ligante que, uma vez em contato com a água, tem a propriedade de endurecer com o tempo e adquirir resistência próxima a de pedra natural. O cimento Portland é o componente básico do concreto, o segundo material mais utilizado pelo homem, sendo superado apenas pela água. No Brasil, a primeira tentativa de se produzir cimento Portland ocorreu em 1888, no estado de São Paulo. A maioria dos tipos de cimento Portland disponíveis no mercado são destinados a utilizações gerais. Alguns, contudo, possuem certas características e propriedades que os tornam mais adequados para utilizações específicas, permitindo a obtenção de concreto ou argamassa com a resistência e durabilidade desejadas. A espectroscopia de fluorescência de raios-X é uma técnica estabelecida e utilizada em fábricas de cimento no mundo todo. A técnica é adequada para o controle de qualidade durante todo o processo de produção do cimento. A técnica de fluorescência de raios-X por dispersão em energia (EDXRF) é uma das técnicas empregadas rotineiramente na triagem e no controle de qualidade do cimento, usada para garantir a composição adequada das matérias-primas empregadas no processo de fabricação do cimento. Objetivos: Neste trabalho fizemos um estudo comparativo dos constituintes elementares presentes nos cimentos Portland compostos, tipo CPII, produzidos e comercializados no Brasil, via análise de fluorescência de raios-X e comparou-se estas com a resistência mecânica à compressão de corpos de prova de argamassa. Métodos: Identificou-se alguns elementos químicos das amostras de cimento Portland CP-II através de EDXRF. Foi elaborada argamassa com cimento, água e areia para cada amostra de cimento analisada e corpos de prova foram confeccionados para avaliação da resistência mecânica dos cimentos. Os corpos foram rompidos após os seguintes tempos de cura: 1, 3, 7, 28 e 91 dias. Resultados e Discussão: Os principais elementos, devidamente identificados e quantificados nas amostras de cimento analisadas foram: Al, Ca, Cl, Fe, K, Si, S, Ti, Cr, Mn, Zn e Sr. A associação destes elementos com o oxigênio forma os corpos binários chamados de componentes. Os principais componentes do cimento são a cal (CaO), a sílica (SiO2), a alumina (Al2O3), o óxido de ferro (Fe2O3), o óxido de magnésio (MgO), os álcalis (Na2O e K2O) e os sulfatos (SO3). Os óxidos de TiO2, Mn2O3 e P2O5 são encontrados em pequenas quantidades e, geralmente, não são determinados separadamente. O óxido férrico (Fe2O3) reage com óxido de alumínio (Al2O3) e cal (CaO) para formar o aluminato tetracálcico ferrita (C4AF ou ferrita Ca4Al2Fe2O10). O óxido de alumínio restante reage com cal para formar os aluminatos tricálcicos (C3A ou Ca3Al2O6). A cal reage com o dióxido de silício (SiO2) de modo a formar duas fases de silicatos de cálcio, o silicato dicálcico (belita, C2S ou Ca2SiO4) e o silicato tricálcico (alita, C3S ou Ca3SiO5). Os componentes C3S, C2S, C3A e C4AF foram calculados via fórmula de Bogue, para as diferentes amostras de cimento usadas neste trabalho. Os resultados obtidos dos testes de resistência mecânica foram correlacionados com os componentes encontrados nas diferentes marcas de cimento analisadas. Conclusões: Foi possível utilizar a técnica EDXRF para análise do cimento Portland, identificando Al, Ca, Cl, Fe, K, Si, S, Ti, Mn, Zn e Sr. Foi possível medir a resistência à compressão das amostras de cimento e correlacioná-la à composição química determinada.
- DissertaçãoValorização de resíduo cerâmico vermelho em traços de concreto(2017) Nieri, CibeliIntrodução: Existem diversos estudos e aplicabilidades em busca do aproveitamento dos resíduos gerados na construção civil. Embora estes resíduos sólidos sejam de baixa periculosidade, causam impactos ao meio ambiente devido o seu elevado volume. Além dos resíduos gerados na execução da obra e em reformas, existem também os resíduos gerados na fabricação de elementos construtivos, é o caso da cerâmica vermelha. Estima-se que o volume de resíduos gerados na fabricação desses elementos seja entre 5% a 20% do volume de fabricação de olarias (fabricas artesanais) e indústrias. Dá-se ai a importância da valorização desse resíduo diretamente da indústria cerâmica, em outro elemento essencial para a construção civil fabricado a partir da extração do calcário, sendo este um recurso finito, o cimento. Sabe-se que existem diversos tipos de cimentos com adições, inclusive os que utilizam materiais pozolânicos, como por exemplo, o CP II-Z (Cimento Portland Composto com Pozolana) e o CP IV (Cimento Portland Pozolânico), sendo suas adições com base em materiais pozolânicos naturais e ou artificiais proveniente de subprodutos de outras indústrias químicas. Objetivos: Neste estudo foram desenvolvidos diversos traços em concreto com substituições parciais do cimento de alta resistência inicial (ARI) pelo material pozolânico, a fim de agregar valor ao resíduo cerâmico vermelho proveniente de quebras e rejeitos de indústrias cerâmicas, avaliando as variações das características físicas, químicas e as resistências mecânicas à compressão axial. Métodos: Classificou-se qualitativamente e quantitativamente o material pozolânico e o cimento através dos ensaios de difração de raios x, fluorescência de raios x, área superficial específica e curva granulométrica para a determinação do tamanho de partículas. Verificou-se a atividade pozolânica do material cerâmico através do método de Chapelle modificado, demonstrando o consumo de hidróxido de cálcio nas amostras. Realizou-se ensaio de resistência à compressão axial para os corpos de prova sem substituição do cimento pelo material pozolânico (0%) e com as respectivas substituições parciais de 10, 20, 30 e 40% nas idades de 7, 28 e 91 dias. Resultados e Discussão: As análises granulométricas demonstram que o tamanho da partícula do material pozolânico é menor que do cimento analisado, assim como, consequentemente, a área superficial específica. Através do ensaio de abatimento o tronco de cone observa-se o maior consumo de água quanto maior a substituição do cimento pelo material cerâmico. A difração de raios-X identificou os compostos do cimento e o tipo de argila classificada por montmorilonítica “pobre” devido a grande quantidade de sílica inerte na amostra. O ensaio pelo Método de Chapelle identificou a baixa reatividade da amostra utilizada comparada ao material metacaulim e ao estudo realizado por Raverdy, 1980. O ensaio de Fluorescência de Raios X apresentaram os compostos CaO, SiO2, SO3, Fe2O3 e Al2O3, de acordo com os compostos do cimento tipo Ari. O material pozolânico foi classificado como pozolana artificial classe N, pois as composições encontradas no ensaio de fluorescência de Raios-X SiO2, Al2O3, Fe2O3, K2O e CaO, atendem os requisitos químicos de acordo com a NBR 12653 de 2014. Os ensaios de resistência foram correlacionados com suas composições e idades de rompimento. Conclusão: Foi possível utilizar a substituição parcial do cimento pelo material pozolânico, mesmo com baixa reatividade, com base nos ensaios de resistência à compressão axial dos corpos de prova. A partir dos traços estudados, em comparação com o chamado traço base, é possível a utilização do traço com 10% de substituição mantendo o mínimo de 40 MPa aos 28 dias de idade.