Desenvolvimento de aglomerante hidráulico por tratamento termomecânico de produtos da hidratação de pasta de cimento Portland e da ativação de agregado miúdo silicoso

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: Raquel Maria Rocha Oliveira Menezes lattes
Orientador(a): Maria Teresa Paulino Aguilar lattes
Banca de defesa: Francisco Carlos Rodrigues, Nelcy Della Santina Mohallem, Ênio José Pazini Figueiredo, Guilherme Chagas Cordeiro
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Estruturas
Departamento: ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ESTRUTURAS
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Resíduos de construção
Hidratação do cimento
Tratamento termomecânico
Funcionalização de areia
Materiais cimentícios suplementares
Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/41716
Resumo: A reciclagem de materiais cerâmicos presentes nos resíduos de construção civil e de construção e demolição é uma prática mundial com vistas à produção de compostos cimentícios de menor impacto ambiental. Estes resíduos em sua grande maioria são britados e usados como agregados para confecção de concretos, na maioria das vezes, sem fins estruturais. Estudos da literatura indicam ser possível a recuperação e reuso dos agregados graúdos presentes nos resíduos. No entanto, praticamente inexistem dados sobre a recuperação do cimento e do agregado miúdo quartzoso (areia). Com o objetivo de contribuir para a recuperação desses materiais, este trabalho estuda a decomposição dos produtos de hidratação do cimento, de forma a recuperá-lo por tratamento térmico e mecânico. Também se avalia a funcionalização do agregado miúdo por meio de ativação mecânica. Para isto, resíduos gerados em laboratório, a partir de pastas de cimento Portland, foram submetidos a tratamento termomecânico, visando recuperar o cimento. Paralelamente, foi realizada a ativação mecânica de areia silicosa natural de modo a favorecer sua reatividade com o hidróxido de cálcio. Os resultados confirmam ser possível remover a água responsável pela hidratação dos compostos do cimento Portland empregado em temperaturas próximas de 550°C e indicam que a sua utilização associada a pó de areia (37m²/g) gera um aglomerante com características semelhantes às do cimento in natura, constituindo assim, um material cimentício suplementar/aglomerante alternativo. Uma análise do consumo equivalente de energia permite estimar que a energia elétrica necessária para a decomposição da pasta por tratamento termomecânico e o consumo de carbono equivalente são significativamente menores do que os associados à produção do cimento Portland.
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Com o objetivo de contribuir para a recuperação desses materiais, este trabalho estuda a decomposição dos produtos de hidratação do cimento, de forma a recuperá-lo por tratamento térmico e mecânico. Também se avalia a funcionalização do agregado miúdo por meio de ativação mecânica. Para isto, resíduos gerados em laboratório, a partir de pastas de cimento Portland, foram submetidos a tratamento termomecânico, visando recuperar o cimento. Paralelamente, foi realizada a ativação mecânica de areia silicosa natural de modo a favorecer sua reatividade com o hidróxido de cálcio. Os resultados confirmam ser possível remover a água responsável pela hidratação dos compostos do cimento Portland empregado em temperaturas próximas de 550°C e indicam que a sua utilização associada a pó de areia (37m²/g) gera um aglomerante com características semelhantes às do cimento in natura, constituindo assim, um material cimentício suplementar/aglomerante alternativo. Uma análise do consumo equivalente de energia permite estimar que a energia elétrica necessária para a decomposição da pasta por tratamento termomecânico e o consumo de carbono equivalente são significativamente menores do que os associados à produção do cimento Portland.The recycling of ceramic materials present in construction waste and construction and demolition waste is a worldwide practice for the the production of cement compounds with lower environmental impact. Commonly, such wastes are crushed and used as aggregates for the manufacture of concrete, most often without structural purposes. Studies of the literature indicate that it is possible to recover and reuse the large aggregates present in the residues. However, there is practically no data on the recovery of cement and quartzous aggregate (sand). With the objective of contributing to the recovery of these materials, this work studies the decomposition of the cement hydration products, in order to recover it by thermal and mechanical treatment. The functionalization of the small aggregate is also evaluated through mechanical activation. For this, residues generated in the laboratory, from Portland cement pastes, were submitted to thermomechanical treatment, aiming to recover the cement by dehydration. In parallel, mechanical activation of natural silica sand was carried out in order to favor its reactivity with calcium hydroxide. The results confirm that it is possible to remove the water responsible for the hydration of the compounds of the Portland cement employed at temperatures around 550 °C and indicate that their use associated with sand dust (37m²/g)generates a binder with characteristics similar to those of in natura cement, an alternative cementitious supplement/binder material. An analysis of the equivalent energy consumption allows to estimate that the electrical energy required for the decomposition of the paste by thermomechanical treatment and the consumption of carbon equivalent are significantly lower than those associated with the production of Portland cement.CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoFAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas GeraisCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorporUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de EstruturasUFMGBrasilENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ESTRUTURASEngenharia de estruturasReaproveitamento (Sobras, refugos, etc.)Cimento PortlandAgregados (Materiais de construção)Resíduos de construçãoHidratação do cimentoTratamento termomecânicoFuncionalização de areiaMateriais cimentícios suplementaresDesenvolvimento de aglomerante hidráulico por tratamento termomecânico de produtos da hidratação de pasta de cimento Portland e da ativação de agregado miúdo silicosoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINAL64.pdf64.pdfapplication/pdf3805516https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/41716/1/64.pdf99ad65520286171d012c13455727213fMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82118https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/41716/2/license.txtcda590c95a0b51b4d15f60c9642ca272MD521843/417162022-05-16 14:58:06.279oai:repositorio.ufmg.br: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ório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2022-05-16T17:58:06Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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