Uso do resíduo cerâmico procedente de louças sanitárias em substituição parcial ao agregado graúdo em concreto

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Nascimento, Gustavo Lira do
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal da Paraíba
Brasil
Engenharia de Materiais
Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
UFPB
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/36126
Resumo: Annually, large amounts of sanitary ware waste (ceramic scrap) are generated due to the disposal of pieces with aesthetic defects. This improper disposal has motivated studies over recent decades investigating the feasibility of reusing these materials, particularly for use in concrete, given that their components are extracted from nature and generate environmental impacts. Therefore, this research aimed to use ceramic scrap from a company located in Caruaru/PE as coarse aggregate in concrete composition. The scrap was crushed to obtain the same granulometry as gravel 1 and replaced it in proportions of 0%, 10%, and 20%. Additionally, to mitigate the effects of the ceramic glaze on some surfaces of the scrap, which hinders the interaction between other concrete components and the scrap, part of this material underwent a preliminary treatment with LP anti-slip, which creates micro-suction cups on ceramic surfaces, aiming to increase the friction coefficient. Thus, five types of concrete were formulated: the reference concrete (CR) without added scrap, concretes with 10% scrap (CS10) and 20% scrap (CS20) without treatment, and concretes with 10% scrap (CT10) and 20% scrap (CT20) with treatment. The research used methodological processes starting with the collection and preparation of the scrap, followed by granulometry and density analysis, composition preparation, test specimen molding, water tank immersion, physical analysis of the test specimens, concrete slump test, and compressive strength testing. In the end, the concretes were classified based on strength and slump values, and concrete porosity was also calculated. The research concluded that the scrap used can serve as a substitute for gravel, considering that in terms of workability, there were no negative effects, as all five types of concrete fell into the S10 slump class. Regarding compressive strength, except for CT20, all concretes fell into the C20 class, achieving the initial goal; additionally, the best concrete was CT10, presenting an average FCK of 22.07 MPa, while the second highest value was the CR, which obtained 21.69 MPa. However, the concrete with the lowest average FCK was CT20, indicating that the use of scrap depends on studies and applications that consider the characteristics of the local materials used.
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Additionally, to mitigate the effects of the ceramic glaze on some surfaces of the scrap, which hinders the interaction between other concrete components and the scrap, part of this material underwent a preliminary treatment with LP anti-slip, which creates micro-suction cups on ceramic surfaces, aiming to increase the friction coefficient. Thus, five types of concrete were formulated: the reference concrete (CR) without added scrap, concretes with 10% scrap (CS10) and 20% scrap (CS20) without treatment, and concretes with 10% scrap (CT10) and 20% scrap (CT20) with treatment. The research used methodological processes starting with the collection and preparation of the scrap, followed by granulometry and density analysis, composition preparation, test specimen molding, water tank immersion, physical analysis of the test specimens, concrete slump test, and compressive strength testing. In the end, the concretes were classified based on strength and slump values, and concrete porosity was also calculated. The research concluded that the scrap used can serve as a substitute for gravel, considering that in terms of workability, there were no negative effects, as all five types of concrete fell into the S10 slump class. Regarding compressive strength, except for CT20, all concretes fell into the C20 class, achieving the initial goal; additionally, the best concrete was CT10, presenting an average FCK of 22.07 MPa, while the second highest value was the CR, which obtained 21.69 MPa. However, the concrete with the lowest average FCK was CT20, indicating that the use of scrap depends on studies and applications that consider the characteristics of the local materials used.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESAnualmente, grandes quantidades de resíduos de louças sanitárias (scrap cerâmico) são geradas devido ao descarte de peças que apresentam defeitos estéticos. Esse descarte inadequado motivou estudos, nas últimas décadas, que investigam a viabilidade de reutilizar esses materiais, com destaque para o uso em concreto, visto que os seus componentes são extraídos da natureza e geram impactos ambientais. Com isso, esta pesquisa teve por objetivo utilizar o scrap cerâmico, oriundo de uma Empresa, localizada em Caruaru/PE, como agregado graúdo na composição do concreto. O scrap foi britado até obter a mesma granulometria da brita 1 e substituiu a mesma em proporções de 0%, 10% e 20%. Além disso, com o objetivo de mitigar os efeitos do esmalte cerâmico que algumas faces do scrap possui, que dificulta a interação entre os demais componentes do concreto e o scrap, parte desse material passou por um tratamento prévio por meio do antiderrapante LP, que gera microventosas nas superfícies dos materiais cerâmicos, objetivando o aumento do coeficiente de atrito. Com isso, foram formulados 5 tipos de concretos: o concreto de referência (CR) sem adição de scrap, os concreto com 10% de scrap (CS10) e 20% de scrap (CS20) sem tratamento; e os concretos com 10% de scrap (CT10) e 20% de scrap (CT20) com tratamento. A pesquisa utilizou processos metodológicos que iniciaram com a coleta e preparação do scrap, seguida de análises de granulometria e densidade, confecção das composições, moldagem dos corpos de prova, imersão em tanques de água, análises físicas dos corpos de prova, ensaio de abatimento do concreto e teste de resistência à compressão. Ao final, se classificou os concretos com base nos valores de resistência e de abatimento, além de se calcular a porosidade dos concretos. A pesquisa concluiu que o scrap usado pode servir como substituto da brita, tendo em vista que, com relação à trabalhabilidade, não houve efeitos negativos, já que todos os 5 tipos de concreto ficaram na classe S10 de abatimento. Com relação à resistência à compressão, com exceção do CT20, todos os concretos ficaram na classe C20, atingindo o objetivo inicial; além disso, o melhor concreto foi o CT10, apresentando um FCK médio de 22,07 MPa, enquanto o de segundo maior valor foi o CR, que obteve 21,69 MPa. Porém, o concreto com o menor FCK médio foi o CT20, indicando que o uso do scrap depende de estudos e aplicações que leve em conta as características dos materiais locais utilizados.Universidade Federal da ParaíbaBrasilEngenharia de MateriaisPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de MateriaisUFPBDutra, Ricardo Peixoto Suassunahttp://lattes.cnpq.br/0075804072604913Nascimento, Gustavo Lira do2025-10-06T19:07:42Z2024-12-202025-10-06T19:07:42Z2024-08-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/36126porAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2025-10-07T06:04:57Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/36126Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpb.br/oai/requestdiretoria@ufpb.br||bdtd@biblioteca.ufpb.bropendoar:25462025-10-07T06:04:57Repositório Institucional da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false
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