Concreto leve contendo espuma de poliuretano reciclada e adições minerais
| Ano de defesa: | 2023 |
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| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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| Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Pelotas
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| Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Brasil
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| Palavras-chave em Português: | |
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Resumo: | Uma das alternativas para reduzir o peso do concreto é a substituição de seus agregados por outros mais leves, produzindo o que se denomina de concreto leve. Este trabalho teve como objetivo a produção de um concreto leve com substituição do agregado graúdo por espuma rígida de poliuretano reciclada em forma moída (RPUF), além de cinza de carvão mineral, de casca de arroz e de madeira, as quais foram inseridas em substituição parcial do agregado miúdo. Para a dosagem dos concretos, foi utilizado o método da ABCP, em que o traço de referência foi obtido mediante a substituição em volume do agregado graúdo pela espuma rígida de poliuretano. Além disso, para efeitos de comparação, foi confeccionado um concreto leve usando espuma de poliestireno expandido (EPS) reciclado como agregado leve. Através do critério de maior resistência à compressão axial aos 90 dias, foram selecionados os percentuais de 5% para a cinza de carvão mineral, 5% para a cinza de casca de arroz e 25% para a cinza de madeira. Após, foram feitos outros ensaios mecânicos (resistência à compressão axial, resistência à tração por compressão diametral, resistência à tração na flexão, módulo de elasticidade em compressão e resistência à fadiga) e de durabilidade (absorção de água por capilaridade e imersão, índice de vazios, resistência à penetração de cloretos e ciclos de molhagem e secagem). Os resultados mostraram que a massa específica seca de todos os concretos obtidos resultaram dentro do limite da norma ABNT NBR 8953 (2015). Em geral, o concreto leve de referência obteve resultados mecanicamente melhores que o concreto leve com EPS e a adição de cinzas ao concreto leve resultou em melhorias significativas nas propriedades mecânicas, como resistência à compressão e resistência à fadiga. O RPUF demonstrou ser um material promissor para aumentar a resistência mecânica à compressão, superando inclusive o EPS. |
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2024-04-24T22:24:18Z2024-04-232024-04-24T22:24:18Z2023-09-15LUZZARDI, Francisco José von Ameln. Concreto leve contendo espuma de poliuretano reciclada e adições minerais. 2023. 140 f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Programa de Pós-Graduação em Ciências e Engenharia de Materiais, Centro de Desenvolvimento Tecnológico, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2023.http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/12836Uma das alternativas para reduzir o peso do concreto é a substituição de seus agregados por outros mais leves, produzindo o que se denomina de concreto leve. Este trabalho teve como objetivo a produção de um concreto leve com substituição do agregado graúdo por espuma rígida de poliuretano reciclada em forma moída (RPUF), além de cinza de carvão mineral, de casca de arroz e de madeira, as quais foram inseridas em substituição parcial do agregado miúdo. Para a dosagem dos concretos, foi utilizado o método da ABCP, em que o traço de referência foi obtido mediante a substituição em volume do agregado graúdo pela espuma rígida de poliuretano. Além disso, para efeitos de comparação, foi confeccionado um concreto leve usando espuma de poliestireno expandido (EPS) reciclado como agregado leve. Através do critério de maior resistência à compressão axial aos 90 dias, foram selecionados os percentuais de 5% para a cinza de carvão mineral, 5% para a cinza de casca de arroz e 25% para a cinza de madeira. Após, foram feitos outros ensaios mecânicos (resistência à compressão axial, resistência à tração por compressão diametral, resistência à tração na flexão, módulo de elasticidade em compressão e resistência à fadiga) e de durabilidade (absorção de água por capilaridade e imersão, índice de vazios, resistência à penetração de cloretos e ciclos de molhagem e secagem). Os resultados mostraram que a massa específica seca de todos os concretos obtidos resultaram dentro do limite da norma ABNT NBR 8953 (2015). Em geral, o concreto leve de referência obteve resultados mecanicamente melhores que o concreto leve com EPS e a adição de cinzas ao concreto leve resultou em melhorias significativas nas propriedades mecânicas, como resistência à compressão e resistência à fadiga. O RPUF demonstrou ser um material promissor para aumentar a resistência mecânica à compressão, superando inclusive o EPS.One alternative to reduce the weight of concrete is by replacing its aggregates with lighter ones, resulting in what is known as lightweight concrete. This study aimed to produce lightweight concrete by substituting the coarse aggregate with ground rigid polyurethane foam recycled and incorporating coal ash, rice husk ash, and wood ash as partial replacements for the fine aggregate. The concrete mix design followed the ABCP method, where the reference mix was obtained by volumetrically replacing the coarse aggregate with rigid polyurethane foam. Additionally, for comparative purposes, a lightweight concrete using expanded polystyrene foam recycled as the lightweight aggregate was also produced. The percentages of 5% for coal ash, 5% for rice husk ash, and 25% for wood ash were selected based on the criterion of higher compressive strength at 90 days. Subsequently, various mechanical tests (including axial compressive strength, split tensile strength, flexural tensile strength, compressive elastic modulus, and fatigue strength) and durability tests (such as water absorption by capillarity and immersion, void index, chloride penetration resistance, and wetting and drying cycles) were conducted. The results indicated that the dry specific gravity of all the concrete samples complied with the NBR 8953 (ABNT, 2015) standard. In general, the reference lightweight concrete exhibited better mechanical performance compared to the lightweight concrete with expanded polystyrene foam, and the addition of ashes to the lightweight concretes resulted in significant improvements in mechanical properties, such as compressive strength and fatigue strength. Milled rigid polyurethane foam demonstrated promising potential for enhancing compressive mechanical strength, surpassing even expanded polystyrene foam.Sem bolsaporUniversidade Federal de PelotasPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de MateriaisUFPelBrasilCC BY-NC-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessENGENHARIASENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICAConcretoEspuma rígida de poliuretanoPoliuretano expandidoAdições mineraisPropriedades mecânicasDurabilidadeFadigaConcreteExpanded polystyreneMineral additionsMechanical propertiesDurabilityFatigueConcreto leve contendo espuma de poliuretano reciclada e adições mineraisLightweight concrete containing polyurethane foam recycled and mineral additionsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisMagalhães, Fábio CostaDelucis, Rafael de AvilaLuzzardi, Francisco José Von Amelnreponame:Repositório Institucional da UFPel - Guaiacainstname:Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)instacron:UFPELORIGINALTESE_FRANCISCO JOSÉ VON AMELN LUZZARDI.pdfTESE_FRANCISCO JOSÉ VON AMELN LUZZARDI.pdfapplication/pdf2992684http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/12836/1/TESE_FRANCISCO%20JOS%c3%89%20VON%20AMELN%20LUZZARDI.pdf20bed9fb3e476fad3ef58643d3f2a11fMD51open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81960http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/12836/2/license.txta963c7f783e32dba7010280c7b5ea154MD52open accessTEXTTESE_FRANCISCO JOSÉ VON AMELN LUZZARDI.pdf.txtTESE_FRANCISCO JOSÉ VON AMELN LUZZARDI.pdf.txtExtracted texttext/plain251619http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/12836/3/TESE_FRANCISCO%20JOS%c3%89%20VON%20AMELN%20LUZZARDI.pdf.txt810bb9747d836a0a8d67aec1cfe8d461MD53open accessTHUMBNAILTESE_FRANCISCO JOSÉ VON AMELN LUZZARDI.pdf.jpgTESE_FRANCISCO JOSÉ VON AMELN LUZZARDI.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1271http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/12836/4/TESE_FRANCISCO%20JOS%c3%89%20VON%20AMELN%20LUZZARDI.pdf.jpgf929335a9e6bbbd728f79adae47eb1efMD54open accessprefix/128362024-04-25 03:04:56.688open accessoai:guaiaca.ufpel.edu.br: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Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufpel.edu.br/oai/requestrippel@ufpel.edu.br || repositorio@ufpel.edu.br || aline.batista@ufpel.edu.bropendoar:2024-04-25T06:04:56Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca - Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)false |
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