Análise comparativa das propriedades físicas, químicas e ópticas de microesferas do tipo IB comerciais e fabricadas a partir da cinza da casca de arroz

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Teixeira, Ingrid Machado
Orientador(a): Menezes, Jacson Weber de
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Pampa
Programa de Pós-Graduação: Mestrado Acadêmico em Engenharia
Departamento: Campus Alegrete
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.unipampa.edu.br/handle/123456789/10260
Resumo: The increasing generation of agro-industrial waste poses environmental challenges that demand sustainable solutions. Rice husk, a byproduct of the rice production chain, accounts for about 20% of the grain's weight and, when burned, produces an ash rich in silica (SiO2), which can be reused in glass production. In this context, the present study proposes the manufacturing of Type IB glass microspheres from glass produced with rice husk ash (RHA), in accordance with the criteria established by the Brazilian standard. The objective is to compare their physical, chemical, and optical properties with those of comercial microspheres with similar characteristics. The methodology includes the production of glass in a high-temperature furnace (1500 °C), grinding and particle size separation of the fragments, followed by spheroidization using the horizontal flame method. The produced glass was evaluated for optical transparency in the visible spectrum and refractive index, and the obtained microspheres were characterized for morphology, particle size, density, chemical composition, resistance to acid attack, resistance to CaCl2, and retroreflectivity at a 15-meter geometry. The research aimed to validate the use of RHA as an alternative source of silica for application in road surface marking, contributing to the reuse of agricultural waste and the reduction of sand mineral extraction. The results highlighted the performance of RHA microspheres compared to commercial ones, proving their feasibility for industrial-scale production, with positive implications for environmental sustainability and technological innovation in materials for road infrastructure.
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spelling Menezes, Jacson Weber deTeixeira, Ingrid Machado2025-08-04T17:44:17Z2025-07-312025-07-18TEIXEIRA, Ingrid Machado. Análise comparativa das propriedades físicas, químicas e ópticas de microesferas do tipo IB comerciais e fabricadas a partir da cinza da casca de arroz. Orientador: Jacson Weber de Menezes. 2025. 68 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia) – Universidade Federal do Pampa, Campus Alegrete, 2025.https://repositorio.unipampa.edu.br/handle/123456789/10260The increasing generation of agro-industrial waste poses environmental challenges that demand sustainable solutions. Rice husk, a byproduct of the rice production chain, accounts for about 20% of the grain's weight and, when burned, produces an ash rich in silica (SiO2), which can be reused in glass production. In this context, the present study proposes the manufacturing of Type IB glass microspheres from glass produced with rice husk ash (RHA), in accordance with the criteria established by the Brazilian standard. The objective is to compare their physical, chemical, and optical properties with those of comercial microspheres with similar characteristics. The methodology includes the production of glass in a high-temperature furnace (1500 °C), grinding and particle size separation of the fragments, followed by spheroidization using the horizontal flame method. The produced glass was evaluated for optical transparency in the visible spectrum and refractive index, and the obtained microspheres were characterized for morphology, particle size, density, chemical composition, resistance to acid attack, resistance to CaCl2, and retroreflectivity at a 15-meter geometry. The research aimed to validate the use of RHA as an alternative source of silica for application in road surface marking, contributing to the reuse of agricultural waste and the reduction of sand mineral extraction. The results highlighted the performance of RHA microspheres compared to commercial ones, proving their feasibility for industrial-scale production, with positive implications for environmental sustainability and technological innovation in materials for road infrastructure.A crescente geração de resíduos agroindustriais impõe desafios ambientais que exigem soluções sustentáveis. A casca de arroz, subproduto da cadeia orizícola, representa cerca de 20% do peso do grão e, ao ser queimada, origina uma cinza rica em sílica (SiO2), que pode ser reaproveitada na produção de vidros. Nesse contexto, o presente trabalho propõe a fabricação de microesferas vítreas do Tipo IB, a partir de vidros produzidos com cinza da casca de arroz (CCA), levando em conta os critérios estabelecidos pela norma NBR 16184:2021. O objetivo é comparar suas propriedades físicas, químicas e ópticas com microesferas comerciais de mesmas características. A metodologia inclui a produção dos vidros em forno de alta temperatura (1500 °C), moagem e separação granulométrica dos fragmentos, e posterior esferolização pelo método da chama horizontal. Os vidros produzidos foram avaliados quanto à transparência óptica no espectro visível, o índice de refração, e as microesferas obtidas foram caracterizadas quanto a morfologia, granulometria, densidade, composição química, resistência ao ataque ácido, resistência ao CaCl2 e a retrorrefletividade para a geometria de 15 metros. A pesquisa buscou validar o uso da CCA como fonte alternativa de sílica para aplicação em sinalização horizontal viária, contribuindo para o reaproveitamento de resíduos agrícolas e a redução da extração mineral de areia. Os resultados evidenciaram o desempenho equivalente das microesferas de CCA em relação às comerciais, comprovando sua viabilidade para produção em escala industrial, com implicações positivas em sustentabilidade ambiental e inovação tecnológica na área de materiais para infraestrutura viária.Agência 1porUniversidade Federal do PampaMestrado Acadêmico em EngenhariaUNIPAMPABrasilCampus AlegreteENGENHARIASEngenhariaMicroesferas de vidroCinza de casca de arrozSinalização viáriaRetrorrefletividadeEngineeringGlass microspheresRice husk ashRoad markingRetroreflectivityAnálise comparativa das propriedades físicas, químicas e ópticas de microesferas do tipo IB comerciais e fabricadas a partir da cinza da casca de arrozinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIPAMPAinstname:Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA)instacron:UNIPAMPAORIGINALDissertação - Ingrid Machado Teixeira - 2025.pdfDissertação - Ingrid Machado Teixeira - 2025.pdfapplication/pdf2029939https://repositorio.unipampa.edu.br/bitstreams/de417fd7-d985-4602-b2be-cac626dbb980/download869c901e98f0a96265709cec22c1a45aMD51trueAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81670https://repositorio.unipampa.edu.br/bitstreams/8b87dc68-dc7b-433f-86bf-3c2419d91883/download0d1676a7f543432696ddf2f1676dffe0MD52falseAnonymousREAD123456789/102602025-08-04 17:44:18.122open.accessoai:repositorio.unipampa.edu.br:123456789/10260https://repositorio.unipampa.edu.brRepositório InstitucionalPUBhttp://dspace.unipampa.edu.br:8080/oai/requestsisbi@unipampa.edu.bropendoar:2025-08-04T17:44:18Repositório Institucional da UNIPAMPA - Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA)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