Emprego de Resíduo de Silício Metálico como Material Pozolânico na Produção de Cimento Portland Composto
Civil construction, despite being an extremely important sector for the country's economic development, consumes a very significant amount of natural raw materials, in addition to being responsible for most of the consumption of cement produced in the world. The production of this material, in tur...
| Autor principal: | CUNHA, Rodrigo Rodrigues da |
|---|---|
| Grau: | Tese |
| Idioma: | por |
| Publicado em: |
Universidade Federal do Pará
2023
|
| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/15770 |
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ir-2011-15770 |
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ir-2011-157702024-09-06T19:43:54Z Emprego de Resíduo de Silício Metálico como Material Pozolânico na Produção de Cimento Portland Composto CUNHA, Rodrigo Rodrigues da MACEDO, Alcebíades Negrão http://lattes.cnpq.br/8313864897400179 Adição Mineral Resíduo de Ferro Silício Metálico Cimento Mineral Addition Metallic Ferrosilicon Residue Cement CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::CONSTRUCAO CIVIL::MATERIAIS E COMPONENTES DE CONSTRUCAO ESTRUTURAS E CONSTRUÇÃO CIVIL RECURSOS HÍDRICOS E SANEAMENTO AMBIENTAL ENGENHARIA DE CONSTRUÇÃO CIVIL ENGENHARIA HÍDRICA Civil construction, despite being an extremely important sector for the country's economic development, consumes a very significant amount of natural raw materials, in addition to being responsible for most of the consumption of cement produced in the world. The production of this material, in turn, causes many environmental impacts, resulting mainly from the sintering stage of clinker (main constituent of cement), which causes the emission of thousands of tons of CO2 into the atmosphere. In this sense, several studies have been carried out in order to point out an alternative material that can be used as a mineral addition to cement instead of clinker. Much of this research has sought to study the use of additions manufactured from the use of industrial waste. Given this context, the present work aims to analyze the behavior of a modified Portland cement of the CPIIZ-32 type, produced with partial replacement of clinker, by a residue from the pre-separator of the ferrosilicon - metallic silicon manufacturing process. - from an industry located in Breu Branco/PA. Therefore, at first, the physical and chemical characterization of the residue in natura and processed form was carried out, through the milling process, from the specific mass, FR-X, DR-X and activity index tests. pozzolanic with lime and cement. Then, 5 (five) blends of composite cement were formulated with different contents of ground silicon metal residue to analyze the mechanical behavior at 28 and 90 days of curing. Finally, a comparison was made of the physical-mechanical performance of the mortars produced with the use of modified cement and commercial cement of the CPIIZ-32 type. The results showed that the metallic silicon residue, after going through a pre-benefiting process (grinding for a period of 60 minutes) obtains properties consistent with the requirements stipulated by NBR 12653 (ABNT, 2014) to be considered as a pozzolanic addition. The use of this by-product for this purpose can generate enormous environmental benefits, reducing the impacts resulting from the clinker production stages, as well as being a viable alternative for the reverse logistics of this material, since the generating companies still do not have any form of reuse for this residue. A construção civil, apesar de ser um setor de extrema importância para o desenvolvimento econômico do país, consome uma quantidade muito significativa de matérias-primas naturais, além de ser responsável pela maior parte do consumo de cimento produzido no mundo. A produção deste material, por sua vez, causa muitos impactos ambientais, decorrentes, principalmente, da etapa de sinterização do clínquer (principal constituinte do cimento), a qual ocasiona a emissão de milhares de toneladas de CO2 para a atmosfera. Neste sentido, diversos estudos têm sido realizados com o intuito de apontar um material alternativo que possa ser utilizado como adição mineral para o cimento em substituição ao clínquer. Boa parte dessas pesquisas tem buscado estudar o uso de adições fabricadas a partir do uso de resíduos industriais. Diante deste contexto, o presente trabalho tem como objetivo, analisar o comportamento de um cimento Portland modificado do tipo CPIIZ-32, produzido com substituição parcial do clínquer, por um resíduo oriundo do pré-separador do processo de fabricação do ferro silício - silício metálico - de uma indústria localizada em Breu Branco/PA. Para tanto, em um primeiro momento, foi realizada a caracterização física e química do resíduo na forma in natura e beneficiada, por meio do processo de moagem, a partir dos ensaios de massa específica, FR-X, DR-X e índice de atividade pozolânica com cal e cimento. Em seguida, foram formulados 5 (cinco) blends de cimento composto com diferentes teores de resíduo de silício metálico moído para análise do comportamento mecânico aos 28 e 90 dias de cura. Por fim, foi feita uma comparação do desempenho físico-mecânico das argamassas produzidas com o uso do cimento modificado e o cimento comercial do tipo CPIIZ-32. Os resultados demonstraram que o resíduo de silício metálico, após passar por um processo de pré-beneficiamento (moagem por um período de 60 minutos) obtém propriedades condizentes com os requisitos estipulados pela NBR 12653 (ABNT, 2014) para ser considerado como adição pozolanica. A utilização deste subproduto para este fim pode gerar enormes benefícios ambientais, reduzindo os impactos decorrentes das etapas de produção do clínquer, bem como, sendo uma alternativa viável para a logística reversa deste material, uma vez que as empresas geradoras ainda não possuem nenhuma forma de reaproveitamento para este resíduo. IFPA - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Pará 2023-06-26T16:52:44Z 2023-06-26T16:52:44Z 2022-12-19 Tese CUNHA, Rodrigo Rodrigues. Emprego de Resíduo de Silício Metálico como Material Pozolânico na Produção de Cimento Portland Composto. Orientador: Alcebíades Negrão Macêdo. 2022. 113 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Pará, Instituto de Tecnologia, Belém, ANO DE DEFESA. Disponível em: https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/15770. Acesso em:. https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/15770 por Acesso Aberto Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ application/pdf Universidade Federal do Pará Brasil Instituto de Tecnologia UFPA Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil 1 CD ROM |
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Repositório Institucional - Universidade Federal do Pará |
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Civil construction, despite being an extremely important sector for the country's economic development,
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