Influência do teor de cinza volante na reologia de argamassa de assentamento: fabricado com reciclagem de resíduos

As argamassas podem ser consideradas como um conjunto de partículas sólidas em suspensão (agregado miúdo), aglomerantes e água (pasta de cimento). Sendo assim, seu comportamento reológico durante a cura pode ser influenciado por fatores como a granulometria, composição e teor de água incorporado. Este trabalho estudou as características reológicas de seis composições de argamassas, em função do teor de cinza volante, como material de atividade pozolânica, em substituição parcial do cimento. A argamassa estudada utilizou como base agregado o resíduo da construção civil (RCC), devidamente caracterizado por difratometria e fluorescência de raios-X. Formularam-se composições de argamassas para os ensaios reológicos com adição de resíduo de construção civil (RCC) nas proporções de 95, 90, 85, 80, 75 e 70%; cinzas volantes (CV) 0, 5, 10, 15, 20 e 25% e 5% de Cimento Portland Comum (CP II- E 32), sendo que em cada amostra foi incorporado 35% de água. Utilizou-se o viscosímetro modelo VT 550, com sensor tipo cilindros coaxiais SV₁ – Haake a temperatura de 28ºC. Para avaliar o tempo de cura do material programou-se uma taxa de cisalhamento constante 53,4 s^-1 em 1h e 45min, sendo avaliado o torque em intervalos de 15min. Para a elaboração das curvas de fluxo e curvas de histerese, utilizou-se a taxa de cisalhamento entre 0 e 600 s^-1 no intervalo de tempo de 120s. Os resultados mostraram que a incorporação de cinza volante foi o principal fator para aumento do torque no tempo de cura das argamassas e mudança do comportamento de reópetico para tixotrópico, nos traços analisados. Os dados experimentais das formulações propostas ajustaram-se ao modelo reológico de Herschel-Bulkley.

Atividade pozolânica de arenito zeolítico da região Nordeste do Brasil

No nordeste do Brasil, existe a ocorrência de zeolitas sedimentares relacionadas a arenitos, descoberta nos anos 2000. Esses arenitos são constituídos de quartzo, zeolitas naturais (estilbita) e argilominerais (esmectita). Estudos preliminares constataram que esse arenito pode ser empregado como material pozolânico em sistemas à base de cimento Portland, desde que o material seja peneirado para remoção do quartzo e ativado termicamente, uma vez que a estilbita é zeolita de baixa atividade pozolânica. O objetivo geral desse trabalho foi determinar qual a fração granulométrica que proporciona a maior concentração de zeolita e esmectita e a temperatura de calcinação que acarreta a maior atividade pozolânica. No programa experimental, empregou-se o arenito zeolítico passante nas peneiras #200 e #325 e calcinado às temperaturas de 150ºC, 300ºC e 500ºC. A análise da caracterização mineralógica das amostras peneiradas foi realizada por difração de raios X, por análises termogravimétrica e termodiferencial. Para avaliação da reatividade, foram realizados ensaios mecânicos de atividade pozolânica em argamassas de cal hidratada e cimento Porltand. Os resultados mostraram que a amostra peneirada na peneira #200 foi a mais adequada porque apresentou elevada concentração de estilbita e um percentual maior de material passante em comparação a amostra da peneira #325, 15% e 2% respectivamente. A temperatura de calcinação de 500ºC foi a que proporcionou a maior atividade pozolânica, em razão da modificação mais efetiva da estrutura cristalina, tanto da estilbita, como da esmectita. As temperaturas mais moderadas a 150ºC e 300ºC não foram suficientes para a obtenção dos mesmos resultados. As argamassas com o arenito passante na peneira #200 e calcinado a 500ºC atingiram os valores limites mínimos exigidos para que um material seja considerado pozolânico, no caso, 6 MPa para argamassas de cal hidratada e 75% para o índice de atividade pozolânica (IAP).

Caracterização dos resíduos cauliníticos das indústrias de mineração de caulim da Amazônia como matéria-prima para produção de pozolanas de alta reatividade

As regiões do Rio Capim e do Rio Jari são os principais distritos caulinitícos da Região Amazônica, detentores das maiores reservas brasileiras de caulim de alta qualidade para aplicações como cobertura de papel. O caulim é lavrado e beneficiado por três grandes companhias que são responsáveis pela geração de aproximadamente 500 mil de toneladas anuais de um resíduo decorrente da etapa de centrifugação. Esse resíduo, na forma de polpa, é depositado em lagoas de sedimentação que ocupam grandes extensões de áreas. O objetivo da pesquisa foi investigar as características físicas, químicas e mineralógicas dos resíduos processados da Região do Jari e do Capim, de modo a avaliar se atendem aos requisitos como matéria-prima para a produção de uma pozolana de alta reatividade, o metacaulim, adição mineral que incorporada ao cimento Portland proporciona alto desempenho às misturas de concreto e argamassas. Os resíduos foram caracterizados por difração de raios X, análise térmica, espectroscopia de infravermelho, microscopia eletrônica de varredura, fluorescência de raios X e difração a laser. Ambos os resíduos são constituídos por no mínimo 92% de caulinita de baixa granulometria, cujas áreas superficiais específicas são superiores a 8 m²/g e os diâmetros médios de partículas inferiores a 1 µm. Os teores de sílica livre (quartzo) não foram superiores a 3%. O alto grau de concentração de caulinita destes resíduos dispensa os rígidos parâmetros de controle de remoção de impurezas, normalmente empregados na produção deste tipo de pozolana. O caulim do Rio Jari, com quantidade de defeitos na estrutura cristalina superior ao da caulinita do Rio Capim, proporcinou maior grau de desidroxilação a uma temperatura mais baixa quando calcinado, indicando a possibilidade de redução de gastos com energia para a produção da adição mineral. Os resultados das análises foram convergentes e apontam ambos os caulins estudados como excelentes matérias-primas para a produção do metacaulim de alta reatividade.

Reaproveitamento de cinzas de carvão mineral na formulação de argamassas

Este trabalho tem como objetivo o estudo da incorporação de cinzas provenientes da combustão do carvão mineral em caldeiras de leito fluidizado, na produção de argamassas, em substituição parcial do cimento. Foram elaborados corpos de prova utilizando-se os cimentos Portland com as especificações CPII-E-32 de características normais e areia de classificação abaixo da malha 100. Foram preparadas misturas na proporção 4 partes de agregado e 1 parte de cimento, com a inserção de cinzas nas proporções 0, 10, 20, 30, 40 e 50%. A argamassa foi desenvolvida em misturador e a moldagem foi feita em moldes de 5 cm x 10 cm. Foi analisado o comportamento de resistência à compressão após 28 dias. A resistência diminui conforme o aumento da porcentagem de cinzas. Foram feitas análises complementares de difração de raios X e constatou-se que a substituição desse resíduo pode ser feita com sucesso em argamassas com teores de até 30%.

Análise estatística do comportamento mecânico à compressão do compósito cimento-madeira

Este trabalho objetiva contribuir para a aplicação do resíduo do tecido lenhoso de espécies vegetais tropicais, na forma de serragem, proveniente da indústria madeireira do estado do Pará, da região metropolitana de Belém em particular, para a fabricação de compósito madeira-cimento. Devido à natural incompatibilidade química entre a madeira e o cimento, este procedimento resulta em um retardamento de pega, de intensidade dependente da espécie vegetal utilizada. Este efeito pode ser combatido com diversos processos, como por exemplo, a aditivação da mistura com aceleradores de pega, a mineralização da madeira, a carbonatação acelerada, dentre outros. As análises foram feitas a partir da resistência à compressão aos 28 dias para argamassas produzidas com teores de madeira de 2, 3,5 e 5% em massa, com cimento CP I e CP II, e ainda com e sem o uso de aditivo acelerador de pega a base de cloreto de cálcio. Assim sendo, os resultados obtidos foram analisados estatisticamente para que a influência do teor de madeira e da aditivação à base de cloreto de cálcio na resistência à compressão fosse avaliada. A maioria dos trabalhos existentes utiliza espécies de clima temperado, e de reflorestamento, pouco tendo sido avaliado para espécies de clima tropical. Neste sentido, o presente trabalho representa um esforço pioneiro no desenvolvimento de compósitos madeira-cimento para os materiais e resíduos disponíveis na região Amazônica.

ASPECTOS GEOLÓGICOS, PETROGRÁFICOS E QUÍMICOS DE INTERESSE PARA O APROVEITAMENTO ECONÔMICO DOS QUARTZITOS FOLIADOS DE SÃO THOMÉ DAS LETRAS – MINAS GERAIS

A região de São Thomé das Letras constitui o maior centro brasileiro de lavra de quartzitos foliados, com produção atual estimada em 250.000 t/ano. O baixo índice de recuperação decorrente das atividades de lavra destes quartzitos, estimada como inferiores a 20% do total extraído, estariam gerando cerca de 1.250.000 t/ano de rejeitos, o que tem se traduzido em grandes pilhas de bota-fora com evidentes desdobramentos ambientais indesejáveis. Objetivando a adequação ambiental da lavra, a Fundação Estadual do Meio Ambiente de Minas Gerais - FEAM iniciou, a partir do ano de 1993, trabalhos de fiscalização e orientação da atividade extrativa de quartzitos no Município de São Thomé das Letras. A partir de 1996, esses trabalhos foram ampliados através do Projeto Minas Ambiente - Mineração de Pedra São Tomé que, sob a coordenação da FEAM, promoveu estudos para disposição controlada e aproveitamento econômico de resíduos, revegetação das pilhas de bota-fora e técnicas menos impactantes de desmonte na lavra. Neste contexto, os estudos geológicos, petrográficos e químicos ora realizados visam contribuir com aspectos de interesse para as atividades extrativas e de aproveitamento industrial dos rejeitos da lavra e do beneficiamento dos quartzitos foliados São Tomé. Trabalhos desenvolvidos no âmbito do Projeto Minas Ambiente e, mais recentemente, pela Universidade Vale do Rio Verde de Três Corações demonstraram a viabilidade técnica de utilização dos quartzitos para elaboração de tijolos prensados e autoclavados. Algumas variedades de quartzitos também estão sendo aproveitadas na produção de vidrados e esmaltes cerâmicos, inclusive com vantagens técnicas e econômicas bastante competitivas sobre matérias-primas oriundas de sedimentos aluvionares. Outros usos para os quartzitos moídos, como carga mineral, material filtrante e argamassas em geral, estão em fase de estudos pelos mineradores e deverão ser brevemente viabilizados, o que permite vislumbrar, pelo menos a médio prazo, um expressivo incremento dos usos industriais para os quartzitos São Tomé. Palavras-chave: rocha ornamental; rocha de revestimento; quartzito laminado; recuperação de rejeito; quartzito São Tomé.

Avaliação do comportamento reológico na retração plástica e na fissuração de argamassas de concreto auto-adensável

This paper investigated the influence of the amount of superplasticizer and mineral adding - silica fume and basaltic filer - in plastic shrinkage and cracking of self-compacting concrete (SCC) mortars. Initially analysis was performed of the rheological behavior of cement paste and mortars phases of the compositions of SCC. Then the deformations of mortars were measured by the effect of shrinkage and evaluation of cracking. On plastic shrinkage and cracking, the composition with silica fume showed superior results, independent of wind and superplasticizer content, relative to the composition with addition of basalt filler. However, the composition with silica fume showed superior results only in the tests with imposed ventilation at vertical plastic deformation. The rheological behavior affected directly the plastic shrinkage and cracking at early ages, fact confirmed by the analysis of capillary pressures of mortars tested.

Estudo de geopolímeros utilizando cinzas residuais do bagaço de cana-de-açúcar

Pós-graduação em Engenharia Civil - FEIS

Análise da viabilidade da utilização da cinza do bagaço de cana-de-açúcar como aglomerante para a produção de matrizes cimentantes

Pós-graduação em Engenharia Civil - FEIS

Determinação de parâmetros reológicos de argamassas e concreto através de técnicas alternativas

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Utilização da cinza de folha de cana-de-açúcar como material pozolânico em matrizes cimentantes

Pós-graduação em Engenharia Civil - FEIS

Estudo das propriedades mecânicas do concreto com adição de cinza de casca de arroz

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Use of high-resolution thermogravimetric analysis (HRTG) technique in spent FCC catalyst/Portland cement pastes

Thermogravimetric analysis is one of the most common instrumental techniques used for the characterization of pastes, mortars and concretes based on both calcium hydroxide and Portland cement. Important information about pozzolanic materials can be assessed concerning calcium hydroxide consumption and the formation of new hydrated products. Nevertheless, in some cases, problems associated with the overlapped decomposition processes for hydrates make the analysis of obtained data difficult. In this paper, the use of high-resolution thermogravimetric analysis, a powerful technique that allows separating decomposition processes in analysis of hydrated binders, was performed for spent FCC catalyst-Portland cement pastes. These pastes were monitored for 1, 4, 8 h and 1, 2, 3, 7 and 28 curing days. In order to study the influence of the pozzolanic material (spent FCC catalyst), Portland cement replacements of 5, 15 and 30 % by mass were carried out. The presence of spent FCC catalyst in blended pastes modified the amount and the nature of the formed hydrates, mainly ettringite and stratlingite.

Effect of EVA on the fresh properties of cement paste

The improved workability effect of latex in dry mortars has not been fully clarified. The purpose of this research was to investigate the influence cif the EVA copolymer on the cement hydration and on the rheological properties of cement pastes. The results pointed to a minor influence of EVA on cement hydration and to a ball-bearing effect. In fact, the shear thinning behavior of reference paste at 15 min after mixing changed to shear thickening owing to the EVA addition. This behavior could be explained by the decrease in the interparticle separation distance as consequence of the solid content increase in case of shearing detachment of weakly adhered EVA particles from the cement particles surfaces. The expected EVA plasticizing effect was observed at 60 min. Such behavior points to the stabilization of EVA on the cement particles surfaces, thus resulting in a steric barrier effect. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Avaliação do comportamento de mistura de argamassas através de reometria rotacional

A principal etapa de preparação das argamassas consiste na mistura dos materiais sólidos com água. A introdução do líquido conduz a uma série de eventos de aglomeração e desaglomeração no sistema, que, por sua vez, irão resultar em esforços durante essa etapa. Estudos previamente realizados demonstraram a capacidade de mensuração desses esforços através de curvas que relacionam o torque com o tempo em equipamentos como os reômetros. Nessa perspectiva, o objetivo deste trabalho é avaliar como o tempo influencia a energia de mistura e as propriedades reológicas de argamassas de revestimento com e sem a utilização de aditivo dispersante. O material foi misturado no reômetro rotacional do tipo planetário por tempos distintos (17, 47, 87 e 297 s) e em seguida foi submetido a três ciclos de cisalhamento consecutivos. Em tempos curtos verificou-se que a energia de mistura é baixa, não sendo capaz de romper os aglomerados e homogeneizar o sistema, resultando em materiais reologicamente instáveis e menos fluidos. Por sua vez, a mistura de 297 s demonstrou ser mais eficiente, produzindo uma argamassa estável e fluida. Nas argamassas com o dispersante, os níveis de energia de mistura envolvidos foram mais baixos, e o sistema tendeu a homogeneizar-se mais rapidamente, além de ter resultado em argamassas mais fluidas.