Influência da adição de cinza do bagaço de cana calcinada em sistemas de pastas para cimentação de poços petrolíferos

Cementing operation is one of the most important stages in the oil well drilling processes and has main function to form hydraulic seal between the various permeable zones traversed by the well. However, several problems may occur with the cement sheath, either during primary cementing or during the well production period. Cements low resistance can cause fissures in the cement sheath and compromise the mechanical integrity of the annular, resulting in contamination of groundwater and producing zones. Several researches show that biomass ash, in particular, those generated by the sugarcane industry have pozzolanic activity and can be added in the composition of the cementing slurries in diverse applications, providing improvements in mechanical properties, revenue and cement durability. Due to the importance of a low cost additive that increases the mechanical properties in a well cementing operations, this study aimed to potentiate the use of sugarcane bagasse ash as pozzolanic material, evaluate the mechanisms of action of this one on cement pastes properties and apply this material in systems slurries aimed to cementing a well with 800 m depth and geothermal gradient of 1.7 °F/100 ft, as much primary cementing operations as squeeze. To do this, the ash beneficiation methods were realized through the processes of grinding, sifting and reburning (calcination) and then characterization by X-ray fluorescence, XRD, TG / DTG, specific surface area, particle size distribution by laser diffraction and mass specific. Moreover, the ash pozzolanic activity added to the cement at concentrations of 0%, 20% and 40% BWOC was evaluated by pozzolanic activity index with lime and with Portland cement. The evaluation of the pozzolanic activity by XRD, TG / DTG and compressive strength confirmed the ash reactivity and indicated that the addition of 20% in the composition of cement slurries produces improvement 34% in the mechanical properties of the slurry cured. Cement slurries properties evaluated by rheological measurements, fluid loss, free fluid, slurry sedimentation, thickening time and sonic strength (UCA) were satisfactory and showed the viability of using the sugarcane ash in cement slurries composition for well cementing

Efeito da adição de cargas minerais leves na resistência mecânica de grautes para cimentação de poços offshore

The preparation of cement slurries for offshore well cementing involves mixing all solid components to be added to the mixing water on the platform. The aim of this work was to study the formulation of pre-prepared dry mixtures, or grouts, for offshore oilwell cementing. The addition of mineral fillers in the strength of lightweight grouts applied for depths down to 400 m under water depths of 500 m was investigated. Lightweight materials and fine aggregates were selected. For the choice of starting materials, a study of the pozzolanic activity of low-cost fillers such as porcelain tile residue, microsilica and diatomaceous earth was carried out by X-ray diffraction and mechanical strength tests. Hardened grouts containing porcelain tile residue and microsilica depicted high strength at early ages. Based on such preliminary investigation, a study of the mechanical strength of grouts with density 1.74 g/cm3 (14.5 lb/gal) cured initially at 27 °C was performed using cement, microsilica, porcelain tile residue and an anti-foaming agent. The results showed that the mixture containing 7% of porcelain tile residue and 7% of microsilica was the one with the highest compressive strength after curing for 24 hours. This composition was chosen to be studied and adapted for offshore conditions based on testes performed at 4 °C. The grout containing cement, 7% of porcelain tile residue, 7% of active silica and admixtures (CaCl2), anti-foaming and dispersant resulted satisfactory rheology and mechanical strength after curing for 24 hours of curing

Influência da adição de fibras de celulose (papel kraft) nas características dos blocos de concreto não estrutural

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2016.

Roteiro Tecnológico (roadmap) da Captação, Utilização e Armazenamento de Dióxido de Carbono (CCUS) em Portugal

O objetivo primordial deste trabalho foi estabelecer um roteiro tecnológico para aplicação das tecnologias de “Captação, Utilização e Sequestração de Carbono - CCUS” em Portugal. Para o efeito procedeu-se à identificação da origem das maiores fontes emissoras estacionárias industriais de CO2, adotando como critério o valor mínimo de 1×105 ton CO2/ano e limitado apenas ao território continental. Com base na informação recolhida e referente aos dados oficiais mais recentes (ano de 2013), estimou-se que o volume de emissões industriais de CO2 possível de captar em Portugal, corresponde a cerca de 47 % do valor global das emissões industriais, sendo oriundo de três setores de atividade industrial: produção de cimento, de pasta de papel e centrais termoelétricas a carvão. A maioria das grandes fontes emissoras industriais localiza-se no litoral do país, concentrando-se entre Aveiro e Sines. Pelas condicionantes geográficas do país e, sobretudo pela vantagem de já existir uma rede de gasodutos para o transporte de gás natural, com as respetivas infraestruturas de apoio associadas, admitiu-se que o cenário mais favorável para o transporte do CO2 captado será a criação de um sistema de transporte por gasoduto específico para o CO2. Como critério de compatibilização da proximidade das fontes emissoras de CO2 com potenciais locais para o armazenamento geológico das correntes captadas, adotou-se a distância máxima de 100 km, considerada adequada perante a dimensão do território nacional e as características do tecido industrial nacional. Efetuou-se a revisão das tecnologias de captação de CO2 disponíveis, quer comercialmente, quer em níveis avançados de demonstração e procedeu-se à análise exploratória da adequação desses diferentes métodos de captação a cada um dos setores de atividade industrial previamente identificados com emissões de CO2 suscetíveis de serem captadas. Na perspetiva da melhor integração dos processos, esta análise preliminar tomou em consideração as características das misturas gasosas, assim como o contexto industrial correspondente e o processo produtivo que lhe dá origem. As possibilidades de utilização industrial do CO2 sujeito à captação no país foram tratadas neste trabalho de forma genérica dado que a identificação de oportunidades reais para a utilização de correntes de CO2 captadas exige uma análise de compatibilização das necessidades efetivas de utilização de CO2 por parte de potenciais utilizadores industriais que carece da caracterização prévia das propriedades dessas correntes. Este é um tipo de análise muito específico que pressupõe o interesse mútuo de diferentes intervenientes: agentes emissores de CO2, operadores de transporte e, principalmente, potenciais utilizadores de CO2 como: matéria-prima para a síntese de compostos, solvente de extração supercrítica na indústria alimentar ou farmacêutica, agente corretor de pH em tratamento de efluentes, biofixação por fotossíntese, ou outra das aplicações possíveis identificadas para o CO2 captado. A última etapa deste estudo consistiu na avaliação das possibilidades de armazenamento geológico do CO2 captado e envolveu a identificação, nas bacias sedimentares nacionais, de formações geológicas com características reconhecidas como sendo boas indicações para o armazenamento de CO2 de forma permanente e em segurança. Seguiu-se a metodologia preconizada por organizações internacionais aplicando à situação nacional, critérios de seleção e de segurança que se encontram reconhecidamente definidos. A adequação para o armazenamento de CO2 das formações geológicas pré-selecionadas terá que ser comprovada por estudos adicionais que complementem os dados já existentes sobre as características geológicas destas formações e, mais importante ainda, por testes laboratoriais e ensaios de injeção de CO2 que possam fornecer informação concreta para estimar a capacidade de sequestração e de retenção de CO2 nestas formações e estabelecer os modelos geológicos armazenamento que permitam identificar e estimar, de forma concreta e objetiva, os riscos associados à injeção e armazenamento de CO2.

Influência de polímeros superabsorventes na retracção de argamassas

Hoje em dia, o desenvolvimento dos superplastificantes permite a produção de betões com menor razão água/cimento. Ao usar razões água/cimento mais baixas, os materiais científicos apresentam maior tendência para fissurar devido à retracção autogénea. Este trabalho apresenta um estudo sobre a utilização de polímeros superabsorventes (SAP) no controlo da retracção. O uso de SAPs em materiais comentícios atenua a retracção autogénea pois estes produtos permitem o fornecimento interno de água. Estes produtos podem também afectar outras propriedades, afectando as características mecânicas e a trabalhabilidade. Para análise do efeito dos SAP foram estudadas argamassas com várias concentrações deste produto, tendo como referência argamassas semelhantes sem SAP, determinando-se as retracções autogénea e total, a resistência à compressão e o módulo de elasticidade. Além de SAP, foi também utilizado um agregado leve, um outro tipo de introdutor de água, para comparação com os polímeros em estudo. /ABSTRACT: This work presents a study on the use of superabsorbent polymers (SAP) in the control of shrinkage. The use of SAPs in cementitious materials reduces the autogenous shrinkage because these products enable the internal supply of water. These materials can also affect other properties such as mechanical properties and workability. To analyze the effect of SAP, mortars containing various concentrations of this product were studied, in comparison with reference mortars without SAP. The tests performed were autogenous and total shrinkage, compressive strength and modulus of elasticity. Besides SAP, it was also used a lightweight aggregate, another type of internal supply of water, for comparison with the polymers under study.

Efeito do agregado na diminuição da retracção de argamassas

Na actualidade, face ao desenvolvimento de betões de alto desempenho caracterizados por apresentarem muito baixa razão água cimento (A/C), tornou-se pertinente o estudo da retracção autogénea, por motivos relacionados com a resistência, durabilidade e estética destes materiais. Nesta dissertação foi elaborado um estudo prático com o intuito de avaliar o impacto da adição de agregado na redução da retracção autogénea, em seis misturas cimentícias. Através de ensaios foram obtidos valores reais de retracção autogénea, sendo estes posteriormente comparados com os valores obtidos teoricamente com recurso ao modelo proposto por Hobbs na década de 70. Tendo em consideração os valores teóricos e sua comparação com os valores reais obtidos nos ensaios é proposta uma alteração ao modelo teórico, que tem em conta a maior resistência à compressão dos betões actuais. Esta modificação permitiu estimar com maior exactidão os valores de retracção autogénea nas diferentes misturas. /ABSTRACT: Nowadays the development of high performance concretes characterized by a low water-to­ cement ratio (W/C), it became relevant to study the autogenous shrinkage, for reasons relating to the strength, durability and aesthetics of these materials. ln this study the effect of adding aggregate in six cementitious mixtures was evaluated. The results obtained in the experimental test were compared with theoretical values from a model propose by Hobbs in the 70's for autogenous shrinkage. Given the theoretical values and its comparison with the actual values obtained in the tests an amendment is proposed to the theoretical model that takes into account the higher compressive strength of actual concrete. This modification allowed us to estimate accurately the values of autogenous shrinkage in the different mixtures.

A reactividade do clinquer

A indústria cimenteira é uma indústria com grandes gastos energéticos, sendo por Isso de extrema importância, do ponto de vista económico, desenvolver estratégias e procedimentos que conduzam à sua minimização. O intuito da realização do presente trabalho foi estudar a reactividade do clínquer da Cimpor­ Centro de Produção de Loulé, ao introduzir alterações ao processo de fabrico de cimento. O estudo engloba três objectivos: C. Melhorar a qualidade do clínquer; C. Reduzir o consumo térmico do forno; C. Reduzir o consumo energético dos moinhos de cimento. Na paragem de Maio de 2008 foi instalado um novo redutor para o motor do forno que permitiu alterar a velocidade máxima de 2 para 3,5 rpm, o que consequentemente diminuiu a taxa de enchimento de ≈20% para ≈14%. Os resultados mostraram que com a alteração ao processo atingiram-se dois dos três objectivos pretendidos. Isto é, obteve-se um clínquer de melhor qualidade e houve uma diminuição do consumo térmico do forno. Contudo, não se conseguiram tirar conclusões acerca do consumo energético dos moinhos de cimento, sendo para tal, necessário prolongar o tempo do estudo. ABSTRACT: The cement industry is an industry with high energy costs and is therefore of extreme importance, in economic terms, to develop strategies and procedures that lead to its minimization. The purpose of this work was to study the reactivity of the clinker produced at Loulé Cimpor Production Center by introducing changes in the manufacture process of cement. The study comprised three main objectives: C. Improving the quality of the clinker; C. Reducing the heat consumption of the furnace; C. Reducing energy consumption of the cement mills. During the stop of May 2008 a new reducer was installed in the furnace motor which allowed changing the maximum speed of 2 to 3.5 rpm, which consequently decreased the rate of filling from ≈20% to ≈14%. The results showed that with the process modification, two of the three objectives were reached up. That is, a better quality of clinker was obtained and there was a decrease in the heat consumption of the furnace. However, during the period of this study it was not possible to draw a final conclusion about the energy consumption of the cement mills, and therefore, it is necessary to study the process for a longer period of time.

A industrialização como criadora de conjuntos habitacionais para o operariado: o caso do Bairro da Empresa de Cimentos de Leiria: Maceira-Liz

A Revolução Industrial consistiu num amplo conjunto de mudanças que ocorreu nos séculos XVIII e XIX na Europa, em que a grande metamorfose na sociedade sucedeu devido à substituição do trabalho manual pelo uso da máquina. Constituiu-se como fenómeno abrangente que congregou fatores demográficos, sociais, ideológicos, políticos e económicos. A busca de melhores condições de vida e de trabalho, foi fator decisivo para o aumento de população nos grandes núcleos urbanos, circunstância que determinou a procura de uma solução que resolvesse a questão do alojamento da classe trabalhadora. Surgiram assim teorias utópicas e sociais e também modelos urbanísticos dos quais se salientam: o Falanstério de Charles Fourier, Familistério de Jean-Baptiste Godin entre outros. Em Portugal, a industrialização ocorreu mais tarde que na restante Europa, assim como as evoluções e transformações associadas a esta. É neste contexto, que a partir do século XIX, o sector agrícola no país foi sendo gradualmente substituído pela indústria. O aumento da industrialização conduziu a um incremento da concentração de mão-de-obra próxima de grandes cidades industriais, ocorrência que fomentou o aparecimento dos primeiros núcleos habitacionais destinados à classe operária. A cidade sofreu, assim, alterações assinaladas por uma série de acontecimentos resultantes da Revolução Industrial, a par da falta de estratégias ligadas à questão da habitação para as classes desfavorecidas. É neste enquadramento que surge o Bairro do Pessoal da Empresa de Cimento de Leiria, Maceira-Liz. Este procurou responder às necessidades dos trabalhadores oferecendo-lhes boa qualidade de vida. Foi dotado de infraestruturas e equipamentos como a “Casa do Pessoal” ou a Cooperativa Abastecedora, entre outros, necessários ao bom funcionamento e permitindo uma maior sociabilidade entres os seus habitantes Desta forma, para demostrar a sua importância, introduz-se o Bairro do Pessoal da E.C.L no estudo do contexto internacional e nacional. Observam-se e criam-se relações com os modelos das cidades utópicas do século XIX e os conjuntos industriais em Portugal, detentores de alojamento destinado à classe trabalhadora, fazendo uma análise urbanística detalhada do Bairro do Pessoal de Maceira- Liz, uma “Utopia” construída segundo o espirito progressista do seu fundador Henrique Sommer.A partir do estudo dos fundamentos teórico-práticos, da forma de implantação e construção, bem como dos vários planos elaborados para este complexo - que demonstravam uma tentativa de inovar, através da construção de respostas às mudanças da sociedade e arquitetura em Portugal- poderá observar- -se que Maceira-Liz tinha alternativas para resolver a situação sócio- laboral dos operários e tentava resolver questões como a insalubridade da habitação operária da I República. O Bairro do Pessoal de E.C.L. ou Bairro de Maceira-Liz é um dos mais significativos exemplos de urbanismo do tipo fabril em Portugal, que permite fazer uma reflexão crítica e arquitetónica do papel que a arquitetura assume face à questão das diferenças sociais de classes, ao mesmo tempo que se propõe uma solução de revitalização do Bairro a fim de contribuir para a sua preservação e conservação da sua identidade; ABSTRACT: The Industrial Revolution consisted in a wide range of changes that occurred in the eighteenth and nineteenth centuries in Europe, where the great metamorphosis in society succeeded due to the replacement of manual work by the use of machinery. It was established as a wide-ranging phenomenon which gathered demographic, social, ideological, political and economic factors. The search of better conditions of life and work was a decisive factor for the increase of population in major urban centers, a circumstance that led to the search for a solution to solve the question of working-class housing. Thus, utopian and social theories emerged, as also as urban models, of which we stand out: the Charles Fourier Phalanstery, Jean- Baptiste Godin Familistère and others. In Portugal, the industrialization occurred later than in the rest of Europe, as well as developments and changes associated with this. It is in this context that, starting in the nineteenth century, the agricultural sector in the country had been gradually replaced by the industry. The increased industrialization has led to an enlarged concentration of labor work close to major industrial cities, occurrence that fomented the appearance of the first housing units for the working class. So, the city suffered changes shown by a series of events resulting from the Industrial Revolution, together with the lack of strategies linked to the issue of housing for disadvantaged classes. It is in this context that comes the Neighborhood “Bairro do Pessoal da Empresa de Cimento de Leirio, Maceira – Liz”. This tried to respond to workers’ needs by offering them good quality of life. It was gifted with infrastructure and equipment as the “Staff Home” or the Cooperative Supplying, among others, needed for a proper functioning and allowing a greater sociability among its inhabitants. So, to demonstrate its importance, the Quarter of the Cement Company is introduced in the study of national and international context. Relationships with models of utopian cities in the nineteenth and the industrial plants in Portugal, owners of housing for the working class, are observed and created, making a detailed and urban analysis of the Quarter of the Cement Company, a “utopia “ built according to the progressive spirit of its founder Henry Sommer . From the study of the theoretical and practical fundamentals, the way of implementation and construction, as well as the various plans drawn up for this complex - which showed a determination to innovate by building responses to changes in society and architecture in Portugal - it can be founded that Maceira -Liz had alternatives to solve the socio- labor situation of the workers and tried to solve issues such as the unhealthiness of the working room of the First Republic. The Quarter of the Cement Company is one of the most significant examples of the industrial type urbanism in Portugal, which allows a critical and architectural reflection of the role that architecture assumes in what concerns the social class differences issues, while it is proposed a revitalization solution for the Neighborhood in order to contribute to the preservation and conservation of its identity