dc.creator | Sokolovicz, Bóris Casanova | |
dc.date.accessioned | 2020-05-15T16:18:15Z | |
dc.date.available | 2020-05-15T16:18:15Z | |
dc.date.issued | 2020-01-07 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/19866 | |
dc.description.abstract | With the increase in the world population, civil construction is the largest consumer of
resources, with great environmental impact. One of the ways to reduce this impact is to
increase the mechanical strength of the concrete, reducing the resistant sections of the
structural parts, dematerializing them from the emanation of greenhouse gases. The use of
industrial and pozzolan waste in concrete, in addition to the packaging of particles, are
concrete actions that reduce environmental impacts, increasing sustainability. Thus, the
general objective of this research was to analyze the microstructure and physical-mechanical
properties of ultra high performance concrete (UHPC) with hydrated lime, foundry sand,
pozzolanic and inert mineral additions, through the packaging effects of the particles. The
specific objectives were: to evaluate the workability of UHPC with rice husk ash (RHA), fly ash
(FA), lime CH I, limestone filler (LF), quartz powder and foundry sand, in relation to the
reference concrete, with structural white cement, silica fume (SF), quartz powder and sand
industrial; study the packaging of particles by the modified Andreassen method; analyze the
performance of variables related to the mechanical strength of concrete in wet and thermal
cures: axial compression, modulus of elasticity and instrumented breaks; and analyze the
microstructure of UHPC mixtures by: X-Ray Diffraction (XRD), Thermogravimetric Analysis
(TG/DTG), Fourier Transform Infrared (FTIR) and Scanning Electron Microscopy (SEM/EDS).
The greatest resistance for all ages was the REF mixture. The efficiency of thermal curing was
verified, mainly in early ages, with emphasis on the mixture with 15% partial replacement of
cement with rice husk ash (RHA15). For mixtures with mineral additions, the similar behavior
was noticeable. This performance confirms that the physical effect was representative,
because, even with changes in levels and types of mineral additions, the average clinker
intensity did not vary significantly. The elasticity modules showed the same trend of resistance
behavior. In instrumented breaks, the stresses were proportional to the specific deformations
in almost the entire test. In mixtures with mineral additions (RHA15, FA15, RHA10-FA5 and
RHA10-LF5), the deformations were greater, attesting to the less fragile behavior. In XRD, the
presence of non-hydrated compounds (alite and belite) was observed due to the low a / mc
ratio. In mixtures with the addition of lime there was an increase in the peaks of portlandite and
calcite, showing that a portion of the lime did not react with the pozzolana. In TG-DTG, mixtures
with mineral additions had higher levels of combined water, calcium hydroxide (CH) and
carbonates than REF, attesting that the lime partially reacted with the pozzolan. In FTIR, the
REF mixture showed low peaks of portlandite, the opposite behavior of mixtures with mineral
additions. In SEM, it was found that mixtures with mineral additions showed higher levels of
Ca / Si ratio when compared to the reference concrete. | eng |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Concreto de ultra alto desempenho | por |
dc.subject | Propriedades mecânicas | por |
dc.subject | Microestrutura | por |
dc.subject | Sustentabilidade | por |
dc.subject | Pozolanas | por |
dc.subject | Empacotamento de partículas | por |
dc.subject | Ultra high performance concrete | eng |
dc.subject | Mechanical properties | eng |
dc.subject | Microstructure | por |
dc.subject | Sustainability | eng |
dc.subject | Pozzolans | eng |
dc.subject | Particles packing | eng |
dc.title | Avaliação das propriedades mecânicas e microestrutura de concreto de ultra alto desempenho com adições minerais e resíduos industriais | por |
dc.title.alternative | Evaluation of mechanical properties and microstructure of ultra high performance concrete with mineral additions and industrial waste | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.description.resumo | Com o aumento da população mundial, a construção civil é a maior consumidora de recursos,
com grande impacto ambiental. Uma das maneiras de diminuir esse impacto é aumentar a
resistência mecânica do concreto, reduzindo as seções resistentes das peças estruturais,
desmaterializando-as da emanação dos gases do efeito estufa. A utilização no concreto de
resíduos industriais e pozolana, além do empacotamento das partículas, são ações concretas
que diminuem os impactos ambientais, aumentando a sustentabilidade. Assim, o objetivo
geral desta pesquisa foi analisar a microestrutura e propriedades físico-mecânicas de
concreto de ultra alto desempenho (CUAD) com cal hidratada, areia de fundição, adições
minerais pozolânicas e inerte, através dos efeitos de empacotamento das partículas. Os
objetivos específicos foram: avaliar a trabalhabilidade do CUAD com cinza de casca de arroz
(CCA), cinza volante (CV), cal CH I, fíler calcário, pó de quartzo e areia de fundição, em
relação ao concreto de referência, com cimento branco estrutural, sílica ativa, pó de quartzo
e areia industrial; estudar o empacotamento das partículas pelo método de Andreassen
modificado; analisar o desempenho das variáveis relacionadas com a resistência mecânica
do concreto em curas úmida e térmica: compressão axial, módulo de elasticidade e
rompimentos instrumentados; analisar a microestrutura das misturas do CUAD por: Difração
de Raios X (DRX), Análise termogravimétrica (TG/DTG), Infravermelho com transformada de
Fourier (FTIR) e Microscopia Eletrônica de Varredura MEV/EDS. As maiores resistências para
todas as idades foram da mistura REF. Verificou-se a eficiência da cura térmica,
principalmente em idades iniciais, com destaque para a mistura com 15% de substituição
parcial de cimento por cinza de casca de arroz (CCA15). Para as misturas com adições
minerais, ficou perceptível o comportamento semelhante. Esse desempenho ratifica que o
efeito físico foi representativo, pois, mesmo com alterações de teores e de tipos de adições
minerais, a intensidade de clínquer média não variou significativamente. Os módulos de
elasticidade apresentaram a mesma tendência de comportamento da resistência. Nos
rompimentos instrumentados as tensões foram proporcionais às deformações específicas em
quase todo o ensaio. Nas misturas com adições minerais (CCA15, CV15, CCA10-CV5 e
CCA10-FC5), as deformações foram maiores, atestando o comportamento menos frágil. No
DRX, observou-se presença de compostos não hidratados (alita e belita) devido à baixa
relação a/mc. Nas misturas com adição de cal houve acréscimo nos picos de portlandita e
calcita, evidenciando que uma parcela da cal não reagiu com a pozolana. No TG-DTG as
misturas com adições minerais tiveram maiores níveis de água combinada, hidróxido de cálcio
(CH) e carbonatos que a REF, atestando que a cal reagiu parcialmente com a pozolana. No
FTIR a mistura REF apresentou baixos picos de portlandita, comportamento oposto das
misturas com adições minerais. No MEV, verificou-se que as misturas com adições minerais
apresentaram níveis mais elevados de relação Ca/Si quando comparados ao concreto
referência. | por |
dc.contributor.advisor1 | Isaia, Geraldo Cechella | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/8260652949733370 | por |
dc.contributor.referee1 | Tutikian, Bernardo Fonseca | |
dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/9916860252080305 | por |
dc.contributor.referee2 | Hoppe Filho, Juarez | |
dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/8692521256968834 | por |
dc.contributor.referee3 | Vargas, Alexandre Silva de | |
dc.contributor.referee3Lattes | http://lattes.cnpq.br/6501148372644975 | por |
dc.contributor.referee4 | Lübeck, André | |
dc.contributor.referee4Lattes | http://lattes.cnpq.br/7511022637484145 | por |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/8038983210001144 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Engenharia Civil | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |