UNIFEI - Campus 1: Itajubá PPG - Programas de Pós Graduação Dissertações
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Tipo: Dissertação
Título: Reologia de pastas cimentícias com cinza de casca de arroz
Autor(es): SILVA, Josimara Aparecida da
Primeiro Orientador: BOMBARD, Antônio José Faria
Resumo: Com a expansão urbana e crescimento populacional, atualmente o consumo de cimento Portland tem aumentado, bem como a preocupação ambiental e a busca por soluções mitigadoras de seu uso. A cinza de casca de arroz é um resíduo agroindustrial, que muitas vezes é descartado inadequadamente no ambiente, e se apresenta como um material alternativo para emprego em matrizes cimentícias. Com o intuito de reduzir este passivo ambiental e tendo em vista que a produção do cimento Portland é altamente poluente, foi analisado nesta pesquisa o emprego da cinza de casca de arroz (CCA) em substituição parcial ao cimento. Este estudo tratou da análise reológica de treze pastas de cimento, mantendo o teor de substituição do resíduo igual a 10% e uma relação constante de água para cimento a/c = 0,45 com diferentes dosagens de dois aditivos químicos. Foram empregados um aditivo do tipo modificador de viscosidade Silicon® NS - uma solução aquosa de nanosílica, na faixa de 1,2% a 2,8% p/p (sobre o peso do cimento), e um superplastificante do tipo III, MasterGlenium® ACE 409 composto por éteres policarboxilatos modificados, na faixa de 0,2 a 0,6% p/p nas pastas de cimento. Estas diferentes formulações foram avaliadas por metodologia de superfície de resposta à fim de encontrar uma dosagem viável, que apresente boa trabalhabilidade, baixa viscosidade plástica, com razoável tensão de escoamento, para futuras aplicações em argamassas e concretos autoadensáveis. Para isso foram realizados tanto os ensaios de reometria oscilatória e rotacional, quanto os resultados do mini-slump teste, o tempo de escoamento no Funil de Marsh e de resistência à compressão das treze formulações. Obteve-se uma dosagem viável com 0,497% p/p de superplastificante (aditivo 1) e 2,444% p/p do aditivo modificador de viscosidade (aditivo 2). Esta formulação foi preparada e testada, e obteve-se os valores de módulo elástico = 1630 Pa, tensão de escoamento = 16 Pa, viscosidade plástica = 0,19 Pa.s, recuperação tixotrópica após 1 minuto = 65 %, diâmetro de espalhamento = 126,5 mm e tempo de escoamento pelo Funil de Marsh = 8,06 s. Verificou-se que os aditivos químicos empregados não afetaram a resistência à compressão, enquanto que a substituição do cimento por 10% de CCA aumentou a resistência à compressão em ≈ 29,4% aos 07 dias de cura e em ≈ 16,06% aos 28 dias de cura em relação ao grupo controle.
Abstract: With urban expansion and population growth, currently the consumption of Portland cement has increased, as well as environmental concerns and the search for solutions to mitigate its use. Rice husk ash is an agro-industrial residue, which is often discarded inappropriately in the environment, and presents itself as an alternative material for use in cementitious matrices. In order to reduce this environmental liability and bearing in mind that the production of Portland cement is highly polluting, the use of rice husk ash (RHA) in partial replacement for cement was analyzed in this research. This study dealt with the rheological analysis of thirteen cement pastes, maintaining the residue substitution content equal to 10% and a constant water-to-cement ratio w/c = 0.45 with different contents of two chemical additives. A Silicon® NS viscosity modifier type admixture was used - an aqueous solution of nanosilica, in the range of 1.2% to 2.8% w/w (on the weight of the cement), and a type III superplasticizer, MasterGlenium® ACE 409 composed of modified polycarboxylate ethers, in the range of 0.2 to 0.6% w/w in cement pastes. These different formulations were evaluated by response surface methodology in order to find a feasible composition, which presents good workability, low plastic viscosity, with reasonable yield stress, for future applications in self-compacting mortars and concretes. For that, both the oscillatory and rotational rheometry tests were performed, as well as the results of the mini-slump test, the flow time in the Marsh Funnel and the compressive strength of the thirteen formulations. A feasible composition was obtained with 0.497% w/w of superplasticizer (additive 1) and 2.444% w/w of the viscosity modifying admixture. This formulation was prepared and tested, and elastic modulus values = 1630 Pa, yield stress = 16 Pa, plastic viscosity = 0.19 Pa.s, thixotropic recovery after 1 minute = 65%, spreading diameter = 126.5 mm and flow time through the Marsh Funnel = 8.06 s. It was found that the chemical admixtures used did not affect the compressive strength, while replacing the cement with 10% CCA increased the compressive strength by ≈ 29.4% at 07 days of curing and by ≈ 16.06% at 28 days of curing in relation to the control group.
Palavras-chave: Reologia de pasta de cimento
CCA
Planejamento experimental
Metodologia de superfície de resposta
Superplastificante
Nanosílica
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Itajubá
Sigla da Instituição: UNIFEI
metadata.dc.publisher.department: IFQ - Instituto de Física e Química
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Materiais para a Engenharia
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2250
Data do documento: 1-Jul-2020
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