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https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4103| Tipo: | Tese |
| Título: | Experimental analysis of eco-friendly mortar with industrial waste |
| Autor(es): | SILVA, Lucas Ramon Roque da |
| Primeiro Orientador: | MELO, Mírian de Lourdes Noronha Motta |
| metadata.dc.contributor.advisor-co1: | GOMES, Guilherme Ferreira |
| Resumo: | A utilização de resíduos industriais em materiais cimentícios é um grande desafio para a indústria da construção. Em muitos setores, os resíduos geralmente apresentam heterogeneidade em termos de volume e composição de produção, o que dificulta sua utilização em larga escala. No entanto, materiais cimentícios como argamassas de assentamento e revestimento, bem como concreto, se bem dosados, podem tolerar uma certa quantidade de resíduo. Para garantir uma análise sistemática e precisa do sistema formado por resíduos mais compósitos cimentícios, é necessário o uso de métodos semiempíricos que combinem resultados experimentais com modelos matemáticos. O presente estudo apresenta uma análise de argamassas com resíduos industriais de poliuretano (PU) e areia de exaustão de fundição (FES). Esta análise é apresentada em diferentes cenários. Primeiramente, foi criada uma pesquisa bibliométrica para mapear os principais autores, periódicos e palavras-chave utilizadas. Segundo um estudo do comportamento mecânico, físico e trabalhabilidade de argamassas convencionais com substituição parcial de areia natural por resíduos de poliuretano, neste modelo foi utilizado um Projeto de Experimentos (DOE) para planejar e analisar as respostas. Terceiro, foi realizada uma delimitação da faixa de porcentagens utilizadas para as variáveis de controle do segundo experimento, essas variáveis foram porcentagem de areia por cimento (S/C), teor de areia grossa (SC), porcentagem de substituição de FES por natural areia (FES), percentual de substituição de PU por areia natural (PU). Desta forma foi possível realizar uma superfície de resposta (RSM) através de um modelo quadrático por meio do DOE desenvolvido. O quarto cenário do estudo envolveu a análise dinâmica das argamassas com resíduos em que foi possível obter o comportamento dinâmico da estrutura da argamassa. Foram criados modelos numéricos para todas as situações testadas, estes modelos mostraram-se capazes de fornecer dados para ajustar os índices preditivos que influenciam a qualidade mecânica, física e dinâmica das argamassas testadas. Os resultados servem de base para o desenvolvimento de métodos mais sofisticados e otimizados de dosagem e incorporação de resíduos em compósitos cimentícios em larga escala. |
| Abstract: | The use of industrial waste in cementitious materials is a major challenge for the construction industry. In many sectors, the waste usually presents heterogeneity in terms of volume and production composition, which hinders its use on a large scale. However, cementitious materials such as laying and covering mortars, as well as concrete, if properly proportioned, can tolerate a certain amount of waste. To ensure a systematic and accurate analysis of the system formed by waste plus cementitious composites, it is necessary to use semi-empirical methods that combine experimental results with mathematical models. The present study presents an analysis of mortars with polyurethane (PU) industrial waste and foundry exhaust sand (FES). This analysis is presented in different scenarios. First, a bibliometric survey was created to map the main authors, journals and keywords used. Second a study of the mechanical, physical behavior and workability of conventional mortars with partial replacement of natural sand with polyurethane waste, in this model a Design of Experiments (DOE) was used to plan and analyze the responses. Third, a delimitation of the range of percentages used for the control variables of the second experiment was performed, these variables were percentage of sand by cement (S/C), coarse sand content (SC), percentage of substitution of FES by natural sand (FES), percentage of substitution of PU by natural sand (PU). In this way it was possible to perform a response surface (RSM) through a quadratic model by means of the developed DOE. The fourth scenario of the study involved the dynamic analysis of mortars with waste in which it was possible to obtain the dynamic behavior of the mortar structure. Numerical models were created for all the situations tested, these models proved capable of providing data to adjust the predictive indices that influence the mechanical, physical and dynamic quality of the mortars tested. The results serve as a basis for the development of more sophisticated and optimized methods for dosing and incorporation of waste in cementitious composites on a large scale |
| Palavras-chave: | DOE Argamassa RSM Areia de exaustão de fundição Poliuretano Metodologia de superfície de resposta Rede neural artificial mortar Foundry exhaust sand Polyurethane Response surface methodology Artificial neural network |
| CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA |
| Idioma: | eng |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal de Itajubá |
| Sigla da Instituição: | UNIFEI |
| metadata.dc.publisher.department: | IEM - Instituto de Engenharia Mecânica |
| metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Engenharia Mecânica |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4103 |
| Data do documento: | 5-Abr-2024 |
| Aparece nas coleções: | Teses |
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