dc.creator |
SILVA, Lucas Ramon Roque da |
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dc.date.issued |
2024-04-05 |
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dc.identifier.uri |
https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4103 |
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dc.description.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 |
pt_BR |
dc.language |
eng |
pt_BR |
dc.publisher |
Universidade Federal de Itajubá |
pt_BR |
dc.rights |
Acesso Aberto |
pt_BR |
dc.subject |
DOE |
pt_BR |
dc.subject |
Argamassa |
pt_BR |
dc.subject |
RSM |
pt_BR |
dc.subject |
Areia de exaustão de fundição |
pt_BR |
dc.subject |
Poliuretano |
pt_BR |
dc.subject |
Metodologia de superfície de resposta |
pt_BR |
dc.subject |
Rede neural artificial |
pt_BR |
dc.subject |
mortar |
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dc.subject |
Foundry exhaust sand |
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dc.subject |
Polyurethane |
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dc.subject |
Response surface methodology |
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dc.subject |
Artificial neural network |
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dc.title |
Experimental analysis of eco-friendly mortar with industrial waste |
pt_BR |
dc.type |
Tese |
pt_BR |
dc.date.available |
2024-08-01 |
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dc.date.available |
2024-08-01T16:20:03Z |
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dc.date.accessioned |
2024-08-01T16:20:03Z |
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dc.creator.Lattes |
http://lattes.cnpq.br/2550001088673319 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1 |
MELO, Mírian de Lourdes Noronha Motta |
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dc.contributor.advisor1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/7222063849735570 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1 |
GOMES, Guilherme Ferreira |
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dc.contributor.advisor-co1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/4963257858781799 |
pt_BR |
dc.description.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. |
pt_BR |
dc.publisher.country |
Brasil |
pt_BR |
dc.publisher.department |
IEM - Instituto de Engenharia Mecânica |
pt_BR |
dc.publisher.program |
Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Engenharia Mecânica |
pt_BR |
dc.publisher.initials |
UNIFEI |
pt_BR |
dc.subject.cnpq |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA |
pt_BR |
dc.relation.references |
SILVA, Lucas Ramon Roque da. Experimental analysis of eco-friendly mortar with industrial waste. 2024. 164 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2024. |
pt_BR |