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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/31605| Título: | Análise das propriedades de concreto produzido com resíduo sólido da lavagem de caminhões betoneiras |
| Título(s) alternativo(s): | Analysis of the properties of concrete produced with solid waste from the washing of concrete mixer trucks |
| Autor(es): | Oliveira, Tatiane Morita |
| Orientador(es): | Matoski, Adalberto |
| Palavras-chave: | Concreto - Testes Betoneiras - Limpeza Reaproveitamento (Sobras, refugos, etc.) Resistência de materiais Agregados (Materiais de construção) Resíduos como material de construção Cimento Portland Concrete - Testing Concrete mixers - Cleaning Recycling (Waste, etc.) Strength of materials Aggregates (Building materials) Waste products as building materials Portland cement |
| Data do documento: | 29-Mar-2023 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | OLIVEIRA, Tatiane Morita. Análise das propriedades de concreto produzido com resíduo sólido da lavagem de caminhões betoneiras. 2023. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2023. |
| Resumo: | Assim como os diversos setores que integram a indústria da construção civil as centrais dosadoras de concreto são responsáveis pela geração de inúmeros tipos de resíduos, entre eles está a lama residual de concreto, que é gerada na lavagem dos caminhões betoneiras responsáveis pelo transporte do concreto. Após a lavagem dos caminhões o resíduo gerado permanece em tanques de decantação, a fim de se separar a água do resíduo sólido que se acumula no fundo dos tanques, em seguida é realizada a drenagem da água superficial, o resíduo sólido é armazenado e depois descartado em local apropriado. Deste modo, o objetivo deste trabalho foi analisar as propriedades mecânicas do concreto produzido com a substituição parcial do aglomerante pelo resíduo sólido gerado na lavagem dos caminhões betoneiras. O resíduo coletado passou por caracterização física e química, por meio de ensaios de granulometria, massa específica, massa unitária, área superficial (BET), fluorescência de raios X e difratometria de raios X, assim como o ensaio para determinação do índice de desempenho do resíduo. Definiu-se três dosagens de concreto, com 10%, 20% e 30% de substituição do aglomerante pelo resíduo e uma mistura de referência sem a utilização do resíduo. Para a análise do concreto foram realizados ensaios de abatimento e massa específica no concreto no estado fresco, e de resistência à compressão e à tração, absorção, índice de vazios e massa específica no estado endurecido. A caracterização do resíduo indicou semelhança entre a curva granulométrica do material e do aglomerante, assim como a superfície BET de 14,92 m²/g indica a alta capacidade de absorção de água do resíduo. O resíduo apresentou um índice de 61% de desempenho com cimento Portland, ou seja, não possui atividade pozolânica indicando que se comporta como um filler na mistura. A capacidade do resíduo em preencher os vazios do concreto diminuindo a porosidade e equilibrando a substituição do aglomerante pelo resíduo se confirmou com a redução em 83% da absorção de água, e de 82% no índice de vazios ao se substituir 30% do aglomerante pelo resíduo. Os resultados de resistência à compressão dos concretos foram de 54,50 MPa, 51,28 MPa, 54 MPa e 38,37 MPa para os teores de substituição de 0%, 10%, 20% e 30% respectivamente. Os valores obtidos para os teores de 10% e 20% não apresentaram diferença significativa quando comparados ao resultado obtido no concreto referência sem utilização do resíduo, já o concreto com 30% de substituição apresentou uma redução de 30% nos valores de resistência à compressão. A redução da resistência mecânica para o concreto com maior teor de resíduo deve-se a falta de atividade pozolânica do resíduo não ter sido totalmente compensada pelo efeito filler promovido pelo mesmo. Diante dos resultados concluiu-se que a utilização do resíduo em substituição do aglomerante no teor de até 30% é viável em relação as propriedades mecânicas e atendem os critérios de resistência de concreto para fins estruturais na classe C35. |
| Abstract: | Just like de the various sectors that incorporate the civil construction industry, concrete batching amounts are responsible for the generation of numerous types of waste, including waste concrete sludge, which is generated in the washing of concrete mixer trucks responsible for transporting concrete. After washing the truck, the generated waste remains in decantation tanks to separate the water from the solid residual that accumulates at the bottom of the tanks, then the surface water is drained, the solid residual is stored and later disposed in an appropriate place. Thus, this paper objective was to analyze the mechanical properties of the concrete produced with the partial replacement of the cement by the solid residual generated in the washing of the concrete mixer trucks. The collected waste underwent physical and chemical characterization, through granulometry, specific gravity, unit weigh, BET surface, X-ray fluorescence, and X-ray diffraction tests, as well as the test for experimental performance index of the waste concrete sludge. Three concrete mixes were set, with 10%, 20% and 30% replacement of cement by waste sludge and a reference mixture without the use of waste. For the analysis of the concrete, slump and specific mass tests were carried out in the concrete in the fresh state, and compressive and traction strength, absorption, voids index and specific gravity in the hardened concrete. The waste concrete sludge characterization showed similarity between the granulometric curve of the cement, just like the BET surface of 14,92 m²/g indicating the high-water absorption capacity of the waste. The sludge waste presented a 61% performance with Portland cement, that is, it does not have pozzolanic activity, indicating that it behaves as a filler in the mixture. The ability of the waste concrete sludge to fill the voids in the concrete, reducing porosity and balancing the replacement of the cement by the residual was confirmed with a reduction of 83% in water absorption, and of 82% in the void index when replacing 30% of the cement with the waste. The compressive strength results of the concrete were 54,40 MPa, 51,28 MPa, 54 MPa and 38,37 MPa for the replacement contents of 0%, 10%, 20% and 30% respectively. The values obtained for the contents of 10% and 20% did not present a significant difference when compared to the result obtained in the reference concrete without using the waste concrete sludge, however the concrete with 30% of substitution presented a reduction of 30% in the compressive strength values. The reduction in mechanical strength for concrete with higher waste content is due to the lack of pozzolanic activity in the waste not being fully compensated by the filler effect promoted by it. Based on the results, it was concluded that the use of the waste concrete sludge in substitution of the cement in contents of up to 30% is feasible comparing to the mechanical properties and meets the criteria of resistance of concrete for structural purposes in class C35. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/31605 |
| Aparece nas coleções: | CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil |
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