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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25582| Título: | Compósito para material de construção civil a partir de resíduo de tratamento de minério de ferro, de concreto e de produção da cal |
| Título(s) alternativo(s): | Composite for civil construction material, from iron ore tailing ,concrete and construction residues and lime production waste |
| Autor(es): | Povaluk, Ana Ester |
| Orientador(es): | Mymrine, Vsevolod |
| Palavras-chave: | Resíduos como material de construção Cal - Reaproveitamento Concreto - Reaproveitamento Materiais de construção Reaproveitamento (Sobras, refugos, etc.) Materiais compostos Agregados (Materiais de construção) Waste products as building materials Lime - Recycling Concrete - Recycling Building materials Recycling (Waste, etc.) Composite materials Aggregates (Building materials) |
| Data do documento: | 30-Abr-2021 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | POVALUK, Ana Ester. Compósito para material de construção civil a partir de resíduo de tratamento de minério de ferro, de concreto e de produção da cal. 2021. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2021. |
| Resumo: | Em decorrência da crescente necessidade da indústria em minimizar ou então reaproveitar os resíduos gerados nos processos produtivos, o que influencia diretamente na redução de custos para o tratamento e a disposição e ainda auxilia na preservação do meio ambiente, o objetivo principal desta pesquisa foi realizar o aproveitamento dos resíduos da mineração de Fe rro (RMF), proveniente do desastre decorrente do colapso da barragem de Fudão em Mariana – MG, resíduos da produção de cal (RPC) e também do resíduo de concreto (RC), para gerar um novo compósito para a construção civil com características de concreto, e avaliar as mudanças das propriedades mecânicas e das estruturas morfológicas dos corpos de prova durante os períodos de cura de: 3, 7, 14, 28, 60, 90, 180 e 365 dias. Através dos métodos de DRX, FRX e MEV com EDS, foram determinadas as interações físico-químicas dos componentes das misturas. Com os resíduos caracterizados, foram desenvolvidos 16 compósitos variando-se o teor das matérias-primas, distribuídos entre 30% e 60% de RMF e RC e teores entre 10 e 25% de RPC, totalizando 960 corpos de prova os quais foram submetidos a ensaios de resistência à compressão uniaxial simples, absorção de água, retração linear, densidade, análise química, mineralógica, morfológica, ensaio de lixiviação e solubilização, analises de micro-massa a laser. Durante a cura, foi observado o incremento nos valores da resistência a compressão, que ocorre em função da neutralização e a dissolução das superfícies agora com baixa alcalinidade, ocasionando a síntese das novas formações amorfas e cristalinas. Dentre todas as composições desenvolvidas, destacou-se a de numero doze, a qual obteve resistência a compressão uniaxial de 2,52 MPa aos 28 dias e 7,07 MPa aos 365 dias de cura, a qual foi submetida à análises dos processos físicos químicos de formação de novas estruturas através do conjunto de métodos DRX, MEV EDS e mapeamento. As propriedades ambientais foram estudas através de ensaio de lixiviação e solubilização, analises de micromassa a laser – LAMMA. Os valores dos testes experimentais de lixiviação e solubilidade dos metais pesados foram significativamente inferiores aos permitidos pelas normas brasileiras, demonstrando a ligação mecânica eficaz das partículas, o que também significa a ligação química eficaz dos átomos e íons em novas formações quimicamente estáveis. Os resultados desta dissertação atestam que estes resíduos reunidos em um compósito e utilizados em materiais de construção civil, contribuem para diminuir a extração de recursos naturais, além de propiciar uma destinação correta ao grande volume disposto, os quais oferecem sérios danos ao meio ambiente. |
| Abstract: | The industry has a growing need to minimize or otherwise reuse the waste generated in production processes. This not only directly influences on the reduction of costs of waste treatment and disposal but also helps to preserve the environment.The main objective of this research was to use iron ore tailings ( IOT), from the collapsed Fundão dam in Mariana – MG, lime production waste (LPW) and also concrete residue (CR), to generate a new composite for civil construction with concrete characteristics, and evaluate changes in mechanical properties and morphological structures of specimens during curing periods of: 3, 7, 14, 28, 60, 90, 180 and 365 days. Through the methods of XRD XRF, SEM with EDS, the physicochemical interactions of the components of the mixtures were determined. With the characterized residues, 16 composites were developed, varying the content of the raw materials, distributed between 30% and 60% of IOT and CR and contents between 10 and 25% of LPW, totaling 960 specimens which were subjected to simple uniaxial compressive strength tests, water absorption, linear shrinkage, density, chemical, mineralogical, morphological analysis, leaching and solubilization tests, and laser micro-mass analysis. During curing, an increase in the values of compressive strength was observed, which occurs due to the neutralization and dissolution of surfaces now with low alkalinity, causing the synthesis of new amorphous and crystalline formations. Among all the compositions developed, there is the number twelve, which obtained uniaxial compressive strength of 2.52 MPa at 28 days and 7.07 MPa at 365 days of cure, which was subjected to analysis of chemical physical processes of formation of new structures through the set of methods XRD, SEM EDS and mapping. The environmental properties were studied through leaching and solubilization tests, laser micro-mass analysis – LAMMA. The values of the experimental tests for leaching and solubility of heavy metals were significantly lower than those allowed by Brazilian standards, demonstrating the effective mechanical bonding of particles, which also means the effective chemical bonding of atoms and ions in new chemically stable formations. The results of this dissertation attest that these residues when made into a composite and used in civil construction materials, contribute to the reduction of the extraction of natural resources, in addition to providing a correct destination for the large volume disposed, which offer serious hazard to the environment. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25582 |
| Aparece nas coleções: | CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil |
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