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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26172| Título: | Novos compósitos para materiais de construção civil com base em solo de bota-fora, lodo e sedimentos de dragagem marinha e resíduo da produção da cal |
| Título(s) alternativo(s): | New composites for civil construction materials based on utilization of discarded soil, sludge and sediment from marine dredging and residues from the production of lime |
| Autor(es): | Pan, Roberto Chun Yan |
| Orientador(es): | Mymrine, Vsevolod |
| Palavras-chave: | Solo - Testes Lodo Resíduos como material de construção Calcário - Minas e mineração Agregados (Materiais de construção) Materiais de construção - Reaproveitamento Sedimentos marinhos Soils - Testing Mud Waste products as building materials Limestone mines and mining Aggregates (Building materials) Building materials - Recycling Marine sediments |
| Data do documento: | 20-Jul-2021 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | PAN, Roberto Chun Yan. Novos compósitos para materiais de construção civil com base em solo de bota-fora, lodo e sedimentos de dragagem marinha e resíduo da produção da cal. 2021. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2021. |
| Resumo: | Estudo realizado para o desenvolvimento de compósitos para criar materiais de construção civil, utilizando a mistura de solo de bota-fora, das jazidas de calcário dolomítico, adição de lodo e sedimentos de dragagem marinha do Porto de Antonina no Estado do Paraná e os resíduos da produção da cal como aglomerante hidráulico, com a cura natural ao tempo, sem queima e sem geração de gases efeito estufa. Foram preparados 12 compósitos, variando os teores de cada matéria-prima: o lodo e sedimentos de dragagens com teores entre 20% a 50%, o solo de botafora entre 30% a 60% e o teor de resíduo da produção da cal entre 15% a 30%. Foram moldadas 10 idades de curas nos períodos de 3, 7, 14, 28, 60, 90, 180, 365, 730 e 1.095 dias. A resistência à compressão uniaxial aos 28 dias de todas as dosagens, atingiram resistências entre 6,3 e 11,4 MPa e aos 1.095 dias com resistências à compressão uniaxial entre 10,4 e 22,8 MPa. A evolução da resistência à compressão foi crescente até os 1.095 dias de cura, proveniente da composição alcalina e pelo aumento dos elementos da calcita, dolomita e o quartzo. Os valores das densidades aparente variaram de 2,69 a 3,14 g/cm³ e do coeficiente de dilatação entre 0,14% e 1,56%. Os valores de absorção de água após 90 dias de cura variaram entre 8,9% e 15,1% e o coeficiente de resistência à água atingiu 1,17. Os resultados dos compósitos dosados poderão ser utilizados em diversas áreas da construção civil e de infraestrutura. Foram analisados os materiais nos métodos de MEV com EDS e LAMMA, métodos de FRX e DRX, para a obtenção da composição química e formação mineralógica respectivamente. Ensaios de termogravimetria derivada (DTG) e análise térmica diferencial (DTA), para identificar o comportamento dos compósitos curados com a variação térmica. Ensaio de lixiviação do lodo e sedimentos de dragagem marinha para a identificação de contaminantes inorgânicos. Os resultados positivos das composições, demostraram inúmeras possibilidades da utilização desses compósitos e resíduos para contribuir de forma sustentável ambientalmente e redução na emissão de gases de efeito estufa. |
| Abstract: | This study explored the development of composites to create civil construction materials using a mixture of discarded soil from mining dolomitic limestone deposits, added sludge and sediments from marine dredging of Port of Antonina in Paraná State, and the residues from the production of lime as a hydraulic agglomerate, with natural time cure, unburning and without the emission of greenhouse gases. Twelve mixtures were prepared, varying the contents of each raw material: sludge and dredging sediments between 20% to 50%, discarded soil between 30% to 60%, and residue from the production of lime between 15% to 30%. Curing times were set at: 3, 7, 14, 28, 60, 90, 180, 365, 730 and 1.095 days. Compressive strength at 28 days of all examples reached strengths between 6.3 and 11.4 MPa, and at 1.095 days with resistance to uniaxial compression between 10.4 and 22.8 MPa. The evolution of compressive strength increased up to 1,095 days of cure, resulting from the alkaline composition and the increase in the elements of calcite, dolomite and quartz. The apparent densities values varied from 2.69 to 3.14 g/cm³ and the expansion coefficient between 0.14% and 1.56%. The values of water absorption after 90 days of cure varied between 8.9% and 15.1% and the coefficient of resistance to water reached 1.17. The results of the afore mentioned composites qualify for use in several areas of civil construction and infrastructure. The evolution of the increased resistance to uniaxial compression during curing came from the chemical reactions of raw materials in an alkaline environment generating new amorphous formations. The materials were analyzed in the MEV methods with EDS and LAMMA, FRX and DRX methods for obtaining the chemical composition and mineralogical formation. Derived thermogravimetry (DTG) and differential thermal analysis (DTA) tests to identify the behavior of the cured composites with the thermal variation. Leaching test of sludge and sediments from marine dredging for the identification of inorganic contaminants. The positive results demonstrated countless possibilities of using these composites and residues to contribute in an environmentally sustainable way and reduce the emission of greenhouse gases. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26172 |
| Aparece nas coleções: | CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil |
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