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Título: Influência da adição de vidro moído e resíduo da produção de alumina eletrofundida nas propriedades de engenharia do concreto de cimento Portland
Título(s) alternativo(s): Influence of the addition of glass powder and residue from electrofused alumina production on the engineering properties of Portland cement concrete
Autor(es): Saiki, Lorena Seiko
Orientador(es): Peres, Fabiano Moreno
Palavras-chave: Cimento Portland
Cimento - Aditivos
Concreto
Sustentabilidade
Óxido de alumínio - Reaproveitamento
Portland cement
Cement - Additives
Concrete
Sustainability
Aluminum oxide - Recycling
Data do documento: 4-Dez-2025
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Londrina
Citação: SAIKI, Lorena Seiko. Influência da adição de vidro moído e resíduo da produção de alumina eletrofundida nas propriedades de engenharia do concreto de cimento Portland. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2025.
Resumo: A produção de cimento Portland é responsável por parcela significativa das emissões globais de CO₂, sobretudo devido ao processo de clinquerização. Nesse contexto, a incorporação de resíduos industriais como adições ao cimento para o concreto surge como alternativa promissora para reduzir impactos ambientais pela redução do consumo do clínquer e promover a sustentabilidade. Este trabalho investigou a influência da adição de pó de vidro moído e do resíduo do processo de eletrofusão da alumina (REA) nas propriedades de engenharia do concreto de cimento Portland. Foram preparadas misturas contendo substituição de 10% do cimento por cada um dos resíduos, com posterior produção de corpos de prova submetidos a ensaios de resistência à compressão aos 7, 14 e 28 dias, ensaio de pozolanicidade e análises microestruturais por microscopia eletrônica de varredura e difração de raios X. Os resultados mostraram que o REA apresenta partículas extremamente finas, com presença de fração nanométrica, favorecendo o efeito filler e indicando baixa cristalinidade, condição desejável para reatividade pozolânica. O pó de vidro apresentou geometria irregular e granulometria micrométrica, com comportamento de enchimento menos eficiente. Nos ensaios mecânicos, as misturas contendo REA demonstraram resistências à compressão superiores às da formulação padrão, sugerindo melhoria da compactação e densificação da matriz. Já as misturas com pó de vidro resultaram em valores inferiores aos do concreto de referência. No teste de pozolanicidade, ambas as adições apresentaram desempenho compatível com materiais suplementares, ainda que com intensidades distintas. Conclui-se que o REA possui potencial técnico mais promissor para uso como adição ao concreto, enquanto o pó de vidro, embora sustentável, requer otimização granulométrica para desempenho mecânico adequado. O estudo reforça a viabilidade do reaproveitamento de resíduos industriais na produção de concretos mais sustentáveis.
Abstract: The production of Portland cement accounts for a significant share of global CO₂ emissions, mainly due to the clinkerization process. In this context, incorporating industrial residues as supplementary materials in cement or concrete has become a promising strategy to reduce environmental impacts and promote sustainability. This study investigated the influence of adding ground glass powder and waste from the electro-cast alumina process (REA) on the engineering properties of Portland cement concrete. Mixtures were prepared with 10% cement replacement by each residue, followed by molding of test specimens subjected to compressive strength tests at 7, 14, and 28 days, pozzolanic activity tests, and microstructural analyses by scanning electron microscopy and X-ray diffraction. Results showed that REA contains extremely fine particles, including a nanometric fraction, favoring the filler effect and presenting low crystallinity, which is desirable for pozzolanic reactivity. The glass powder exhibited irregular geometry and micrometric particle size, leading to less efficient packing. Mechanical tests indicated that mixtures containing REA achieved higher compressive strength than the reference concrete, likely due to improved compaction and matrix densification. Conversely, mixtures with glass powder displayed lower strength values. In the pozzolanic activity test, both additions exhibited compatible behavior with supplementary cementitious materials, though with different intensities. Overall, REA showed greater technical potential as a concrete additive, while glass powder, although environmentally beneficial, requires granulometric optimization to achieve improved mechanical performance. The study reinforces the feasibility of reusing industrial residues to produce more sustainable concretes.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40162
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