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Title: Resíduo de caulim primário como material pozolânico em concreto seco: propriedades físico-mecânicas e durabilidade.
Other Titles: Primary kaolin residue as a pozzolanic material in dry concrete: physical-mechanical properties and durability.
???metadata.dc.creator???: REZENDE, Maria Luiza de Souza.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: NASCIMENTO, José Wallace Barbosa do.
NEVES, Gelmires de Araújo.
???metadata.dc.contributor.referee1???: LOPES NETO, José Pinheiro.
???metadata.dc.contributor.referee2???: FERREIRA, Heber Carlos.
???metadata.dc.contributor.referee3???: BARBOSA, Normando Perazzo.
???metadata.dc.contributor.referee4???: BEZERRA, Ulisses Targino.
Issue Date: Mar-2013
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: REZENDE, Maria Luiza de Souza. Resíduo de caulim primário como material pozolânico em concreto seco: propriedades físico-mecânicas e durabilidade. 2013. 178f. (Tese de Doutorado em Engenharia Agrícola), Programa de Pós-graduação em Engenharia Agrícola, Centro de Tecnologias e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande – Paraíba – Brasil, 2013.
???metadata.dc.description.resumo???: O acúmulo de resíduos no beneficiamento de caulim na região produtora do Estado da Paraíba vem preocupando ambientalistas e motivando pesquisas que venham a propor soluções de reutilização do resíduo como matéria-prima alternativa em diversos setores. Pesquisas anteriores evidenciaram a potencialidade do resíduo de caulim para uso como material pozolânico, sendo o objetivo deste trabalho a avaliação da influência do seu uso nas propriedades físicas e mecânicas de concretos secos, avaliando também a durabilidade através de ensaios de degradação por exposição a sulfatos e simulação de chuva dirigida. Inicialmente foi realizada a caracterização física, química e mineralógica do resíduo, após a qual foi realizada a moagem e estudo da temperatura de calcinação visando obter um material com reatividade pozolânica, reatividade esta avaliada através da determinação do índice de atividade pozolânica com cimento Portland aos 28 dias. Para definição dos traços a serem avaliados foi utilizado o planejamento experimental estatístico Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) sendo utilizada para análise a Metodologia de Superfície de Resposta (MSR) cujos resultados indicaram os traços 1:5,56, 1:6,67 e 1:8,33. O uso do metacaulim, obtido com o resíduo, foi avaliado como substituição à massa do cimento nos referidos traços nos teores de 10%, 15%, 20% e 25%. As propriedades físico-mecânicas avaliadas foram: resistência à compressão simples, resistência à tração por compressão diametral, módulo de elasticidade, massa específica, absorção de água e índice de vazios. Análises por termogravimetria e difratometria de raios X também foram realizadas para confirmação da reação pozolânica. O resíduo calcinado a 800°C apresentou características mais adequadas para seu uso como material pozolânico. A substituição de 10% e 15% da massa do cimento por iguais percentuais de resíduo de caulim em concretos no traço 1:8,33 e fator A/(C+M) = 0,57 promoveu, respectivamente, acréscimos de 12% e 6% na resistência à compressão de concretos de referência, sem adição mineral. Para os demais traços e teores de substituição houve redução nas resistências à compressão e à tração indireta. Foi verificada, em relação aos corpos de prova de referência, redução na expansão dimensional dos concretos com 10% de substituição do cimento pelo resíduo, entretanto, para todos os traços e todos os teores de substituição houve acréscimo nas taxas de absorção de água, as quais, apesar de mais elevadas do que as dos concretos de referência, apresentaram valores que atendem aos limites máximos da ABNT. Após os ensaios de simulação por chuva dirigida, os corpos de prova nos quais foi utilizado o resíduo apresentaram maiores valores de perda de massa e que estes tendem a aumentar com a elevação do teor de substituição e os resultados da análise química do lixiviado indicaram que a decomposição ocorrida nos concretos está relacionada com a baixa reatividade pozolânica do resíduo.
Abstract: The accumulation of waste beneficiation of kaolin the producing region of the state of Paraíba is worrying environmentalists and motivating research that will propose solutions for reuse of waste as alternative raw material in various industries. Previous research has demonstrated the potential of kaolin waste for to be used as pozzolanic material, and this study aimed to evaluate the influence of its use in physical and mechanical properties of concrete dried, also evaluating the durability tests through degradation by exposure to sulfates and rainfall simulation driven. Initially it was performed the physical, chemical and mineralogical residue, which was performed after grinding and calcination temperature of study to obtain a material with pozzolanic reactivity, this reactivity assessed by determining the activity index with Portland cement at 28 days. For definition of the traits to be evaluated was used statistical experimental design Central Composite Rotational Design (CCRD) being used for the analysis of Response Surface Methodology (RSM) whose results indicated traces 1:5,56, and 1:6,67 1:8,33. The use of metakaolin, the residue obtained was evaluated as a replacement to the mass of cement in said trace in the levels 10%, 15%, 20% and 25%. The physical and mechanical properties evaluated were compressive strength, tensile strength by diametral compression, elastic modulus, density, water absorption and voids. Analysis by thermogravimetry and X-ray diffraction were also performed to confirm the pozzolanic reaction. The residue calcined at 800 ° C showed characteristics suitable for the use as a pozzolanic material. Replacement of 10% and 15% of the mass of cement by the same percentage of kaolin waste in concrete and 1:8,33 factor A dash / (C + M) = 0.57 promoted, respectively, increases of 12% and 6% in compressive strength of concrete reference without mineral addition. For other traits and levels of substitution was no reduction in compressive strength and indirect tension. For the remaining traits and levels of substitution was reduction in compressive strength and indirect tension. Was observed, compared to the reference test bodies, a reduction in dimensional expansion of concrete containing 10% of cement replaced by the residue, however, for all traits and all substitution levels there was an increase in the rate of water absorption, the which, although higher than the reference concrete, had values that meet the ceilings of ABNT. After the rainfall simulation driven tests, the samples was used in which the residue showed higher weight loss and they tend to increase with increasing levels of substitution and the results of chemical analysis indicated of the leached indicated that the decomposition occurred in concrete is connected with the low reactivity of pozzolanic waste.
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/8545
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