Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais

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Navegando Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais por Assunto "Agregados (Materiais de construção)"

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    ItemAcesso aberto (Open Access)
    Adição de resíduo de louça sanitária como agregado em diferentes formulações de concreto
    (Universidade Federal de Alfenas, 2017-10-02) Almeida, Diego Henrique De; Del Roveri, Carolina; Ferraço, Fábio; Soler, José Gabriel Maluf
    Dentre os insumos utilizados na construção civil, o concreto é um dos mais empregados. O concreto pode ser confeccionado para fins estruturais (pontes, edifícios e demais estruturas de concreto armado ou pré-moldado) ou para fins não estruturais (calçadas, pavimentos, postes, dormentes, blocos para calçamentos, entre outros). Na confecção de concretos são utilizados o cimento (o Cimento Portland é o mais empregado), a água e os agregados, estes últimos divididos em graúdo e miúdo. Com a utilização de diversas matérias-primas a geração de resíduos é inevitável, tanto na construção civil, quanto em outros setores, tais como, as indústrias produtoras de materiais cerâmicos. Dentre os tipos de resíduos provenientes de tais indústrias, têm aqueles provenientes da produção de louças sanitárias (denominado nesta pesquisa como scrap cerâmico). De acordo com o exposto, o objetivo desta pesquisa foi estudar a adição de scrap cerâmico em substituição ao agregado graúdo em diferentes formulações de concreto. Para isso foi selecionado o resíduo de uma indústria instalada no sul do estado de Minas Gerais, e preparados concretos para determinação de propriedades físicas (slump teste, segregação e porosidade) e mecânica (resistência à compressão). Foram fabricadas cinco formulações, uma de referência (CR) e quatro com scrap cerâmico em substituição ao agregado graúdo (brita 1) nas proporções de 25% (CSC-I), 50% (CSC-II), 75% (CSC-III) e 100% (CSC-IV). No estado fresco, duas formulações não apresentaram segregação (CSC-III e CSC-IV) e duas um pequeno escorrimento de água (CSC-I e CSC-II), porém, sem comprometer a trabalhabilidade do concreto, sendo classificado, de acordo com a consistência para utilização em elementos estruturais esbeltos ou com alta densidade de armaduras. Em relação à resistência à compressão, os valores médios apresentados foram muito bons, inclusive a formulação com 100% de scrap cerâmico (fcm = 47,78 MPa). As formulações de concreto com resíduos foram classificadas como C35 e C40, de acordo com os valores de fck, sendo possível serem utilizados em estruturas. Um aspecto importante observado nos modos de ruptura dos corpos de prova; foi a pequena aderência entre o scrap cerâmico e a argamassa, devido ao esmalte no contorno do resíduo. Quanto à porosidade dos concretos, aqueles com 25%, 75% e 100% de scrap cerâmico na sua composição, apresentaram valores médios inferiores ao concreto de referência.
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    ItemAcesso aberto (Open Access)
    Avaliação do comportamento de resíduo de louça sanitária (Scrap) como agregado de formato homogêneo em variadas formulações de concreto
    (Universidade Federal de Alfenas, 2020-12-18) Figueiredo, Evandro Crivelari; Del Roveri, Carolina; Soler, José Gabriel Maluf; Maestrelli, Sylma Carvalho
    Muitos resíduos oriundos da fabricação de louças sanitárias são descartados todos os anos. Sendo assim, um plano de reutilização melhoraria os custos no processo, além de ser uma ação ambiental muito positiva. Como principal material na construção civil, tanto nos dias de hoje quanto no passado, o concreto só fica atrás do volume de água usado, justificando assim a importância de estudar e compreender suas funções físicas, químicas e mecânicas quando agregado a outros tipos de materiais. Na atualidade, é sabido que o concreto é utilizado desde pequenos reparos como vedações, até grandes elementos estruturais como estacas, fundações, vigas, pilares e lajes. Visando uma melhor performance da utilização do concreto, hoje composto na sua base por água, agregados miúdos e graúdos e o denominado cimento Portland é que este estudo se baseou. De maneira geral, esta pesquisa tem por objetivo utilizar o chamado Scrap cerâmico - resíduo de louças sanitárias provenientes de danos na produção ou até mesmo sobras e recorte de peças - como agregado graúdo na composição do concreto, em uma mistura com granulometria homogênea, uma vez que se torna um grande problema uma geometria não linear dos grãos de agregado, e posteriormente verificar sua resistência mecânica a compressão das formulações. A pesquisa abordou uma avaliação metodológica quantitativa, juntamente com seus respectivos procedimentos, desde a confecção das composições, passando pela elaboração dos corpos de prova, imersão em tanques de água para atingir maior resistência a compressão, teste de umidade das amostras, análises físicas dos corpos de prova e dos materiais, ensaio de abatimento do concreto e teste de resistência a compressão com o uso de equipamentos específicos. Ao final se classificou as amostras baseadas em suas composições de Scrap variando o percentual de cada uma, sendo o CP-25 (25% Scrap), CP-50 (50% Scrap), CP-75 (75% Scrap) e CP-100 (100% Scrap) bem como uma composição de referência denominada CR, obtendo valores de resistência à compressão que se mostraram excelentes e dentro dos padrões normativos, um destaque para as composições CP-50 e CP-75 obtendo um fc,m de 40,11 e 41,83 MPa respectivamente. As formulações de concreto com resíduos foram classificadas como C30 e C40, de acordo com os valores de fck, sendo possível serem utilizados em estruturas. Os valores das outras composições CR, CP-25 e CP-100 também tiveram bons resultado de fc,m de 37,94, 34,38 e 36,29 MPa respectivamente.
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    ItemAcesso aberto (Open Access)
    Economia circular na engenharia civil: a influência de rejeitos de louça sanitária na fabricação de concretos
    (Universidade Federal de Alfenas, 2021-03-05) Silva, Eduardo Melo De Andrade; Del Roveri, Carolina; Zampieron, João Vicente; Maestrelli, Sylma Carvalho
    O setor da construção civil é uma das áreas mais relevantes no âmbito econômico para o Brasil, pois essa área tem a capacidade de elevar a taxa de empregados e com isso, melhorar a renda da população e a circulação da moeda como um todo no país. O concreto é o produto mais relevante nesse setor, pelo fato do mesmo poder ser empregado tanto para fins estruturais quanto para fins não-estruturais e ser – com exceção da água – o produto mais utilizado no mundo. Sua fabricação é consideravelmente simples em comparação a outros materiais, e sendo obtido pela mistura de somente quatro elementos: cimento, agregado miúdo, agregado graúdo (normalmente empregado areia e brita, respectivamente) e água. Já em relação aos resíduos sólidos, estes estão presentes em absolutamente todos os setores e, por este motivo, é de interesse o desenvolvimento de um estudo que possa abranger a substituição de constituintes básicos na estrutura do concreto por algum insumo que seria descartado na natureza. De acordo com o exposto, o objetivo desse trabalho foi estudar o impacto da substituição da brita 0 de concretos comuns por rejeito de louça sanitária (como agregado graúdo), entendendo os efeitos dessa matéria-prima substituinte. Foram produzidos corpos de prova em várias formulações e de vários períodos pré-definidos (3, 7 e 28 dias desde sua confecção), seguindo-se as normas técnicas vigentes. Iniciou-se pelo concreto de referência (CR), com 100% de brita 0 em sua composição e substituindo, a cada nova formulação, 25% da brita pelo rejeito de louça sanitária (C25, C50, C75 e C100), resultando então num total de 90 exemplares. Na análise do concreto em seu estado fresco, todas as formulações se apresentaram trabalháveis e sem segregação aparente entre os constituintes, algo imprescindível para sua utilização na prática. O estudo do concreto no estado endurecido, mais especificamente sua resistência à compressão demonstrou que todos os traços podem ser utilizados em aplicações estruturais. O melhor resultado do ensaio de compressão após 28 dias, dentre todos, foi o com substituição total da brita por louça sanitária (atingindo uma resistência característica de aproximadamente 36MPa), seguindo da composição C75 (35MPa) e superando o desempenho do concreto de referência (34MPa). A porosidade, de acordo com os ensaios, diminuiu à medida em que a brita 0 foi substituída pelo rejeito de louça sanitária, com exceção da composição C25 que se mostrou mais absortivo à água e isso pode ter ocasionado em piores resistências mecânicas (28MPa). Com as análises de microscopia, tanto óptica quanto eletrônica de varredura, pôde-se detectar características mais específicas em relação à disposição dos compostos da estrutura e ancoragem dos agregados graúdos na matriz cimentícia (interface pasta de cimento – agregado). No que diz respeito a ancoragem dos agregados graúdos na matriz cimentícia, foi notório a maior fixação do agregado natural (brita 0) em comparação ao agregado reciclado (rejeito de louça sanitária). A primeira se mostrou mais envolta/encaixada na pasta de cimento como um todo e, a segunda somente como uma vizinhança – sem uma relação forte nessa interface de elementos constituintes do concreto.