Cinza de biomassa rica em calcário como material carbonático em sistemas cimentícios de base Porthand.
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/35750 |
Resumo: | O uso de materiais alternativos, em substituição do clínquer, para produção do cimento Portland tem sido amplamente estudado, a fim de reduzir custos e minimizar os danos ambientais. Os processos de combustão de biomassa para geração de energia e/ou calor produzem cinzas como produto secundário, essas cinzas são ricas em compostos de base cálcio, silicosos ou sílico- aluminosos. O presente trabalho investigou a influência do uso da cinza de Algaroba (Prosopis Juliflora), material rico em carbonato de cálcio, nos mecanismos de hidratação e formação das principais fases hidratadas do cimento Portland. Composições com 5%, 10%, 15%, 20% e 40% de cinza de Algaroba foram analisadas e comparadas ao cimento laboratorial com filler calcário a 20% e 40% e com o cimento Portland comercial com filler calcário (6- 10%), CPII-F. As características físicas e químicas das matérias-primas foram avaliadas através dos ensaios de área superficial específica, densidade real por picnometria de gás hélio, distribuição granulométrica, difração de raios-X, fluorescência de raios-X, análise termogravimétrica e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados evidenciaram o uso de cinza de Algaroba como potencial promissor de filler alternativo para aplicação nos sistemas cimentícios de base Portland, esta apresentou predominância de compostos com carbonato de cálcio, CaCO3, teor de álcalis dentro do padrão, granulometria refinada, alta área superficial específica, baixa densidade e ausência de óxidos expansivos. Em termos de reatividade química no sistema cimentício, foram identificados os compostos hidratados padrões para cimento Portland nos sistemas cimentícios com adição da cinza, atuando inclusive na influência da formação da fase carboaluminato. Observou-se também que o filler alternativo proveniente da cinza de Algaroba atuou de forma semelhante ao filler calcário em termos de nucleação da fase C-S-H, estabilização da Etringita e tendência à formação de carboaluminatos. |
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Cinza de biomassa rica em calcário como material carbonático em sistemas cimentícios de base Porthand.Limestone-rich biomass ash as carbonate material in Porthand-based cementitious systems.Cenizas de biomasa ricas en piedra caliza como material carbonatado en sistemas cementosos basados en Porthand.Biomassa rica em calcárioCinzaHidrataçãoFiller calcárioBiomass rich in limestoneAshHydrationLimestone fillerBiomasa rica en calizaCenizasHidrataciónRelleno calizoEngenharia de MateriaisO uso de materiais alternativos, em substituição do clínquer, para produção do cimento Portland tem sido amplamente estudado, a fim de reduzir custos e minimizar os danos ambientais. Os processos de combustão de biomassa para geração de energia e/ou calor produzem cinzas como produto secundário, essas cinzas são ricas em compostos de base cálcio, silicosos ou sílico- aluminosos. O presente trabalho investigou a influência do uso da cinza de Algaroba (Prosopis Juliflora), material rico em carbonato de cálcio, nos mecanismos de hidratação e formação das principais fases hidratadas do cimento Portland. Composições com 5%, 10%, 15%, 20% e 40% de cinza de Algaroba foram analisadas e comparadas ao cimento laboratorial com filler calcário a 20% e 40% e com o cimento Portland comercial com filler calcário (6- 10%), CPII-F. As características físicas e químicas das matérias-primas foram avaliadas através dos ensaios de área superficial específica, densidade real por picnometria de gás hélio, distribuição granulométrica, difração de raios-X, fluorescência de raios-X, análise termogravimétrica e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados evidenciaram o uso de cinza de Algaroba como potencial promissor de filler alternativo para aplicação nos sistemas cimentícios de base Portland, esta apresentou predominância de compostos com carbonato de cálcio, CaCO3, teor de álcalis dentro do padrão, granulometria refinada, alta área superficial específica, baixa densidade e ausência de óxidos expansivos. Em termos de reatividade química no sistema cimentício, foram identificados os compostos hidratados padrões para cimento Portland nos sistemas cimentícios com adição da cinza, atuando inclusive na influência da formação da fase carboaluminato. Observou-se também que o filler alternativo proveniente da cinza de Algaroba atuou de forma semelhante ao filler calcário em termos de nucleação da fase C-S-H, estabilização da Etringita e tendência à formação de carboaluminatos.The use of alternative materials, in place of clinker, for the production of Portland cement has been extensively studied in order to reduce costs and minimize environmental damage. Biomass combustion processes for energy and / or heat generation produce ashes as a by-product, these ashes are rich in calcium, silica or silica-alumina compounds. The present work has the objective of investigating the influence of the use of the Algaroba ash (Prosopis Juliflora), rich material in calcium carbonate, in the mechanisms of hydration and formation of the main hydrated phases of Portland cement. Compositions with 5%, 10%, 15%, 20% and 40% of Algaroba ash were analyzed and compared to laboratory cement with 20% and 40% filler and commercial Portland cement with limestone filler (6-10% ), CPII-F. The physical and chemical characteristics of the raw materials were evaluated by specific surface area tests, real density by helium gas pycnometry, particle size distribution, X-ray diffraction, X-ray fluorescence, thermogravimetric analysis and scanning electron microscopy. The results evidenced the use of Algaroba ash as a potential alternative filler potential for application in the Portland based cement systems, this one showed predominance of compounds with calcium, CaCO3, alkali content within the standard, refined granulometry, high specific surface area, low density and absence of expansive oxides. In terms of chemical reactivity in the cement system, the standard hydrated compounds were identified for Portland cement in the cementitious systems with addition of ash, also acting on the influence of the formation of the carboaluminate phase. It was also observed that the alternative filler from the Algaroba ash acted similarly to the limestone filler in terms of C-S-H phase nucleation, ettringite stabilization and tendency to the formation of carboaluminates.El uso de materiales alternativos, en sustitución del clinker, para la producción de El cemento Portland ha sido ampliamente estudiado con el fin de reducir costos y minimizar el daño ambiental. Procesos de combustión de biomasa para La generación de energía y/o calor produce cenizas como producto secundario. Estas cenizas son ricas en sustancias de base cálcica, silíceas o silico- aluminoso. El presente trabajo investigó la influencia del uso de ceniza Mezquite (Prosopis juliflora), material rico en carbonato de calcio, en mecanismos de hidratación y formación de las principales fases hidratadas de Cemento Portland. Composiciones con 5%, 10%, 15%, 20% y 40% de ceniza Se analizó el mezquite y se comparó con el cemento de laboratorio con relleno. caliza al 20% y 40% y con cemento Portland comercial con relleno de caliza (6- 10%), IPCII-F. Las características físicas y químicas de las materias primas fueron evaluado mediante pruebas de superficie específica, densidad real mediante picnometría de gas helio, distribución del tamaño de partículas, difracción de rayos X, Fluorescencia de rayos X, análisis termogravimétrico y microscopía electrónica de escanear. Los resultados mostraron el uso de ceniza de Algaroba como Potencial prometedor de un relleno alternativo para su aplicación en sistemas de cemento. basado en Portland, esto mostró un predominio de compuestos con carbonato de calcio, CaCO3, contenido de álcalis dentro del estándar, granulometría refinado, alta superficie específica, baja densidad y ausencia de óxidos expansivo. En términos de reactividad química en el sistema de cemento, Los compuestos hidratados estándar para el cemento Portland se identificaron en el sistemas de cemento con adición de cenizas, incluida la influencia en la Formación de la fase carboaluminato. También se observó que el relleno alternativo La ceniza de Algaroba actuó de forma similar al relleno de piedra caliza. en términos de nucleación de la fase C-S-H, estabilización de Etringita y tendencia a la formación de carboaluminatos.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTPÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAISUFCGSANTANA, Lisiane Navarro De Lima.SANTANA, L. N. L.;;Santana, Lisiane Navarro Lima.De Lima Santana, Lisiane Navarro.http://lattes.cnpq.br/4057799848801141NEVES, Gelmires De Araújo.NEVES, G. A.Neves, G. A.G. A. Neves.http://lattes.cnpq.br/3167458244674160LIRA, Hélio de Lucena.LIRA, Helio de Lucena.LIRA, H.Lira, Hélio L.http://lattes.cnpq.br/5548799845411781MENEZES, Romualdo Rodrigues.MENEZES, R. R.Menezes, R.Menezes, Romualdo R.http://lattes.cnpq.br/1169292996645931NASCIMENTO, Jônatas Elim Maciel Frutuoso do.2019-06-132024-05-22T14:28:16Z2024-05-222024-05-22T14:28:16Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/35750NASCIMENTO, Jônatas Elim Maciel Frutuoso do. Cinza de biomassa rica em calcário como material carbonático em sistemas cimentícios de base Porthand. 2019. 72 fl. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Programa de Pós- Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2019. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/35750porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2024-05-22T14:29:17Zoai:localhost:riufcg/35750Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512024-05-22T14:29:17Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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