Avaliação Mecânica e de Durabilidade de Compósitos Cimentícios de Alto Desempenho Contendo Escória de Ferroníquel como Adição Mineral
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Data de Publicação: | 2024 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) |
Texto Completo: | http://repositorio.ufes.br/handle/10/17440 |
Resumo: | The manufacture of ferronickel alloys results in the significant production of byproducts, such as granulated ferronickel slag (EFN), generated in the pyrometallurgy process to produce the ferronickel alloy. In order to propose a destination for this by-product, the use of EFN as a supplementary cementitious material in high-performance concrete was studied. For this study, concretes containing 10%, 20% and 30% replacement, by mass, of Portland cement with EFN were dosed, for a w/c ratio of 0.35. The following tests were carried out: consistency, fresh specific mass, chemical reactivity (R³). absorption by immersion and capillarity, penetration of chloride ions, compression resistance and calorimetry. Based on the results, it is observed that up to 10% of cement replacement with EFN does not affect mechanical resistance at 91 days. With other replacement levels, they showed a drop in compressive strength, but required lower consumption of Portland cement per MPa. The presence of EFN led to increases in the induction period, between 14 and 22% higher than the reference mixture. Electrical conductivity decreased by up to 26.82% for concrete containing 30% EFN, when compared to references. Finally, it can also be observed that EFN presents chemical reactivity according to the accelerated test prescribed by ASTM C1897:2020, reaching a total released value of 144 J/g. |
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For this study, concretes containing 10%, 20% and 30% replacement, by mass, of Portland cement with EFN were dosed, for a w/c ratio of 0.35. The following tests were carried out: consistency, fresh specific mass, chemical reactivity (R³). absorption by immersion and capillarity, penetration of chloride ions, compression resistance and calorimetry. Based on the results, it is observed that up to 10% of cement replacement with EFN does not affect mechanical resistance at 91 days. With other replacement levels, they showed a drop in compressive strength, but required lower consumption of Portland cement per MPa. The presence of EFN led to increases in the induction period, between 14 and 22% higher than the reference mixture. Electrical conductivity decreased by up to 26.82% for concrete containing 30% EFN, when compared to references. Finally, it can also be observed that EFN presents chemical reactivity according to the accelerated test prescribed by ASTM C1897:2020, reaching a total released value of 144 J/g.A fabricação de ligas de ferroníquel resulta na produção significativa de subprodutos, como a escória granulada de ferroníquel (EFN), gerada no processo de pirometalurgia para produção da liga de ferroníquel. Com objetivo de propor uma destinação para esse subprodudo, estudou-se a utilização da EFN como material cimentício suplementar, em concretos de alto desempenho. Para tal estudo, foram dosados concretos contendo 10%, 20% e 30% de substituição, em massa, de cimento Portland por EFN, para relação a/c de 0,35. Foram realizados os seguintes ensaios: consistência, massa específica em estado fresco, reatividade química (R³). absorção por imersão e capilaridade, penetração de íons cloretos, resistência a compressão e calorimetria. Com base nos resultados, observa-se que até 10% de substituição do cimento por EFN não há interferência na resistência mecânica, aos 91 dias. Com demais níveis de substituição apresentaram queda na resistência à compressão, mas demandaram menor consumo de cimento Portlando por MPa. A presença de EFN conduziu a aumentos do período de indução, entre 14 e 22% superiores a mistura referência. A condutividade elétrica diminuiu em até 26,82% para o concreto contendo 30% de EFN, quando comparadas com as referências. Por fim, pode-se observar também que a EFN apresenta reatividade química pelo ensaio acelerado prescrito pela ASTM C1897:2020, atingindo um valor total liberado de 144 J/g.FAPESTexthttp://repositorio.ufes.br/handle/10/17440porUniversidade Federal do Espírito SantoMestrado em Engenharia CivilPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil UFESBRCentro Tecnológicosubject.br-rjbnÁrea(s) do conhecimento do documento (Tabela CNPq)Escória de ferro níqueldurabilidadematerial cimentício suplementarconcretoargamassaAvaliação Mecânica e de Durabilidade de Compósitos Cimentícios de Alto Desempenho Contendo Escória de Ferroníquel como Adição Mineraltitle.alternativeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFESemail@ufes.brORIGINALLylianGramlichNovelli-2024-dissertacao.pdfLylianGramlichNovelli-2024-dissertacao.pdfapplication/pdf4188208http://repositorio.ufes.br/bitstreams/f2a45998-6451-4099-b925-15c490f4d2b9/download5b31446f4dee3d7ff57f6b33d58dbd81MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://repositorio.ufes.br/bitstreams/589d4ab0-e7dd-404b-8f6c-5641d2fb6b10/download8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD5210/174402024-08-29 11:25:01.466oai:repositorio.ufes.br:10/17440http://repositorio.ufes.brRepositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufes.br/oai/requestopendoar:21082024-10-15T17:53:10.985863Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)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 |
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