Avaliação do efeito da substituição parcial do cimento por resíduo de calcário nas propriedades mecânicas e térmicas de concretos leves
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/31658 |
Resumo: | O uso do concreto leve teve seu primeiro registro há mais de 3000 anos. Devido às suas propriedades térmicas, menor custo e maior capacidade de produção, esse tipo de concreto tem sido explorado em construções que demandam leveza e em estruturas de isolamento térmico de concreto aparente. Diante disso, este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos da substituição parcial do cimento por resíduo de calcário nas propriedades mecânicas e térmicas do Concreto Leve (CL), produzido com argila expandida e vermiculita expandida, como agregados leves. Além disso, também se utilizou areia fina quartzosa como agregado fino. Foram analisados o comportamento mecânico através de ensaios de resistência à compressão, módulo de elasticidade dinâmico e tração indireta por compressão diametral, e o comportamento físico através dos ensaios de absorção de água por imersão, índice de vazios, porosidade, massa específica, condutividade térmica, além de análise microestrutural (FRX e DRX) do resíduo de calcário. Para fins de comparação, um traço de concreto referencial foi confeccionado sem nenhuma substituição e, a partir dele, realizou-se a substituição parcial do cimento em 5%, 10%, 15%, 20% e 25%, por resíduo de calcário. Todos os concretos apresentaram densidade menor que 1000 kg/m³, com densidade máxima e mínima das misturas de 961 kg/m³ e 910 kg/m³, respectivamente. A condutividade térmica, medida nas amostras úmidas, apresentou valores de 0,453 a 0,593 W/(m.K). Já nas amostras secas, os valores para as mesmas amostras variaram entre 0,301 e 0,418 W/(m.K). A resistência à compressão variou entre 11,6 e 6,1 MPa, aos 28 dias. Outro fator importante considerado no estudo foi o consumo de cimento, o qual se manteve entre 262,5 e 350 kg/m³. |
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Diante disso, este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos da substituição parcial do cimento por resíduo de calcário nas propriedades mecânicas e térmicas do Concreto Leve (CL), produzido com argila expandida e vermiculita expandida, como agregados leves. Além disso, também se utilizou areia fina quartzosa como agregado fino. Foram analisados o comportamento mecânico através de ensaios de resistência à compressão, módulo de elasticidade dinâmico e tração indireta por compressão diametral, e o comportamento físico através dos ensaios de absorção de água por imersão, índice de vazios, porosidade, massa específica, condutividade térmica, além de análise microestrutural (FRX e DRX) do resíduo de calcário. Para fins de comparação, um traço de concreto referencial foi confeccionado sem nenhuma substituição e, a partir dele, realizou-se a substituição parcial do cimento em 5%, 10%, 15%, 20% e 25%, por resíduo de calcário. Todos os concretos apresentaram densidade menor que 1000 kg/m³, com densidade máxima e mínima das misturas de 961 kg/m³ e 910 kg/m³, respectivamente. A condutividade térmica, medida nas amostras úmidas, apresentou valores de 0,453 a 0,593 W/(m.K). Já nas amostras secas, os valores para as mesmas amostras variaram entre 0,301 e 0,418 W/(m.K). A resistência à compressão variou entre 11,6 e 6,1 MPa, aos 28 dias. Outro fator importante considerado no estudo foi o consumo de cimento, o qual se manteve entre 262,5 e 350 kg/m³.The use of lightweight concrete was first recorded over 3000 years ago. Due to its thermal properties, lower cost and greater production capacity, this type of concrete has been explored in construction that requires lightness and in structures for thermal insulation of exposed concrete. Therefore, this work aimed to evaluate the effects on of the partial replacement of cement by limestone residue on the mechanical and thermal properties of Light Concrete (LC), formulated using expanded clay and expanded vermiculite, as light aggregates. In addition, fine quartz sand was also used as fine aggregate. The mechanical behavior was analyzed by compression strength tests, dynamic elastic modulus and indirect tensile strength by diametrical compression, and the physical behavior by immersion water absorption tests, voids index, porosity, specific mass, and thermal conductivity. In addition, microstructural analysis (XRF and XRD) of the limestone residue was also carried out. For comparison purposes, a reference concrete mix was made without any substitution and, based on it, partial replacement of cement was carried out in 5%, 10%, 15%, 20%, and 25% by lime residue. All concretes had density lower than 1000 kg/m³, with maximum and minimum mix density of 961 kg/m³ and 910 kg/m³, respectively. The thermal conductivity, measured in wet samples, showed values from 0.453 to 0.593 W/(m.K). In the dry samples, the values varied between 0.301 and 0.418 W/(m.K). The compressive strength varied between 11.6 and 6.1 MPa, at 28 days. Another important aspect considered in the study was the consumption of cement, which ranged from 262.5 to 350 kg/m³.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESUniversidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAISUFRNBrasilConcreto leveBaixa densidadeCondutividade térmicaResíduo de calcário e consumo de cimentoAvaliação do efeito da substituição parcial do cimento por resíduo de calcário nas propriedades mecânicas e térmicas de concretos levesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALAvaliacaoefeitosubstituicao_Nunes_2020.pdfapplication/pdf2225794https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/31658/1/Avaliacaoefeitosubstituicao_Nunes_2020.pdf191634301d22099c102dfd56a01ad5f6MD51TEXTAvaliacaoefeitosubstituicao_Nunes_2020.pdf.txtAvaliacaoefeitosubstituicao_Nunes_2020.pdf.txtExtracted texttext/plain168492https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/31658/2/Avaliacaoefeitosubstituicao_Nunes_2020.pdf.txt14a204d8f22c142a2963a05cf16fc1e3MD52THUMBNAILAvaliacaoefeitosubstituicao_Nunes_2020.pdf.jpgAvaliacaoefeitosubstituicao_Nunes_2020.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1500https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/31658/3/Avaliacaoefeitosubstituicao_Nunes_2020.pdf.jpgf727f52e2b98869085db942924ac51b4MD53123456789/316582021-03-07 05:49:39.437oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/31658Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2021-03-07T08:49:39Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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