Aproveitamento de subprodutos da mineração de carvão para produção de cimentos álcali ativados

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Frasson, Bruna Juvêncio
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/189038
Resumo: Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2018.
id UFSC_90217c19325e70e5cf0b44cc6cbdb1c8
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsc.br:123456789/189038
network_acronym_str UFSC
network_name_str Repositório Institucional da UFSC
repository_id_str 2373
spelling Aproveitamento de subprodutos da mineração de carvão para produção de cimentos álcali ativadosEngenharia civilCimentoCarvãoDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2018.Sistemas álcali ativados são novos produtos formados por uma fonte de aluminossilicato amorfo (precursor) ativado com soluções de metais alcalinos. Os precursores podem ser minerais ou resíduos industriais. Na indústria carbonífera em Santa Catarina Brasil, cerca de 60% da massa de ROM extraída das minas, é resíduo e implica em grandes depósitos de descarte levando a uma série de problemas ambientais. Esse material contém principalmente argilominerais, quartzo e pirita, que se submetidos a tratamento térmico podem produzir fases vítreas. O objetivo desse trabalho foi avaliar o potencial de utilização dos resíduos de mineração de carvão (rejeito grosso - R2, lama da bacia de decantação - LMD e resíduo de combustão espontânea - RCE) no desenvolvimento de cimento álcali ativado (AAC), identificando os parâmetros que podem intervir na álcali ativação. As misturas foram desenvolvidas em sistemas simples, binários com metacaulim e híbridos com cimento Portland. A solução ativadora é composta por NaOH dissolvido em silicato de sódio (10,3M), cura térmica a 50°C por 24 horas. Os resultados apresentaram o bom comportamento mecânico das pastas produzidas com o resíduo LMDT com valores chegando a 68 MPa aos 28 dias, porém os resíduos R2T e RCE apresentaram desempenho inferior, o que pode estar relacionado com o desenvolvimento da microestrutura, pois foi evidenciado a maior formação de géis N-A-S-H nas pastas com LMDT, diferente do observado para os RCE, as análises sugerem falta da polimerização durante os processos de reação para esse resíduo. A adição de metacaulim e cimento Portland proporcionaram aos resíduos R2T e RCE maior ganho de rigidez e resistência, atingindo resistência à compressão de 71MPa para o R2T e 59 MPa para o resíduo RCE com 50% de metacaulim. Por fim, foi evidenciada a viabilidade de utilização de resíduos de mineração de carvão principalmente a lama da bacia de decantação e o rejeito grosso como matéria prima, em cimentos álcali ativados, esse último quando em composição com metacaulim.Abstract : Alkali-Activated cements are new products formed by an amorphous aluminosilicate (precursor) source activated with alkali metal solutions. The precursors may be minerals or industrial wastes. In the coal industry in Santa Catarina - Brazil, about 60% of the mass of ROM extracted from the mines is waste and implies large disposal sites leading to a series of environmental problems. This material contains mainly clay minerals, quartz and pyrite, which if subjected to heat treatment can produce vitreous phases. The objective of this work was to evaluate the potential of the use of coal mining residues (coarse reject - R2, decantation basin mud - LMD and spontaneous combustion residue - RCE) in the development of activated alkali cement (AAC), identifying the parameters which may intervene in the alkali activation. The mixtures were developed in simple, binary systems with metakaolin and hybrids with Portland cement. The activating solution consists of NaOH dissolved in sodium silicate (10.3M), thermal cure at 50°C for 24 hours. The results presented a good mechanical behavior of the pastes produced with the LMDT residue with values reaching 68 MPa at 28 days, but the R2T and RCE residues presented inferior performance, which may be related to the development of the microstructure, since it was evidenced the greater formation of N-A-S-H gels in pastes with LMDT, different from that observed for RCE, the analyzes suggest lack of polymerization during the reaction processes for this residue. The addition of metakaolin and Portland cement gave the R2T and RCE residues a higher stiffness and strength gain, reaching compressive strength of 71MPa for R2T and 59 MPa for the RCE residue with 50% metakaolin. Finally, it was evidenced the feasibility of using coal mining residues mainly the sludge from the sedimentation basin and the coarse tail as the raw material in activated alkali cements, the latter when in composition with metakaolin.Rocha, Janaíde CavalcanteUniversidade Federal de Santa CatarinaFrasson, Bruna Juvêncio2018-08-14T04:05:11Z2018-08-14T04:05:11Z2018info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis168 p.| il., gráfs., tabs.application/pdf353194https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/189038porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2018-08-14T04:05:12Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/189038Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732018-08-14T04:05:12Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
dc.title.none.fl_str_mv Aproveitamento de subprodutos da mineração de carvão para produção de cimentos álcali ativados
title Aproveitamento de subprodutos da mineração de carvão para produção de cimentos álcali ativados
spellingShingle Aproveitamento de subprodutos da mineração de carvão para produção de cimentos álcali ativados
Frasson, Bruna Juvêncio
Engenharia civil
Cimento
Carvão
title_short Aproveitamento de subprodutos da mineração de carvão para produção de cimentos álcali ativados
title_full Aproveitamento de subprodutos da mineração de carvão para produção de cimentos álcali ativados
title_fullStr Aproveitamento de subprodutos da mineração de carvão para produção de cimentos álcali ativados
title_full_unstemmed Aproveitamento de subprodutos da mineração de carvão para produção de cimentos álcali ativados
title_sort Aproveitamento de subprodutos da mineração de carvão para produção de cimentos álcali ativados
author Frasson, Bruna Juvêncio
author_facet Frasson, Bruna Juvêncio
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Rocha, Janaíde Cavalcante
Universidade Federal de Santa Catarina
dc.contributor.author.fl_str_mv Frasson, Bruna Juvêncio
dc.subject.por.fl_str_mv Engenharia civil
Cimento
Carvão
topic Engenharia civil
Cimento
Carvão
description Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2018.
publishDate 2018
dc.date.none.fl_str_mv 2018-08-14T04:05:11Z
2018-08-14T04:05:11Z
2018
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv 353194
https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/189038
identifier_str_mv 353194
url https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/189038
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 168 p.| il., gráfs., tabs.
application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSC
instname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron:UFSC
instname_str Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron_str UFSC
institution UFSC
reponame_str Repositório Institucional da UFSC
collection Repositório Institucional da UFSC
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1808652082743345152

Registros relacionados