Estudo da influência da substituição parcial do cimento por resíduo de cerâmica vermelha na transferência de calor em placas de fibrocimento
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
Texto Completo: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4518 |
Resumo: | O desempenho térmico de uma edificação está fortemente associado às propriedades dos materiais componentes de sua envoltória. O uso de placas em fibrocimento utilizadas em sistemas Light Steel Framing (LSF), Light Wood Frame (LWF) e fachadas ventiladas vem se destacando dentre os novos elementos construtivos. Acredita-se que o aumento da resistência térmica dos componentes construtivos para o uso de fechamentos verticais contribua significativamente para a melhoria do conforto térmico, assim como para redução no consumo de energia das edificações. A utilização de resíduos sólidos provenientes da indústria de cerâmica vermelha (RCV) pode ser visto como uma boa opção devido suas prorpiedades de baixa condução térmica. Este trabalho teve como objetivo avaliar qual a influência da substituição parcial do cimento Portland por RCV na tranferência de calor em placas de fibrocimento. O RCV foi oriundo da indústria de fabricação de blocos e telhas, situadas na região Sudeste do estado do Paraná. Foi avaliado o comportamento de duas fomulações referência utilizando para uma delas o cimento CP V ARI e para a outra o CP II - F 32. Foram mantidas em toda as misturas adição do fíler calcário e fibras de celulose e polipropileno (PP) como reforço, substituindo o cimento pelo RCV moido em volume nos percentuais de 0%, 15%, 25% e 50%. O RCV foi caraterizado, analisando-se a sua absorção de água, massa específica, composição química e mineralógica. As amostras foram moldadas por meio de adaptações do processo industrial amplamente utilizado na fabricação de placas e telhas em fibrocimento, para produção em laboratório, o qual já vem sendo usado por outros pesquisadores. O desempenho físico e mecânico das placas de fibrocimento também foram avaliadas, por meio da análise de propriedades como absorção de água, densidade, porosidade e resitência a flexão, consideradas características importantes no emprego do material como componente construtivo. A fim de relatar as propriedades microestruturais, foram realizados ensaios de difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de varedura (MEV). As propriedades térmicas das amostras foram analisadas utilizando-se dados de condutividade térmica e atraso térmico, em ensaios realizados com amostras aos 28 dias de hidratação. Os resultados de resitência mecânica a flexão de todas as placas analisadas indicaram que o uso do resíduo de cerâmica vermelha moído obtiveram resultado satisfatório, atendendo a norma NBR 15498:2016 – Placas de fibrocimento sem amianto. As amostras apresentaram queda nos valores de densidade e aumento na porosidade, contribuindo com os resultados positivos alcançados no desempenho térmico. A substituição parcial do cimento portland em teores de 25% e 50% de RCV podem reduzir o coeficiente de condutividade térmica das placas em relação as amostras referência (0% de RCV) e em relação a placa comercial analisada. Dessa forma, evidenciando a contribuição do RCV no desempenho térmico de componetes construtivos aplicados em sitemas de vedações verticais extenos (SVVE), sem afetar significativamente a resitência mecânica à flexão das placas. |
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2019-11-05T12:45:16Z2019-11-05T12:45:16Z2019-06-07BALDIN, Claudia Regina Bernardi. Estudo da influência da substituição parcial do cimento por resíduo de cerâmica vermelha na transferência de calor em placas de fibrocimento. 2019. Dissertação (Mestrado em Programa de Pos-Graduação em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2019.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4518O desempenho térmico de uma edificação está fortemente associado às propriedades dos materiais componentes de sua envoltória. O uso de placas em fibrocimento utilizadas em sistemas Light Steel Framing (LSF), Light Wood Frame (LWF) e fachadas ventiladas vem se destacando dentre os novos elementos construtivos. Acredita-se que o aumento da resistência térmica dos componentes construtivos para o uso de fechamentos verticais contribua significativamente para a melhoria do conforto térmico, assim como para redução no consumo de energia das edificações. A utilização de resíduos sólidos provenientes da indústria de cerâmica vermelha (RCV) pode ser visto como uma boa opção devido suas prorpiedades de baixa condução térmica. Este trabalho teve como objetivo avaliar qual a influência da substituição parcial do cimento Portland por RCV na tranferência de calor em placas de fibrocimento. O RCV foi oriundo da indústria de fabricação de blocos e telhas, situadas na região Sudeste do estado do Paraná. Foi avaliado o comportamento de duas fomulações referência utilizando para uma delas o cimento CP V ARI e para a outra o CP II - F 32. Foram mantidas em toda as misturas adição do fíler calcário e fibras de celulose e polipropileno (PP) como reforço, substituindo o cimento pelo RCV moido em volume nos percentuais de 0%, 15%, 25% e 50%. O RCV foi caraterizado, analisando-se a sua absorção de água, massa específica, composição química e mineralógica. As amostras foram moldadas por meio de adaptações do processo industrial amplamente utilizado na fabricação de placas e telhas em fibrocimento, para produção em laboratório, o qual já vem sendo usado por outros pesquisadores. O desempenho físico e mecânico das placas de fibrocimento também foram avaliadas, por meio da análise de propriedades como absorção de água, densidade, porosidade e resitência a flexão, consideradas características importantes no emprego do material como componente construtivo. A fim de relatar as propriedades microestruturais, foram realizados ensaios de difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de varedura (MEV). As propriedades térmicas das amostras foram analisadas utilizando-se dados de condutividade térmica e atraso térmico, em ensaios realizados com amostras aos 28 dias de hidratação. Os resultados de resitência mecânica a flexão de todas as placas analisadas indicaram que o uso do resíduo de cerâmica vermelha moído obtiveram resultado satisfatório, atendendo a norma NBR 15498:2016 – Placas de fibrocimento sem amianto. As amostras apresentaram queda nos valores de densidade e aumento na porosidade, contribuindo com os resultados positivos alcançados no desempenho térmico. A substituição parcial do cimento portland em teores de 25% e 50% de RCV podem reduzir o coeficiente de condutividade térmica das placas em relação as amostras referência (0% de RCV) e em relação a placa comercial analisada. Dessa forma, evidenciando a contribuição do RCV no desempenho térmico de componetes construtivos aplicados em sitemas de vedações verticais extenos (SVVE), sem afetar significativamente a resitência mecânica à flexão das placas.The thermal performance of a building is strongly associated with the properties of the component materials of its wrap. The use of fiber cement boards used in Light Steel Framing (LSF), Light Wood Frame (LWF) systems and ventilated façades has been prominent among the new constructive elements. It is believed that the increase of the thermal resistance of the constructive components for the use of vertical closures contributes significantly to the improvement of the thermal comfort, as well as to the reduction of the energy consumption of the buildings. The use of solid waste from the red ceramic industry (RCV) can be seen as a good option due to its low thermal conduction properties. This work had as objective to evaluate the influence of the partial replacement of the Portland cement by RCV in the heat transference in fiber cement boards. The RCV was from the block and tile manufacturing industry, located in the Southeast region of the state of Paraná. The behavior of two reference structures was evaluated using for one of them CP V ARI cement and the other CP II - F 32. The addition of the limestone and cellulose and polypropylene (PP) fibers as reinforcement was maintained throughout the mixtures, replacing the cement by ground RCV in percentages of 0%, 15%, 25% and 50%. The RCV was characterized by the analysis of water absorption, specific mass, chemical and mineralogical composition. The samples were molded by means of adaptations of the industrial process widely used in the manufacture of boards and tiles in fiber cement for laboratory production, and which have already been used by other researchers. The physical and mechanical performance of the fiber cement boards was also evaluated by analyzing properties such as water absorption, density, porosity and flexural strength, considered important characteristics in the use of the material as a constructive component. In order to report the microstructural properties, x-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM) tests were performed. The thermal properties of the samples were analyzed using thermal conductivity and thermal delay data in tests performed with samples at 28 days of hydration. The results of mechanical resistance to bending of all the analyzed plates indicated that the use of the ground red ceramic residue obtained a satisfactory result, according to the norm NBR 15498: 2016 - fiber cement boards. The samples showed a drop in the values of density and increase in the porosity, contributing with the positive results achieved in the thermal performance. The partial substitution of portland cement at 25% and 50% RCV contents can reduce the coefficient of thermal conductivity of the boards in relation to the reference samples (0% of RCV) and in relation to commercial boards analyzed. Thus, showing the contribution of the RCV in the thermal performance of constructive components applied in systems of external vertical seals (SVVE), without significantly affecting the mechanical resistance to the flexion of the boards.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáPato BrancoPrograma de Pos-Graduação em Engenharia CivilUTFPRBrasilCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVILEngenharia/Tecnologia/GestãoCimentoCerâmica vermelhaAnálise térmicaCementRed potteryThermal analysisEstudo da influência da substituição parcial do cimento por resíduo de cerâmica vermelha na transferência de calor em placas de fibrocimentoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPato BrancoPereira Filho, Jose Ilohttp://lattes.cnpq.br/1941692361552721Betioli, Andrea Murillohttp://lattes.cnpq.br/9381337334319825Santos, Geocris Rodrigues Doshttp://lattes.cnpq.br/2466041074193362Pereira Filho, Jose Ilohttp://lattes.cnpq.br/1941692361552721http://lattes.cnpq.br/2965574155537206Baldin, Claudia Regina Bernardiinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALPB_PPGEC_M_Baldin, Claudia Regina Bernardi_2019 .pdfPB_PPGEC_M_Baldin, Claudia Regina Bernardi_2019 .pdfapplication/pdf4374667http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/4518/1/PB_PPGEC_M_Baldin%2c%20Claudia%20Regina%20Bernardi_2019%20%20.pdf868f8bdd5d18d3c91c1195b4b4ea9facMD51TEXTPB_PPGEC_M_Baldin, Claudia Regina Bernardi_2019 .pdf.txtPB_PPGEC_M_Baldin, Claudia Regina Bernardi_2019 .pdf.txtExtracted texttext/plain200255http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/4518/2/PB_PPGEC_M_Baldin%2c%20Claudia%20Regina%20Bernardi_2019%20%20.pdf.txt33e0830ffd29ef6458f05b398d72841fMD52THUMBNAILPB_PPGEC_M_Baldin, Claudia Regina Bernardi_2019 .pdf.jpgPB_PPGEC_M_Baldin, Claudia Regina Bernardi_2019 .pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1324http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/4518/3/PB_PPGEC_M_Baldin%2c%20Claudia%20Regina%20Bernardi_2019%20%20.pdf.jpge02839159d6ddb6ed2a306ef8c9856f6MD531/45182019-11-06 04:00:45.625oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/4518Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2019-11-06T06:00:45Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
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