Navegando por Autor "Aguilar, Maria Teresa Paulino de"

Agora exibindo 1 - 20 de 23

Aglomerante ecológico para argamassas : reciclagem da escória de forno panela.
(2015) Marinho, Ana Luiza Borges; Peixoto, Ricardo André Fiorotti; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Peixoto, Ricardo André Fiorotti; Silva, Gabriela Cordeiro; Aguilar, Maria Teresa Paulino de
A gestão e manejo dos resíduos industriais no que se refere a aspectos ambientais é premente. A reciclagem desses resíduos pela construção civil vem se tornando uma prática comum na busca pela sustentabilidade. De um lado, devido a crescente preocupação com o meio ambiente e por outro, devido ao esgotamento dos recursos naturais. Tendo em vista o panorama atual, o presente trabalho visa contribuir para o desenvolvimento de novas possibilidades para fabricação de produtos de base tecnológica para aplicação na construção civil, a partir da obtenção de um aglomerante para argamassas utilizando escória de forno panela (EFP) em substituição à cal hidratada e à cal hidráulica. A EFP é um subproduto oriundo do refino secundário de aço, constituída principalmente de silicatos de cálcio e de magnésio. Esse resíduo foi processado em laboratório e suas características físicas, químicas e mineralógicas foram determinadas. Todas as exigências químicas e físicas de uma cal para argamassa, conforme prescrições normativas, foram ensaiadas no resíduo siderúrgico. Foram ainda produzidas argamassas mistas de cimento Portland, cal e EFP, de diferentes traços, em que se observou o comportamento mecânico, bem como todos os requisitos necessários para uma argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos. Os resultados alcançados indicam a viabilidade e adoção deste material como um tipo de aglomerante ecológico em substituição às cales e que seu uso poderá não só ajudar na diminuição do impacto ambiental, mas também possibilitará a utilização deste material para uso na construção civil.
Apicultura em APLS : uma opção para área degradada pela mineração em Antônio Pereira, Ouro Preto- MG.
(2022) Cabral, Elza Cunha; Moura, Sandra Aparecida Lima de; Bastos, Esther Margarida Alves Ferreira; Moura, Sandra Aparecida Lima de; Aguilar, Maria Teresa Paulino de; Gameiro, Danton Heleno; Oliveira Júnior, Arnaldo Freitas de; Alves, Kerley dos Santos
Este projeto contempla a implementação de um apiário em Antônio Pereira, distrito do Munícipio de Ouro Preto – MG; o apiário será utilizado como instrumento do desenvolvimento de uma Tecnologia Social (TS), que após aplicabilidade deverá ser utilizada para comercialização dos produtos e subprodutos apícolas. Para tal, foi realizado o plantio da espécie floral Bacharis dracunculifolia, popularmente conhecida como “alecrim-do-campo”, que servirá de pasto apícola para as abelhas Apis mellifera. Dessa maneira, espera-se que seja produzida a própolis verde, produto de alto valor comercial, além de mel e derivados, tais como: cera, geleia real, pólen apícola e apitoxina – produtos que contribuirão na diversificação do comércio local aumentando o desenvolvimento socioeconômico da comunidade. Com o intuito de aguçar o conhecimento nos arranjos produtivos locais da apicultura, foi desenvolvido um manual técnico em apicultura, com linguagem de fácil entendimento, ilustrado, didático, lúdico e acessível, dividido em 8 módulos, com 6 módulos bônus que se destacam por trazer assuntos complementares e relevantes. Também foram introduzidos testes de conhecimento ao final de alguns módulos com a intenção de sanar eventuais dúvidas que porventura possam surgir durante a aprendizagem dos participantes. Este manual técnico sobre a apicultura é o produto técnico advindo de uma revisão bibliográfica que serviu de base para o curso de apicultura com carga horária de 30 horas, realizado na associação Arte, Mãos e Flores, em Antônio Pereira, que culminou na capacitação de 11 participantes, sendo 8 mulheres e 3 homens. A inscrição de um maior número de participantes mulheres, foi de suma importância para demonstrar que estas podem ocupar o lugar principal em um ramo predominantemente masculino, em que normalmente é esperado que o público feminino ocupe tarefas secundárias, na casa de mel. Espera-se que esses participantes sejam multiplicadores do conhecimento e que por meio do manejo correto das colmeias, a comunidade consiga obter uma renda financeira extra, consolidando seu desenvolvimento socioeconômico de maneira diversificada. O curso foi realizado nos dias 04, 05, 06, 11, 12 e 13 de março de 2022; a parte teórica foi realizada na sede da associação e a parte prática no apiário Apicrim. O curso de formação em apicultura aplicado para a comunidade de Antônio Pereira obteve um índice de 100% de alunos que concluíram a carga horária proposta.
Avaliação da atividade pozolânica do resíduo de corte de ardósia.
(2017) Lana, Sâmyla Cotta; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Peixoto, Ricardo André Fiorotti; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Peixoto, Ricardo André Fiorotti; Aguilar, Maria Teresa Paulino de; Silva, Sidney Nicodemos da
A construção civil é fundamental ao crescimento econômico do país, estando a mineração ligada a esse setor e representando um dos pilares principais da economia nacional. Como ônus dessa atividade tem-se os danos causados pelos processos de extração e beneficiamento das rochas, que geram grandes volumes de resíduos dispensados em reservatórios e pilhas de bota-fora. É o caso da ardósia, material mundialmente utilizado desde o século XX, com o Brasil ocupando o lugar de segundo maior produtor e exportador mundial. Uma opção de uso desses materiais descartados é como adição em matrizes cimentícias, avaliando novos materiais como pozolanas para serem utilizadas em substituição parcial ao cimento Portland. Os materiais pozolânicos apresentam como principal propriedade a capacidade de reagir e de se combinar com o hidróxido de cálcio formando compostos estáveis de poder aglomerante, como os silicatos e aluminatos de cálcio hidratados, melhorando a resistência mecânica e durabilidade de argamassas e concretos, além de contribuir para um desenvolvimento sustentável. O objetivo desta pesquisa foi estudar influência da ativação mecânica na capacidade pozolânica do resíduo gerado no corte da ardósia (RCA), aplicado como substituição parcial ao cimento Portland em matrizes cimentícias. Foi realizado um estudo de moagem, comparando diferentes tempos e técnicas de cominuição e selecionadas amostras para avaliação da influência da granulometria na reatividade. Após os processos de secagem e moagem em moinho de bolas planetário, as amostras de resíduo foram caracterizadas de forma química, física, morfológica e mineralógica. Foram utilizados como métodos diretos a análise térmica (TG/DTA) e difração de raios X (DRX), com refinamento de dados pelo método de Rietveld, avaliando a reatividade do material com o hidróxido de cálcio em pastas de cimento Portland hidratado. O método indireto adotado foi o índice de atividade pozolânica (IAP) com cimento Portland, estabelecido na NBR 5752:2014. Os resultados mostraram que o resíduo de ardósia apenas desaglomerado apresenta IAP muito próximo ao exigido pela norma, ocorrendo aumento significativo desse índice para tamanhos menores de partículas, ou seja, para maiores tempos de moagem. Com apenas cinco minutos de moagem a seco, atingindo um D90 de 22,7μm, foi possível obter argamassas com um IAP satisfatório. Nos ensaios diretos não foi verificada melhoria significativa da atividade pozolânica com o processo de cominuição. Dessa forma, o fator responsável pelo aumento expressivo da resistência à compressão simples das argamassas foi o efeito “filler”, no qual as partículas finas do resíduo preenchem os vazios entre os grãos de cimento, melhorando o empacotamento e a densificação das matrizes. A relevância da pesquisa se encontra também no protocolo experimental estabelecido, que pode ser utilizado como referência e aplicado em novos trabalhos para estudo de outros materiais. As contribuições deste estudo confirmam a potencialidade de reutilização desse material, minimizando impactos ambientais e promovendo melhorias técnicas e econômicas dos produtos.
Compósito cimentício reforçado com fibras poliméricas de alta resistência mecânica.
(2018) Silva Neto, João Trajano da; Gouveia, Antônio Maria Claret de; Bezerra, Augusto Cesar da Silva; Gouveia, Antônio Maria Claret de; Aguilar, Maria Teresa Paulino de; Corrêa, Elaine Carballo Siqueira; Rocha, Ana Maura Araújo; Resende, Domingos Sávio de
O cimento Portland está entre os materiais mais consumidos do mundo, principalmente no que diz respeito ao concreto. A demanda pelos derivados do cimento Portland deve-se as suas versatilidades estéticas, mecânicas e estruturais, entretanto as matrizes cimentícias possuem como limitações a sua baixa resistência à tração e fratura frágil. A utilização de fibras em matrizes cimentícias com funções estruturais conferem melhorias nessas propriedades. Comumente, fibras de aço e de polipropileno são utilizadas comercialmente em concretos, sendo que a primeira contribui para a melhoria da resistência à tração e a segunda está restrita a um reforço não estrutural, devido sua baixa resistência mecânica. Poucos são os estudos com inserção de fibras poliméricas de alta resistência mecânica em matrizes cimentícias para melhorias da referida propriedade. Devido a isso o presente trabalho pesquisou a influência da adição de fibras poliméricas de alta resistência mecânica nas propriedades mecânicas de matrizes cimentícias com funções estruturais. Para isso foram confeccionadas argamassas estruturais com e sem adição de fibras. A utilização das argamassas estruturais foi escolhida para simular concretos estruturais sem a influência dos agregados graúdos. Foram utilizadas duas fibras, obtidas a partir dos polímeros polietileno de alto módulo (HMPE) e poliéster (PES). As matrizes tiveram seus constituintes caracterizados e foram moldados corpos-de-prova para as diferentes configurações de fibra e composição de argamassa. As fibras foram dosadas em massa com 0,5 % e foram distribuídas nas matrizes durante a mistura ou concentradas na superfície sujeita à tração na flexão. A concentração das fibras foi realizada com objetivo de avaliar uma maior possibilidade de desempenho de reforço. Os resultados demonstraram que o reforço com fibras poliméricas de alta resistência mecânica em compósitos cimentícios de média e alta resistência mecânica é viável e positivo, principalmente no que diz respeito ao uso de HMPE.
Estudo das reações álcali-agregado e das propriedades mecânicas de compósitos cimentícios com cinzas de bagaço de cana–de–açúcar.
(2017) Saraiva, Sérgio Luiz Costa; Gomes, Romero César; Bezerra, Augusto Cesar da Silva; Gomes, Romero César; Bezerra, Augusto Cesar da Silva; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Aguilar, Maria Teresa Paulino de; Resende, Domingos Sávio de
Este trabalho apresenta um estudo para o uso da cinza de bagaço de cana-de-açúcar em substituição parcial do cimento Portland em compósitos cimentícios com agregados de rocha de basalto e rocha de quartzito, com o objetivo de minimizar as reações álcali–agregado. Foram utilizadas nos experimentos as taxas de substituição de 10, 20 e 30% do cimento. As cinzas utilizadas foram nas condições: (i) in natura, (ii) moída e (iii) requeimada e moída. Como parâmetro de referência os ensaios foram realizados com compósitos cimentícios com areia normalizada e as mesmas substituições. A metodologia do trabalho foi essencialmente experimental, onde foram analisados os resultados de expansibilidade da reação álcali–agregado e os resultados da resistência mecânica dos compósitos cimentícios. O método executivo seguiu as orientações e os padrões das normas brasileiras específicas para cada etapa ou ensaio da pesquisa. Apresenta–se neste, todo o procedimento de montagem dos corpos de prova, resultados de ensaios, gráficos e análise comparativa dos resultados. Foi discutida a influência da moagem e requeima da cinza bem como a influência dos percentuais de substituição para os compósitos com agregados de basalto e quartzito. Foram utilizados nos procedimentos dos traços três parâmetros de composição: (i) traço com o consumo de água fixo (ii) traço com fator água/aglomerante fixo (iii) traço com espalhamento fixo. Finalmente foi discutido o benefício das substituições e uma análise da relação do consumo de cimento com a resistência mecânica adquirida em megapascals. O presente trabalho concluiu que a utilização de cinzas de bagaço de cana-de-açúcar em substituição ao cimento Portland é viável do ponto técnico, ambiental e econômico, contribuindo com a durabilidade dos compósitos desenvolvidos.
Estudo micro e macroestrutural de concretos brasileiros a partir da década de 1960.
(2022) Natalli, Juliana Fadini; Peixoto, Ricardo André Fiorotti; Bertini, Alexandre Araújo; Peixoto, Ricardo André Fiorotti; Bertini, Alexandre Araújo; Thomaz, Ercio; Gurgel, Leandro Vinícius Alves; Aguilar, Maria Teresa Paulino de
O concreto é um dos materiais mais importantes da construção civil, a partir do qual os elementos são facilmente moldados em diversas formas e tamanhos. Sua intensa utilização no século XX, o transformou em um dos materiais mais consumidos do mundo, cujo desenvolvimento sempre esteve associado ao crescimento industrial e urbano. A evolução tecnológica do concreto, possibilitada pelo desenvolvimento do cimento Portland e pelos avanços do conhecimento da microestrutura da pasta, se reflete em mudanças nas propriedades do material e em sua microestrutura ao longo das décadas. Dessa forma, este estudo propõe uma caracterização macro e microestrutural de concretos brasileiros das décadas de 1960, 1970, 1980, 1990, 2000, 2010 e 2020. Pretende-se identificar mudanças que ocorrem com a idade das matrizes e de acordo com a época em que foram executadas, conforme as modificações na tecnologia do concreto. As amostras analisadas foram provenientes de edifícios de concreto armado de cada uma das décadas em questão localizados nas cidades de Juiz de Fora (MG) e de Fortaleza (CE). De cada edifício, foram selecionados dois pilares próximos localizados nas áreas externas das edificações para a realização de análises não destrutivas (pacometria e esclerometria) e para a extração de dois corpos de prova cilíndricos (42 mm de diâmetro x 100 mm de altura) por estrutura selecionada. Dois corpos de prova foram ensaiados à resistência à compressão e os outros dois foram analisados quanto às profundidades de carbonatação e penetração de cloretos, velocidade de pulso ultrassônico, DRX, TG/DTA, MEV e FTIR. As caracterizações realizadas permitiram a criação de um banco de dados referentes às propriedades mecânicas, químicas e mineralógicas de concretos produzidos desde a década de 1960 até os anos de 2020. O conjunto de resultados experimentais, juntamente com a base histórica desenvolvida podem servir de base para a datação de concretos brasileiros. Dessa forma, esse trabalho representa o passo inicial para a construção de uma metodologia de datação.
Eucalyptus chip ashes in cementitious composites.
(2014) Resende, Domingos Sávio de; Radispiel Filho, Herbet; Keles, José Genário; Bezerra, Augusto Cesar da Silva; Aguilar, Maria Teresa Paulino de; Gouveia, Antônio Maria Claret de
The Alto Paranaiba and Triângulo Mineiro mesoregion in the state of Minas Gerais and the State of São Paulo have a number of industries with eucalyptus chip fired boilers that produce great amounts of ash. Since thermoelectric ashes generally have good pozzolanic activity, this paper studied the mechanical behavior of cementitious composites made with raw eucalyptus chip ash as a partial replacement for Portland cement and processed under two different conditions. The mechanical behavior of the composites was measured from tests on specimens for their compressive strength, tensile strength to diametral stress and to bending. Results show ashes could be used as mineral additives.
Evaluation of the microstructure and micromechanics properties of structural mortars with addition of iron ore tailings.
(2023) Almada, Bruna Silva; Silva Neto, Gilberto Alves da; Prado, Dyala Fraga do; Aguilar, Maria Teresa Paulino de; Garcia, Dayana Cristina Silva; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Santos, White José dos
The Interfacial Transition Zone (ITZ) between the cement paste and aggregates is a region of great interest for concretes because it is the composites’ weakest region. ITZ presents a great amount of large calcium hydroxide and ettringite crystals, with the porosity being able to be up to 2.5 greater than that the rest of the paste. The microstructure, and consequently the ITZ, can be improved by mineral addition. These materials fill the pores in the composite, influence the hydration process and densify the matrix. Therefore, mineral additions, such as iron ore tailings (IOT), can modify microstructure of composites. There are few studies on the assessment of IOT heterogeneity on the microstructure and hardness of structural mortar. Thus, the present study analyzes the properties influences of four IOT types on the microstructure, porosity, and thickness of the structural mortars’ Interfacial Transition Zone (ITZ) with IOT addition, by different evaluation methods. The composites were characterized through the Scanning Electron Microscope by backscattered electrons (SEM-BSE), line scan by Energy Dispersive Spectroscopy and nanoindentation. Results presented that IOT improved particle packing and tended to reduce the ITZ. The IOT improved nucleation since it reduces the amount of anhydrous cement particles and increases the amount of calcium hydroxide particles in the cement matrix. The nanoindentation showed that IOT-added matrix presented greater hardness and indentation module. It can be concluded that the IOT heterogeneity may affect microstructural properties and that the methods presented can be good ways to evaluate the parameters.
Influence of strain amplitude on the microstructural evolution and flow properties of copper processed by multidirectional forging.
(2020) Flausino, Paula Cibely Alves; Nassif, Maria Elisa Landim; Bubani, Franco de Castro; Pereira, Pedro Henrique Rodrigues; Aguilar, Maria Teresa Paulino de; Cetlin, Paulo Roberto
Commercial-purity copper (99.8%) is processed by multidirectional forging (MDF) using strain amplitudes per compression (Δε) of 0.15 and 0.30, leading to accumulated strains (ε) of up to 10.8. It is shown that increasing the accumulated strain causes continuous reactions at the substructural level, involving the progressive evolution of dislocation arrangements toward structures having high misorientation angles. This evolution depends upon the strain amplitude in MDF processing and is characterized by the fragmentation of the original grains due to formation and intersection of micro shear bands (MSBs) assisted by dynamic recovery processes. Higher Δε enhances the “monotonic” character of processing, resulting in a higher fraction of MSBs and band intersections, increased work hardening, flow stresses, and dislocation density, lower cell/subgrain and grain sizes, and faster grain refinement kinetics, compared with MDF under lower Δε. The yield strength of copper, measured along a direction orthogonal to that of the previous compression step, is lower than the flow stress at the end of this compression step, and this behavior becomes more prominent with increasing ε and Δε.
Influence of the heterogeneity of waste from wet processing of ornamental stones on the performance of Portland cement composites.
(2020) Almada, Bruna Silva; Melo, Luciane de Souza; Dutra, Julia Baptistella; Bubani, Larissa Cardoso; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Santos, White José dos; Aguilar, Maria Teresa Paulino de
One of the difficulties of using some residues, such as those from stones beneficiation (cutting and polishing), is their heterogeneity. This study analyzes the influence of the heterogeneity of waste from wet processing of ornamental stones (marble, granite, slate, among others) on the performance of Portland cement composites when used at a 20% replacement of cement. The mechanical behavior (compressive strength, flexural strength, and elastic modulus) and durability parameters (porosity, water absorption, carbonation, and electrical resistivity) are analyzed. Results indicate that the waste can present considerable heterogeneity while maintaining composites properties, indicating little influence on their physicochemical properties. It can be inferred that the filler effect of the waste compensated to a certain extent the negative effects (the increase in w/c ratio and the reduction of important hydrates) due to reduced cement content, showing its viability as mineral addition, despite its heterogeneity.
Influência do fator de forma e do teor de adição de microfibras de resíduo de lã de vidro na resistência de argamassas de cimento Portland.
(2023) Ferreira, Matheus Henrique Dela Costa; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Silva, Keoma Defáveri do Carmo e; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Aguilar, Maria Teresa Paulino de; Silva, Keoma Defáveri do Carmo e
Como se já não bastasse os impactos climáticos causados pela acumulação dos gases estufas na atmosfera, também deve-se enfatizar o problema de contaminação terrestre, devido à adoção de práticas insustentáveis de descarte dos resíduos sólidos. Entre estes resíduos, destaca-se o resíduo de lã de vidro (RLV), oriundo de um tipo de isolamento termoacústico empregado em equipamentos industriais ou em construções residenciais. Neste trabalho, buscou-se uma alternativa para o reaproveitamento do RLV gerado em plantas siderúrgicas como uma fonte de microfibras para adição em matrizes de argamassa de cimento Portland. Dessa forma, foi feita a caracterização química, física e mineralógica do RLV utilizando técnicas de fluorescência e difração de raios-x, e microscopia eletrônica de varredura. Também foram avaliados os impactos na resistência mecânica das matrizes causados tanto pela variação do fator de forma das microfibras, como pelo teor de adição de RLV. Os teores de fibras adicionados nas dosagens propostas para este estudo foram de 0%; 2,5%; 5,0%; 7,5% e 15%. As argamassas com adição de fibras curtas e longas foram ensaiadas para obter a resistência à tração na flexão e à compressão, aos 7 e 28 dias de hidratação em regime submerso a temperatura ambiente. Os resultados das análises estatísticas feitas nos dados de resistência medidos revelaram que as fibras longas, com fator de forma maior, foram mais eficientes no ganho de resistência quando submetidas aos esforços de tração do ensaio de flexão. Já nos ensaios de compressão uniaxial, os efeitos predominantes no ganho de resistência foram promovidos devido a adição das fibras curtas, com menor fator de forma, mas com elevada área de superfície específica, o que favoreceu a formação de uma matriz densa. Portanto, concluiu- se que tanto o teor de adição de fibras quanto o fator de forma tiveram impacto positivo na resistência última. Assim, enquanto a adição de fibras curtas promoveu um ganho máximo de resistência a compressão de 43% para o traço LVM-15, a adição de fibras longas também foi responsável por um incremento máximo de 48% na resistência a tração para o traço LVL-15.
Mechanical behavior and microstructures of aluminum in the MultiAxial Compression (MAC) with and without specimen re-machining.
(2019) Stemler, Pedro Malaquias Araujo; Flausino, Paula Cibely Alves; Pereira, Pedro Henrique Rodrigues; Faria, Cleber Granato de; Almeida, Natanael Geraldo e Silva; Aguilar, Maria Teresa Paulino de; Cetlin, Paulo Roberto
Severe Plastic Deformation (SPD) leads to grain refinement and strengthening of metals. The most utilized SPD techniques are Equal Channel Angular Pressing (ECAP), High Pressure Torsion (HPT) and Multi-Axial Compression (MAC). Only MAC allows the determination of the stress–strain curves of the material during processing. Although ECAP and HPT processing has been analyzed in detail, there are few studies of MAC procedures and their consequences. It is shown that only specimens re-machined after each compression lead to adequate MAC stress–strain curves of the material, whose microstructures are not affected by re-machining.
Microstructural evolution and mechanical behavior of copper processed by low strain amplitude multi-directional forging.
(2019) Flausino, Paula Cibely Alves; Nassif, Maria Elisa Landim; Bubani, Franco de Castro; Pereira, Pedro Henrique Rodrigues; Aguilar, Maria Teresa Paulino de; Cetlin, Paulo Roberto
Experiments were performed to analyze the microstructural evolution and mechanical behavior of commercial-purity copper (99.8%) processed by up to 48 cycles of multi-directional forging (MDF) using a low strain amplitude of ∼0.075 (total accumulated strain ε ≈ 10.8). Parabolic work-hardening concomitantly with increasing dislocation densities was observed up to ε ≈ 2, followed by a practically constant flow stress due to dynamic recovery. The average grain size was reduced from 30.5 μm in the annealed metal down to 4.1 μm for ε ≈ 7.2; the fraction of sub-micrometric grains reached ∼12% for ε ≈ 10.8. The microstructural changes were attributed to the fragmentation of the original grains by dislocation structures having low misorientation angles which gradually evolved into arrays of high-angle grain boundaries with increasing numbers of MDF cycles. The Cu samples subjected to 48 cycles of MDF displayed limited dynamic recrystallization, exhibiting basically dislocation cells and sub-grains with an average size of ∼0.6 μm. It is demonstrated that low strain amplitude MDF delays the kinetics of grain refinement in copper compared with MDF using higher strain amplitudes.
Obtention of eco-efficient cement-based composites using industrial waste.
(2019) Carvalho, José Maria Franco de; Peixoto, Ricardo André Fiorotti; Peixoto, Ricardo André Fiorotti; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Schmidt, Wolfram; Damineli, Bruno Luís; Aguilar, Maria Teresa Paulino de
Portland cement is the main responsible for the low environmental performance of cement-based composites since its production implies the emission of large amounts of carbon dioxide in the atmosphere. Achieving more eco-efficient concrete, therefore, means an effective contribution to mitigating human-made impacts. The search for less aggressive binders and the partial substitution of Portland cement for supplementary materials of low environmental impact are effective mitigation routes that are explored in this thesis. Concomitantly, the consumption of by-products from other productive sectors as inputs in the production of concrete, besides being an effective way of saving natural resources, provides an adequate destination to environmental liabilities. Thus, as part of the work related to this research, a low environmental impact cement produced entirely with industrial and mining wastes was successfully proposed and obtained. This material presented technological characteristics compatible with belitic cements obtained with conventional materials. In addition, supplementary fine materials socalled Engineered Recycled Mineral Admixtures were designed and produced to partially replace Portland cement and increase the packing density of the fine fraction in cementitious matrices. An extensive characterization program of these materials was conducted, as well as performance evaluation in pastes, mortars and concretes, including rheology, hydration kinetics, cementing properties and mechanical performance. Finally, these materials were used in the production of densely packed concretes, where the great potential of the proposed products in the obtention of cementbased composites with high mechanical strength and/or high eco-efficiency was observed.
Proposição de geopolímeros obtidos por meio da ativação ácida do rejeito de barragem de minério de ferro com uso de ácido fosfórico.
(2023) Carvalho, Aldo Ribeiro de; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Oliveira, Thaís Mayra de; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Oliveira, Thaís Mayra de; Aguilar, Maria Teresa Paulino de; Fontes, Wanna Carvalho
O cimento Portland é um dos materiais mais consumidos pela indústria da construção civil e é responsável pela emissão de elevados teores de CO2. A indústria da mineração também gera impactos ambientais por meio do grande volume de subprodutos produzidos e estocados em barragens, que representam risco para a sociedade em caso de seu rompimento. Assim, uma alternativa que contempla ambas as indústrias supracitadas é a reintrodução dos rejeitos do beneficiamento de minerais em processos construtivos. O presente trabalho visa utilizar o Rejeito de Barragem de Minério de Ferro (RBMF) como precursor geopolimérico ativado com o ácido fosfórico 85%. Para isso, foi caracterizado o RBMF por meio de ensaio de massa específica, massa unitária, composição granulométrica, superfície específica, teor de finos, microscopia de varredura eletrônica, fluorescência de raio X, difração de raio X, análise termogravimétrica, ensaio de perda ao fogo e espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier. Em seguida, para a produção da matriz, o RBMF foi beneficiado a partir da moagem em moinho de bolas por 3h, seguido da queima a 600°C por 4h. Então, com o RBMF beneficiado, foi realizada a mistura em uma argamassadeira com a solução de ácido fosfórico na proporção de 0,3 massa líquido/massa sólido. Em seguida, foram moldados os corpos de prova e submetidos à cura térmica a 60° e 80°C. A desmoldagem ocorreu após 7 dias, e os ensaios de caracterização ocorrem aos 7 e 28 dias. Para caracterizar as matrizes desenvolvidas foi realizado ensaio de densidade aparente, resistência à compressão, microscopia de varredura eletrônica, difração de raio X e espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier. Entre os resultados tem-se que a cura térmica a 60°C viabiliza matrizes com maior média de resistência à compressão. Infere-se que as matrizes produzidas são consideradas geopolímeros à base de fosfato e que podem ser aplicadas, em algumas circunstâncias, na construção civil. Por fim, evidencia-se o ineditismo desta pesquisa, visto que na literatura conhecida não existem estudos que desenvolveram geopolímeros a partir do ácido fosfórico com o RBMF.
Reinserção do resíduo de construção e demolição na cadeia produtiva da construção civil em Rio Branco – Acre.
(2021) Souza, Fernando da Silva; Peixoto, Ricardo André Fiorotti; Peixoto, Ricardo André Fiorotti; Lima, Esperidião Fecury Pinheiro de; Carvalho, José Maria Franco de; Oliveira, Marconi Gomes de; Aguilar, Maria Teresa Paulino de
Os impactos ambientais, econômicos e sociais causados pelos resíduos de construção e demolição (RCD) na cidade de Rio Branco (capital do Acre, Estado Federal da região amazônica) alinhado à escassez de jazidas de agregados e as demandas sociais de pavimentação e de habitação para a construção civil torna a produção e utilização de agregados reciclados uma alternativa de grande interesse. Nesse cenário, o presente estudo avaliou a viabilidade técnica, econômica e ambiental para a reciclagem do RCD com fins de aplicação em construção civil e pavimentação. Para isto, foram realizadas visitas periódicas e sistemáticas aos canteiros de obras para formulação dos índices representativos da geração e composição do RCD, análise de viabilidade econômica da usina de reciclagem, discussões sobre o impacto ambiental no aterro de inertes, coletas de resíduos em obras nas fases de estruturas, alvenaria e acabamento para produção de agregados reciclados avaliados em 10 composições distintas, realizando ensaios tecnológicos de requisitos visando à obtenção das propriedades físicas e mecânicas para aplicação em matrizes cimentícias de cimento Portland e estrutura de pavimentos, avaliação da inserção do agregado reciclado nas demandas sociais prioritárias para construção civil (habitacional) e construção pesada (infra-estrutura de pavimentação), verificação da gestão atual do RCD e elaboração de ações e diretrizes, políticas de reciclagem e propostas de metas a serem alcançadas para buscar promover um gerenciamento efetivo e eficaz do RCD. Dentre os resultados, foram encontrados uma geração de RCD por área construída de 0,22 t/m2 para novas construções e 0,41 t/m2 para reformas, onde 100% do RCD foi considerado reutilizável e/ou reciclável. Indicadores econômicos mostraram viabilidade para a instalação de uma usina de reciclagem com capacidade de processamento de 90 t/h. Impactos ambientais deixarão de ocorrer no aterro de inertes com a implementação da usina de reciclagem. Os agregados reciclados de RCD em forma de areia, pedrisco, brita, rachão e bica corrida mostraram-se tecnologicamente viáveis para aplicação segura em argamassas, concretos e camadas de estruturas de pavimentos apresentando propriedades satisfatórias e até melhores do que as convencionais. A cidade demanda a construção de até 46 mil moradias e a pavimentação de 550,5 km de vias de produção do setor primário. Ações e diretrizes, políticas de reciclagem e metas são necessárias para a correta gestão do RCD, dentre elas uma legislação específica com cumprimento obrigatório, obrigatoriedade da triagem na origem da geração com pagamento de taxa de deposição, obrigatoriedade do uso de agregados reciclados em obras públicas, incentivos fiscais para instalação de empreendimentos dedicados a reciclagem, contratação de fiscais de carreira para ações fiscalizatórias, adoção de selos de sustentabilidade que certifiquem empresas de construção civil e estabelecimento de cotas sociais de agregados reciclados para famílias de baixa renda e aplicação em vias de produção do setor primário. Assim, a proposta de reinserção do RCD na cadeia produtiva é de grande interesse para a construção civil amazônica, considerando a escassez, os elevados custos das matérias-primas e a necessidade de definir e consolidar um modelo de desenvolvimento sustentável para a região amazônica.
Sterile clay pozzolans from phosphate mining.
(2015) Matos Neto, José Afonso de; Resende, Domingos Sávio de; Silva Neto, João Trajano da; Gouveia, Antônio Maria Claret de; Aguilar, Maria Teresa Paulino de; Bezerra, Augusto Cesar da Silva
The work presents the characterization of clays from sterile mining of the concentrated phosphatic materials of Araxá in Minas Gerais as pozzolanic materials. Three clays of distinct tones, namely, yellow (YC), red (RC), and intermediate (IC) clays, were used at different levels of excavation depth. The clays were calcined at three temperatures (680, 760, and 840 °C) in a muffle-type electric oven. The pozzolanic activity levels of the calcined clays was measured through the conductivity change in saturated Ca(OH)2 solutions and also from the result of the compressive failure load achieved by mortars with 35% of the Portland cement replaced with the calcined material. The results indicated that the calcined clays showed a high level of pozzolanic activity and can be used as a partial substitute for Portland cement, thus suggesting the possibility of recovering this sterile material.
Studies on the use potential of iron ore tailings as alternative raw material in manufacture of ceramic and hydraulic tiles.
(2018) Fontes, Wanna Carvalho; Peixoto, Ricardo André Fiorotti; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Arcipreste, Cláudia Maria; Santos, White José dos; Aguilar, Maria Teresa Paulino de
Iron ore mining is a very important economic activity to Brazil. The increase in tailings generation, as well as its inadequate waste disposal, has awakened concerns over the sustainability of its processes, mainly due to the environmental impacts and socioeconomic risks associated with tailing dams. On the other hand, the reuse of the tailings in building materials can contribute to the sustainable consumption of resources, mitigation of the negative environmental impacts, new market opportunities and the aggregation of values to the companies. This study aims assessment of the potential use of iron ore tailings as an alternative raw material in the production of ceramics and cement tiles. The materials were collected from four tailings-dams and an part was subjected to a dry separation procedure. Besides the iron ore, two other powder fractions were produced (“clay” and “sand” fractions). The clay, sand, and residual iron ore concentrate were characterized (particle size and morphology, chemical and mineralogical composition). The residual iron ore concentrate showed fine, crystalline, and dense particles, no toxic, suitable technically for use as addition and aggregate in the production of terracotta cement tiles. The sands showed the greatest uniformity (particle size and shape, mineralogy and chemical composition) which contributed to the compressive strength gains of the cement composites. The clay present adequate plasticity and dry strength, and develop mullite and glass upon firing. Despite the greatest firing shrinkage (between 22.59 and 26.51%), the resulting tiles show a appealing dark brown luster and are very compact (vitrified products, classified in groups BIa, BIb or BIIa), with high mechanical strength.
Study of mechanical, durability and microstructural properties of cementitious composite with addition of different iron ore tailings from Brazil.
(2022) Almada, Bruna Silva; Melo, Henrique da Silva Silveira; Duarte, Marlo Souza; Aguilar, Maria Teresa Paulino de; Garcia, Dayana Cristina Silva; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Santos, White José dos
Brazil is the second-largest global iron ore producer in the world. Consequently, a large volume of iron ore tailings (IOTs) is generated, which is associated with environmental impacts. IOTs present potential to be used as an addition in cementitious compounds, however, few studies assess how the heterogeneity of this waste can limit its utilization as a building material. Thus, the present study aims to assess whether the heterogeneity of IOTs influences mechanical, durability, and microstructural properties when added to the cementitious composite. Four IOTs samples from different origins were collected and added to cementitious composite at 40% addition content. Composites’ mechanical (compressive strength and modulus of elasticity) and durability properties (water absorption, porosity, electrical resistivity, carbonation, and pH pore solution) were correlated to the microstructure of the IOTs. Results showed that the IOTs from different mines exhibited different physical properties and chemical/mineralogical compositions. Moreover, the higher the degree of ore processing, the lower the heterogeneity, iron content, and specific gravity. Although the IOT samples are heterogeneous, this type of tailing can be used as a filler addition in structural mortars. IOT addition tends to improve the mechanical and durability properties. Heterogeneity most significantly influenced the properties in the fresh state, durability, and microstructural properties. The microstructure of the cement matrix tends to be denser in the IOT-added with higher SSA and silica content. Was observed higher-porosity in regions close to the interfacial transition zone in the samples with coarser IOT.
A study on geopolymerization of iron ore tailings.
(2019) Silva, Keoma Defáveri do Carmo e; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Peixoto, Ricardo André Fiorotti; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Peixoto, Ricardo André Fiorotti; Aguilar, Maria Teresa Paulino de; Carvalho, José Maria Franco de; Pedroti, Leonardo Gonçalves
Geopolymers are a relatively new technology, which is pointed as a potential alternative to the ordinary Portland cement for some applications. The need for an alternative to this binder comes from the environmental problems related to its production process and the tremendous volume of non-replaceable resources extracted to its production. Considering the importance of ordinary Portland cement, to find a suitable alternative binder is a hard task. At the same time, the re-application of industrial by-products from several productive sectors is an effective management way to save non-replaceable resources as well as a correct destination. In this sense, the main objective of this study is evaluating the feasibility of the iron ore tailings as a raw material to the production of geopolymeric composites. Additionally, two blend materials and fine aggregate were applied and verified the influence and effects on the geopolymer final properties. Were applied a solution of sodium hydroxide at three different molar concentrations (8, 10, and 12 mol/l) and curing temperature of 100 °C. A depth characterization procedure was applied in all raw materials and blend used in this work. The performance of the obtained geopolymer was observed over mechanical strength, physical properties, dimensional stability, and microstructural analysis. The experimental procedure enabled a closely understand of the geopolymeric synthesis and kinetics, influence of specific aspects on the geopolymerization and final properties, and the role of iron in this process. The experimental results showed that the geopolymer based on iron ore tailings is an efficient binder with interesting properties to construction industry. Finally, the geopolymers derived from iron ore tailings rise as an interesting construction material.