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Uso da cinza de casca de arroz em cimentos álcali-ativados como fonte alternativa de sílica

Rice bark is an agricultural residue from the processing of the grain. With a global production of 120 million tons per year, it is used in the production of energy for drying, thus generating rice husk ash (RHA), a pollutant residue that is commonly discarded inappropriately. The use of RHA as a so...

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Autor principal: Frare, Andreza
Formato: Dissertação
Idioma: Português
Publicado em: Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2019
Assuntos:
Resíduos agrícolas
Silica
Altos-fornos
Agricultural wastes
Blast furnaces
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Engenharia Civil
Acesso em linha: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3868
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spelling riut-1-38682019-02-27T06:01:07Z Uso da cinza de casca de arroz em cimentos álcali-ativados como fonte alternativa de sílica Use of rice husk ash in alkali-activated cements as an alternative source of silica Frare, Andreza Luz, Caroline Angulski da http://lattes.cnpq.br/6643847967478272 Luz, Caroline Angulski da Pereira Filho, José Ilo Pelisser, Fernando Resíduos agrícolas Silica Altos-fornos Agricultural wastes Blast furnaces CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL Engenharia Civil Rice bark is an agricultural residue from the processing of the grain. With a global production of 120 million tons per year, it is used in the production of energy for drying, thus generating rice husk ash (RHA), a pollutant residue that is commonly discarded inappropriately. The use of RHA as a source of silica in cements has been studied in order to improve its properties and reduce the environmental impacts of the cement industry. Thus, this research aims to incorporate the RHA of the rice husk as a source of silica in activated alkali cements. Activated alkali cements are basically composed of industrial by-products such as fly ash, blast furnace slag and slag and are gaining space by presenting a reduced environmental footprint. In order to analyze the influence of the SiO2/Al2O3 and CaO/SiO2 ratios on the development of mechanical strength and hydrated compounds of the AAC, two different chemical composition slags were used together with RHA and Metacaullim, activated with NaOH. Compositions with CaO/SiO2 ratio close to 1, obtained better mechanical resistance, around 35-40 MPa at 28 days. The SiO2/Al2O3 ratio did not influence the results. X-ray diffraction and thermal analysis presented the formation of hydrated calcium silicate (C-S-H) and hydrotalcite as hydrated compounds. The heat of hydration of the pastes containing RHA were smaller than the AAC composed only of slag. It can be seen that the RHA can be used in the AAC in order to obtain better results and that the chemical composition of the materials used influences the performance. A casca de arroz é um resíduo agrícola proveniente do beneficiamento do grão, com produção mundial de 120 milhões de toneladas por ano. É utilizada na produção de energia para secagem, gerando assim a cinza da casca de arroz (CCA), um resíduo poluidor comumente descartada de forma inadequada. A utilização de CCA como fonte de sílica em cimentos vem sendo estudada, a fim de melhorar as propriedades do mesmo e diminuir os impactos ambientais da indústria cimenteira. Dessa forma, esta pesquisa visa incorporar esse resíduo da casca de arroz como fonte de sílica em cimentos álcali-ativados. Os cimentos álcali-ativados são compostos basicamente por subprodutos da industriais tais como cinza volante, escória de alto forno e metacaullim e veem ganhando espaço por apresentar uma boa pegada ambiental. Dessa forma utilizou-se duas escórias de composições químicas distintas, juntamente com CCA e Metacaullim, ativados com NaOH, com o objetivo de analisar a influência das relações SiO2/Al2O3 e CaO/SiO2 no desenvolvimento de resistência mecânica e compostos hidratados do CAT. Composições com relação CaO/SiO2 próximas a 1, obtiveram resistências mecânicas melhores, em torno de 35 – 40 MPa aos 28 dias. Já a relação SiO2/Al2O3 não apresentou influência nos resultados. Análises de difração por raios-X e análise térmica (TG e DTG) apresentaram a formação de silicato de cálcio hidratado (C-S-H) e hidrotalcita como compostos hidratados. O calor de hidratação das pastas que continham CCA foram menores que os CAT’s compostos apenas por escória. Constata-se assim que a CCA pode ser utilizada no CAT a fim de obter melhores resultados sendo que a composição química dos materiais empregados influencia no desempenho. 2019-02-26T15:47:38Z 2019-02-26T15:47:38Z 2018-12-20 masterThesis FRARE, Andreza. Uso da cinza de casca de arroz em cimentos álcali-ativados como fonte alternativa de sílica. 2018. 70 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2018. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3868 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Pato Branco Brasil Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil UTFPR
institution Universidade Tecnológica Federal do Paraná
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Engenharia Civil
Frare, Andreza
Uso da cinza de casca de arroz em cimentos álcali-ativados como fonte alternativa de sílica
description Rice bark is an agricultural residue from the processing of the grain. With a global production of 120 million tons per year, it is used in the production of energy for drying, thus generating rice husk ash (RHA), a pollutant residue that is commonly discarded inappropriately. The use of RHA as a source of silica in cements has been studied in order to improve its properties and reduce the environmental impacts of the cement industry. Thus, this research aims to incorporate the RHA of the rice husk as a source of silica in activated alkali cements. Activated alkali cements are basically composed of industrial by-products such as fly ash, blast furnace slag and slag and are gaining space by presenting a reduced environmental footprint. In order to analyze the influence of the SiO2/Al2O3 and CaO/SiO2 ratios on the development of mechanical strength and hydrated compounds of the AAC, two different chemical composition slags were used together with RHA and Metacaullim, activated with NaOH. Compositions with CaO/SiO2 ratio close to 1, obtained better mechanical resistance, around 35-40 MPa at 28 days. The SiO2/Al2O3 ratio did not influence the results. X-ray diffraction and thermal analysis presented the formation of hydrated calcium silicate (C-S-H) and hydrotalcite as hydrated compounds. The heat of hydration of the pastes containing RHA were smaller than the AAC composed only of slag. It can be seen that the RHA can be used in the AAC in order to obtain better results and that the chemical composition of the materials used influences the performance.
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