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Avaliação de diferentes ativadores alcalinos nas propriedades do cimento supersulfatado (CSS)

In order to reduce the environmental impacts on the production of Portland cement (CP), studies have been conducted with the objective of obtaining sustainable cement, in which the lower energy consumption and raw materials are highlighted. One such cement is supersulfated (CSS), which uses in its c...

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Autor principal:	Schuster, Geciele Caroline
Formato:	Dissertação
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2020
Assuntos:	Cimento Portland Cimento - Composição Agregados (Materiais de construção) Resistência de materiais Portland cement Cement - Composition Aggregates (Building materials) Strength of materials CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS BIOQUIMICOS Engenharia/Tecnologia/Gestão
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4842
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id	riut-1-4842
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spelling	riut-1-48422020-04-14T06:01:01Z Avaliação de diferentes ativadores alcalinos nas propriedades do cimento supersulfatado (CSS) Evaluation of different alkaline activators in the properties of supersulfated cement (CSS) Schuster, Geciele Caroline Luz, Caroline Angulski da https://orcid.org/0000-0002-8007-1620 http://lattes.cnpq.br/6643847967478272 Bonini, Janaina Sartori https://orcid.org/0000-0003-1252-1893 http://lattes.cnpq.br/8916184487567350 Betioli, Andrea Murillo https://orcid.org/0000-0002-0182-164X http://lattes.cnpq.br/9381337334319825 Luz, Caroline Angulski da http://lattes.cnpq.br/6643847967478272 Rodrigues, Marcio Barreto http://lattes.cnpq.br/8746211266449774 Cimento Portland Cimento - Composição Agregados (Materiais de construção) Resistência de materiais Portland cement Cement - Composition Aggregates (Building materials) Strength of materials CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS BIOQUIMICOS Engenharia/Tecnologia/Gestão In order to reduce the environmental impacts on the production of Portland cement (CP), studies have been conducted with the objective of obtaining sustainable cement, in which the lower energy consumption and raw materials are highlighted. One such cement is supersulfated (CSS), which uses in its composition a by-product of the steelmaking industry, pig iron slag. In the present work, to obtain the CSS pastes, proportions of 85% of pig iron slag, 15% of a source of calcium sulfate (anhydrite) and small concentrations of alkaline activator were used. By adding slag to anhydrite, together with alkaline activator, CSS formation / hydration is observed with the emergence of its main products, ettringite and hydrated calcium silicate (CSH). Etringite is responsible for the development of strength at recent ages, from a few hours to 7 days of hydration, and CSH at later ages. The role of the alkaline activator in the formation of SSC is of fundamental importance, since, by increasing the reaction pH, it promotes the dissolution of slag, contributing to the formation of hydrated products. This study aims to analyze the effect of different alkaline activators (NaOH, KOH, Ca (OH) 2 and CPV) at varying concentrations on the performance of supersulfated cement. To follow up this work, analyzes were performed with 7, 28 and 90 days of X-ray diffraction, exploratory calorimetry and scanning electron microscopy (90 days only), as well as tests of compressive strength, pH monitoring and conduction calorimetry. 168 hours. The activators that obtained the best compressive strength results at 90 days were NaOH and KOH. In the analyzes carried out of pH it is possible to observe that the variation of the concentration of the activator used influences the pH, which tends to have consequences in the hydrated products as the ettringita, for example, and consequently the reduction of the compressive strength. Com o propósito de diminuir os impactos ambientais na produção do cimento Portland (CP), estudos vêm sendo realizados com o objetivo de se obter cimentos sustentáveis em que o menor consumo energético e de matérias-primas sejam destacados. Um desses cimentos é o supersulfatado (CSS), que utiliza na sua composição um subproduto da indústria da fabricação do aço, a escória de ferro-gusa. No presente trabalho, para obtenção das pastas de CSS, foram utilizadas proporções de 85% de escória de ferro-gusa, 15% de uma fonte de sulfato de cálcio (anidrita) e pequenas concentrações do ativador alcalino. Ao adicionar a escória à anidrita, em conjunto com ativador alcalino, observa-se a formação/hidratação do CSS com o surgimento de seus principais produtos, a etringita e o silicato de cálcio hidratado (CSH). Sendo a etringita responsável pelo desenvolvimento da resistência em idades recentes, desde algumas horas até 7 dias de hidratação, e o CSH em idades posteriores. O papel do ativador alcalino na formação do CSS é de fundamental importância, pois, ao proporcionar aumento do pH reacional, promove a dissolução da escória, contribuindo para formação dos produtos hidratados. Este estudo visa analisar o efeito dos diferentes ativadores alcalinos (NaOH, KOH, Ca(OH)2 e CPV) em concentrações variadas no desempenho do cimento supersulfatado. Para acompanhamento desse trabalho foram realizadas análises com 7, 28 e 90 dias de difratometria de raios X, calorimetria exploratória e microscopia eletrônica de varredura (apenas com 90 dias), além de testes de resistência à compressão, monitoramento do pH e calorimetria de condução por 168 horas. Os ativadores que obtiveram melhores resultados de resistência à compressão aos 90 dias foram o NaOH e o KOH. Nas análises realizadas de pH é possível observar que a variação da concentração do ativador utilizado influencia no pH, e, com isso, tende a ter consequências nos produtos hidratados como a etringita, por exemplo, e por consequência a redução da resistência à compressão. 2020-04-13T12:31:17Z 2020-04-13T12:31:17Z 2019-12-13 masterThesis SCHUSTER, Geciele Caroline. Avaliação de diferentes ativadores alcalinos nas propriedades do cimento supersulfatado (CSS). 2019. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2019. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4842 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Pato Branco Brasil Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos UTFPR
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topic	Cimento Portland Cimento - Composição Agregados (Materiais de construção) Resistência de materiais Portland cement Cement - Composition Aggregates (Building materials) Strength of materials CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS BIOQUIMICOS Engenharia/Tecnologia/Gestão
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description	In order to reduce the environmental impacts on the production of Portland cement (CP), studies have been conducted with the objective of obtaining sustainable cement, in which the lower energy consumption and raw materials are highlighted. One such cement is supersulfated (CSS), which uses in its composition a by-product of the steelmaking industry, pig iron slag. In the present work, to obtain the CSS pastes, proportions of 85% of pig iron slag, 15% of a source of calcium sulfate (anhydrite) and small concentrations of alkaline activator were used. By adding slag to anhydrite, together with alkaline activator, CSS formation / hydration is observed with the emergence of its main products, ettringite and hydrated calcium silicate (CSH). Etringite is responsible for the development of strength at recent ages, from a few hours to 7 days of hydration, and CSH at later ages. The role of the alkaline activator in the formation of SSC is of fundamental importance, since, by increasing the reaction pH, it promotes the dissolution of slag, contributing to the formation of hydrated products. This study aims to analyze the effect of different alkaline activators (NaOH, KOH, Ca (OH) 2 and CPV) at varying concentrations on the performance of supersulfated cement. To follow up this work, analyzes were performed with 7, 28 and 90 days of X-ray diffraction, exploratory calorimetry and scanning electron microscopy (90 days only), as well as tests of compressive strength, pH monitoring and conduction calorimetry. 168 hours. The activators that obtained the best compressive strength results at 90 days were NaOH and KOH. In the analyzes carried out of pH it is possible to observe that the variation of the concentration of the activator used influences the pH, which tends to have consequences in the hydrated products as the ettringita, for example, and consequently the reduction of the compressive strength.
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