Campo DC | Valor | Idioma |
dc.creator | Carneiro, Gessivaldo Oliveira | - |
dc.date.accessioned | 2024-03-09T23:03:40Z | - |
dc.date.available | 2024-03-09T23:03:40Z | - |
dc.date.issued | 2021-03-30 | - |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufba.br/handle/ri/39203 | - |
dc.description.abstract | The recycling of secondary raw materials, such as asbestos-cement waste (ACW) has
become a priority due to its carcinogenic potential. Thus, the search for technologies
that make the reuse of ACWs feasible is seen as a way to minimize environmental
impacts and disease risks. In this sense, methods were developed to allow the ACW
inertization, with emphasis on heat treatments, which are the most used. However,
there is a lack of studies aimed at optimizing this procedure, since it is an expensive
task. Thus, this work proposes to define the optimal parameters of ACW heat treatment
to simultaneously inertize chrysotile and embryonicly, to evaluate the application of
ACW treated as a precursor to the production of alkali-activated cement (CAA) of a
part. For the thermal treatment of the ACW, the optimization was performed by
applying a 2k
factorial design with a central point having as factors the temperature
(600 °C and 800 °C), the calcination time (1 and 3 h) and the mass of ACW (1 and 5
kg), considering minimum and maximum levels. Eleven experiments were used to
elaborate models that relate the answers: calcite content (% calcite), chrysotile content
(% chrysotile), belite content (% C2S) obtained through thermogravimetric analysis
(TG) and X-ray diffraction. (XRD). Simultaneous optimization was used to identify the
optimal levels of the factors for complete chrysotile dehydroxylation, to minimize
energy expenditure and CO2 emissions, and to maximize the content of belita (C2S) in
the treated ACW. Then, the treated ACW (ACWT) was used as a precursor to the
production of CAA of a part. The mixtures were prepared using ACWT, solid sodium
metasilicate (MSS) (SiO2 / Na2O equal to 0.98) and water. Eleven formulations
established using the I-Optimal design, served as basic formulations for the statistical
design of the mixture. The formulations established in the statistical planning were
characterized in terms of physical-mechanical properties, thermal and mineralogical
analysis. The results of heat treatment show the complete dehydroxylation of
chrysotile, with an increase in the content of belita (C2S) and CO2 emission, for
temperatures equal to or higher than 700 °C. It was observed that the optimal
conditions for the treatment were 5 kg of ACW, 800 °C, for 1 h. Using these
parameters, the chrysotile was completely eliminated, and the treated waste showed
40.42% of belite, which gives the material the agglomerating capacity, with an
estimated CO2 emission of 175.6 gCO2/kg of treated waste. In the dosage of alkaliactivated pastes, formulations with an MSS concentration of around 5% and molarities
close to 1M, showed the best mechanical properties. The addition of MSS had a strong
influence on the accumulated heat rate, which may be associated with the speed of
dissolution of the Si - O and Al - O bonds. The activated formulations showed superior
mechanical behavior in relation to the mixtures without activator. Furthermore, pastes
without activator have less shrinkage due to drying and chemical shrinkage. It was
found that the ACWT can be applied to the production of CAA and the statistical design
of the mixture is an efficient method in the prediction of the evaluated properties | pt_BR |
dc.language | por | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal da Bahia | pt_BR |
dc.subject | Resíduo de cimento-amianto, | pt_BR |
dc.subject | cimento álcali-ativado, | pt_BR |
dc.subject | fibras de amianto, | pt_BR |
dc.subject | tratamento térmico, | pt_BR |
dc.subject | projeto estatístico de mistura. | pt_BR |
dc.subject.other | Asbestos-cement waste, | pt_BR |
dc.subject.other | alkali-activated cement, | pt_BR |
dc.subject.other | asbestos fibers, | pt_BR |
dc.subject.other | heat treatment, | pt_BR |
dc.subject.other | statistical mixing design | pt_BR |
dc.title | Cimentos álcali-ativados preparados com resíduos de cimento-amianto inertizados | pt_BR |
dc.type | Dissertação | pt_BR |
dc.publisher.program | Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil (PPEC) | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFBA | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS | pt_BR |
dc.contributor.advisor1 | Dias, Cleber Marcos Ribeiro | - |
dc.contributor.advisor-co1 | Cilla, Marcelo Strozi | - |
dc.contributor.referee1 | Motta, Leila Aparecida de Castro | - |
dc.contributor.referee2 | Santos, Sergio Francisco dos | - |
dc.contributor.referee3 | Silva, Francisco Gabriel Santos | - |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/3264894866093415 | pt_BR |
dc.description.resumo | A reciclagem de matérias primas secundárias, como os resíduos de cimento-amianto
(RCA) tornou-se uma prioridade em virtude do seu potencial carcinogénico. Dessa
forma, a busca por tecnologias que viabilizem a reutilização dos RCA é vista como
uma forma de minimizar os impactos ambientais e os riscos de doenças. Nesse
sentido, foram desenvolvidos métodos que permitissem a inertização dos RCA, com
destaque para os tratamentos térmicos, que são os mais empregados. Entretanto,
observa-se a ausência de estudos direcionados a otimização deste procedimento, já
que se trata de uma tarefa dispendiosa. Assim, este trabalho propõe definir os
parâmetros ótimos de tratamento térmico do RCA para, simultaneamente, inertizar a
crisotila e de forma embrionária, avaliar a aplicação do RCA tratado como precursor à
produção de cimento álcali-ativado (CAA) de uma parte. Para o tratamento térmico do
RCA, a otimização foi realizada aplicando-se um projeto fatorial 2k
com ponto central
tendo como fatores a temperatura (600 °C e 800 °C), o tempo de calcinação (1 e 3 h)
e a massa de RCA (1 e 5 kg), considerando níveis mínimos e máximos. Onze
experimentos serviram para a elaboração de modelos que relacionam as respostas:
teor de calcita (% calcita), teor de crisotila (% crisotila), teor de belita (% C2S) obtidas
por meio de análise termogravimétrica (TG) e difratometria de raios X (DRX). A
otimização simultânea foi utilizada para identificar os níveis ótimos dos fatores para
que ocorra a completa desidroxilação da crisotila, se minimize o gasto energético e a
emissão de CO2, e se maximize o teor de belita (C2S) no RCA tratado. Em seguida,
empregou-se os RCA tratados (RCAT) como precursor à produção de CAA de uma
parte. As misturas foram preparadas utilizando-se RCAT, metassilicato de sódio sólido
(MSS) (SiO2/Na2O igual a 0,98) e água. Onze formulações estabelecidas
empregando-se o I-Optimal design, serviram como formulações de base para o
delineamento estatístico de mistura. As formulações estabelecidas no planejamento
estatístico foram caracterizadas quanto às propriedades físico-mecânicas, análises
térmica e mineralógica. Os resultados de tratamento térmico mostram a completa
desidroxilação da crisotila, com o aumento do teor de belita (C2S) e emissão de CO2,
para temperaturas iguais ou superiores a 700 °C. Observou-se que, as condições
ótimas à realização do tratamento foram 5 kg de RCA, 800 °C, durante 1 h. Utilizando
estes parâmetros, a crisotila foi completamente eliminada, e o resíduo tratado
apresentou 40,42% de belita, o que confere ao material a capacidade aglomerante,
com emissão de CO2 estimada em 175,6 gCO2/kg de resíduo tratado. Na dosagem da
pastas álcali-ativadas, as formulações com concentração de MSS em torno de 5% e
molaridades próximas a 1M, apresentaram as melhores propriedades mecânicas. O
acréscimo de MSS teve forte influência na taxa calor acumulado, o que pode estar
associado à velocidade de dissolução das ligações Si - O e Al – O. As formulações
ativadas apresentaram comportamento mecânico superior em relação as misturas
sem ativador. Ademais, as pastas sem ativador tiverem uma menor retração por
secagem e retração química. Foi possível constatar que os RCAT podem ser aplicado
para a produção de CAA e o delineamento estatístico de mistura é um método
eficiente na previsão das propriedades avaliadas. | pt_BR |
dc.publisher.department | Escola Politécnica | pt_BR |
dc.type.degree | Mestrado Acadêmico | pt_BR |
Aparece nas coleções: | Dissertação (PPEC)
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