Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/46249
metadata.teses.dc.title: Efeito da carbonatação acelerada em compósitos de fibrocimento extrudados com resíduo de quartzito e fibras de coco
metadata.teses.dc.title.alternative: Efeito do tempo de carbonatação em compósitos de fibrocimento extrudados com diferentes porcentagens de resíduo de quartzito e fibras de coco
metadata.teses.dc.creator: Pereira, Tamires Galvão Tavares
metadata.teses.dc.creator.Lattes: http://lattes.cnpq.br/2193131970787592
metadata.teses.dc.contributor.advisor1: Mendes, Lourival Marin
metadata.teses.dc.contributor.advisor-co1: Fonseca, Camila Soares
metadata.teses.dc.contributor.referee1: Mendes, Lourival Marin
metadata.teses.dc.contributor.referee2: Fonseca, Camila Soares
metadata.teses.dc.contributor.referee3: Guimarães Junior, José Benedito
metadata.teses.dc.contributor.referee4: Bufalino, Lina
metadata.teses.dc.contributor.referee5: Corrêa, Andréa Aparecida Ribeiro
metadata.teses.dc.subject: Fibrocimento - Materiais não convencionais
Carbonatação
Extrusão
Métodos de cura
Beneficiamento de rochas - Resíduos
Extrusion
Silica
Curing methods
Fiber cement - Non-convenient materials
Carbonation
Rock processing - Waste
metadata.teses.dc.date.issued: 10-May-2021
metadata.teses.dc.description.sponsorship: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
metadata.teses.dc.identifier.citation: PEREIRA, T. G. T. Efeito da carbonatação acelerada em compósitos de fibrocimento extrudados com resíduo de quartzito e fibras de coco. 2021. 86 p. Tese (Doutorado em Engenharia de Biomateriais) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2021.
metadata.teses.dc.description.resumo: O Brasil é reconhecido mundialmente pela produção e comercialização de rochas ornamentais com uma participação de 5,6% no mercado internacional de rochas, chegando a produzir 9,2 milhões de toneladas em 2019. No entanto, o beneficiamento de rochas ornamentais gera anualmente cerca de 3.260.000 toneladas de resíduos no Brasil, ocasionando sérios impactos ambientais. Nesse sentido, o presente estudo teve por objetivo avaliar a incorporação de diferentes porcentagens de resíduo de quartzito (0, 25, 50, 75 e 100%) na qualidade de fibrocimento extrudado e reforçado com fibra de coco, bem como, analisar o impacto da exposição a diferentes tempos de carbonatação acelerada nas propriedades físicas e mecânicas do compósito. Para a produção dos fibrocimentos foram utilizados cimento Portland CPV-ARI, calcário agrícola, 2% (em massa) de fibras de Cocos nucifera, além dos aditivos Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) e poliéster carboxílico (ADVA). A relação água/cimento (em massa) foi de aproximadamente 0,40. Os corpos de prova foram confeccionados pelo processo de extrusão e permaneceram 28 dias em processo de cura em ambiente saturado. A adição de resíduo de quartzito aumentou os valores da densidade aparente (DA) e porosidade aparente (PA), levando a uma menor absorção de água (AA) do compósito para todos os tratamentos estudados. Como consequência, houve um incremento positivo nas propriedades mecânicas módulo de ruptura (MOR), limite de proporcionalidade (LOP) e tenacidade. Em um segundo momento, foi realizado um novo processo de extrusão somente com fibrocimento composto por 100% de quartzito, os quais foram submetidos ao processo de carbonatação acelerada (0, 6, 12 e 24h). Não houve diferença estatisticamente significativa na densidade aparente dos compósitos expostos a diferentes tempos de carbonatação, no entanto, porosidade aparente diminuiu em até 6% em 12 horas de exposição. A absorção de água reduziu 8,74% em 6 horas de carbonatação. Em relação ao módulo de ruptura (MOR), módulo de elasticidade (MOE) e limite de proporcionalidade (LOP), não foi observada diferença estatística entre os compósitos não carbonatados (controle) e os que passaram pela carbonatação acelerada em diferentes tempos. Houve um incremento da tenacidade de 2,18 KJ/m² (testemunha) a 3,69 KJ/m² dos fibrocimentos expostos a 12 horas de carbonatação. Ou seja, foi observado um aumento de 69,26%. Em conclusão, este estudo demonstrou que a utilização de resíduos de quartzito e fibras de coco na produção de fibrocimento, bem como a carbonatação acelerada têm grande potencial para confecção de compósitos mais leves, resistentes e sustentáveis.
metadata.teses.dc.description.abstract: Brazil is worldwide known for its production and commercialization of ornamental rocks that correspond to 5.6% of participation in the international market of processed rocks, reaching the production of 9.2 million tons in 2019. However, the processing of ornamental rocks generates approximately 3,260,000 tons of residue in Brazil, causing severe environmental impacts. Therefore, this study aimed to evaluate the incorporation of different percentages of quartzite residue (0, 25, 50, 75, and 100%) in the production of extruded fiber-cement composites reinforced with coconut fiber, as well as to analyze the impact of exposure to different accelerated carbonation times in the physical and mechanical properties of the composites. For the production of the composites, Portland cement CPV-ARI, agricultural limestone, and 2% (by mass) of Cocos nucifera fibers were used. Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) and carboxylic polyester (ADVA) were added as additives. The water/cement ratio (by mass) was approximately 0.40. The specimens were made by the extrusion process and remained 28 days in the curing process in a saturated environment. The addition of quartzite residue increased the values of apparent density (DA) and apparent porosity (PA), leading to lower water absorption (AA) of the composites for all treatments. Consequently, there was a positive increase in the mechanical properties of modulus of rupture (MOR), limit of proportionality (LOP), and toughness. Subsequently, composites with 100% quartzite were subjected to the accelerated carbonation process (0, 6, 12, and 24 h). There was no statistically significant difference between the apparent density of composites exposed to different carbonation times; however, it reduced the apparent porosity by up to 6% in 12 h of exposure. Water absorption reduced 8.74% with 6 h of carbonation. Regarding the MOR, modulus of elasticity (MOE), and LOP, there was no statistical difference among the non-carbonated composites (control) and those that underwent accelerated carbonation at different times. Toughness increased from 2.18 (control) to 3.69 KJ/m² for fiber-cement composites exposed to 12 h of carbonation, a 69.26% increase. The study demonstrated that the use of quartzite residues and coconut fibers, as well as the accelerated carbonation of the fiber-cement, have great potential for the production of lighter, tougher, and more sustainable materials.
metadata.teses.dc.description: Arquivo retido, a pedido da autora até maio 2022.
metadata.teses.dc.identifier.uri: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/46249
metadata.teses.dc.publisher: Universidade Federal de Lavras
metadata.teses.dc.language: eng
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