Tese de Doutorado
DOI
https://doi.org/10.11606/T.74.2023.tde-28022024-100527
Documento
Autor
Nome completo
Daniela Oliveira de Lima
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Pirassununga, 2023
Orientador
Banca examinadora
Savastano Junior, Holmer (Presidente)
Cociña, Ernesto Villar
Martínez, César Medina
Melo Filho, João de Almeida
Rossignolo, João Adriano
Título em português
Avaliação da incorporação de finos de resíduos de construção e demolição (RCD) em matrizes cimentícias binárias e ternárias
Palavras-chave em português
Cimentos alternativos
Eco-compósitos
Matrizes ecoeficientes
Resíduos de construção e demolição
Resumo em português
A geração de Resíduos de Construção e Demolição (RCD) é um dos principais desafios enfrentados pelo desenvolvimento socioeconômico de um país, representando uma parcela significativa, entre 30% a 50%, do total de resíduos gerados em escala global. No Brasil, é comum encontrar o descarte clandestino desses materiais em aterros e margens de rios, o que demonstra a falta de gerenciamento por parte das empresas e ausência de fiscalização pelas autoridades competentes. Uma alternativa promissora consiste em reutilizar o RCD como substituto para materiais não renováveis, sendo esse um dos pilares essenciais da estratégia da economia circular e da iniciativa da ONU, para alcançar a neutralidade climática até 2050. O presente estudo tem como objetivo explorar a viabilidade do uso de finos de RCD (< 5 mm), submetidos a processos de moagem e peneiramento para obtenção de partículas inferiores a 63 µm, com a finalidade de empregá-las como pozolana ecoeficiente em matrizes cimentícias binárias e ternárias, destinadas à produção de placas finas delgadas. Os resultados obtidos demonstram a eficiência da utilização de finos de RCD como material de substituição parcial ao cimento Portland, melhorando as propriedades físicas, mecânicas e microestruturais. O RCD apresentou baixa pozolanicidade e características típicas de materiais cimentícios. Quando associado ao metacaulim (MK) em misturas ternárias (5-40%RCD, 50-10%MK), observou-se que é possível reduzir a absorção de água, refinar a estrutura dos poros e obter uma pasta cimentícia com classe de resistência compatível ao cimento comercial original (40 MPa). As propriedades mecânicas dos compósitos cimentícios reforçados com fibras foram melhoradas com o uso do RCD, reduzindo o efeito negativo ocasionado pelo processo de carbonatação acelerada, que tende a diminuir a capacidade de deformação do compósito, devido o aumento da rigidez da matriz, assim, a adição de RCD compensou essa fragilização.
Título em inglês
Evaluation of the incorporation of construction and demolition waste (CDW) fines in binary and ternary cementitious matrices
Palavras-chave em inglês
Alternative cement
Construction and demolition waste
Eco-composites
Eco-efficient matrices
Resumo em inglês
The generation of Construction and Demolition Waste (CDW) is one of the main challenges for the socio-economic development of a country, representing a significant portion, between 30% and 50%, of the total waste generated on a global scale. In Brazil, it is common to find the illegal disposal of these materials in landfills and riverbanks, which demonstrates a lack of management on the part of companies and a lack of supervision by the competent authorities. A promising alternative is the reuse of CDW as a substitute for non-renewable materials, which is one of the main pillars of the circular economy strategy and the UN initiative to achieve climate neutrality by 2050. The present study aims to investigate the feasibility of using CDW fines (< 5 mm), subjected to grinding and screening processes to obtain particles smaller than 63 µm, to be used as eco-efficient pozzolan in binary and ternary cement matrices intended for the production of thin slabs. The results obtained demonstrate the efficiency of using CDW fines as a partial replacement material for Portland cement, improving physical, mechanical and microstructural properties. The CDW presented low pozzolanicity and typical properties of cementitious materials. When associated with metakaolin (MK) in ternary mixtures (5-40% CDW, 50-10% MK), it was observed that it was possible to reduce water absorption, refine the pore structure and obtain a cement paste with a resistance class compatible with the original commercial cement (40 MPa). The mechanical properties of fiber-reinforced cementitious composites were improved with the use of CDW, reducing the negative effect caused by the accelerated carbonation process, which tends to reduce the deformation capacity of the composite, due to the increase in matrix stiffness, thus the addition of CDW compensated for this weakening.
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Data de Publicação
2024-02-28