Avaliação do uso da escória de aciaria como agregado e ligante em materiais álcali-ativados

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dc.contributor.advisorBorges, Paulo Henrique Ribeiro
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/5399317473703342
dc.contributor.authorSá, Evelyn Moraes Hosken de
dc.contributor.referee1Paulo Henrique Ribeiro Borges
dc.contributor.referee2Conrado de Souza Rodrigues
dc.contributor.referee3Túlio Hallak Panzera
dc.date.accessioned2023-06-15T15:34:57Z
dc.date.available2023-06-15T15:34:57Z
dc.date.issued2021-10-20
dc.description.abstractOs materiais álcali-ativados têm sido promovidos como um sistema mais sustentável em alternativa aos cimentos Portland. Entre suas vantagens está a possibilidade de serem produzidos com materiais residuais industriais, como por exemplo a escória de aciaria. Este trabalho avalia o comportamento da escória de aciaria como agregado e ligante nos materiais álcali-ativadas por meio de ensaios de resistência à compressão, absorção de água e porosidade, índice de consistência, calorimetria isotérmica, tempo de pega e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Foram desenvolvidos dois estudos preliminares que avaliam separadamente o comportamento da escória de aciaria como agregado e como ligante. Os resultados dos estudos preliminares indicaram que as argamassas podem ser formuladas com relação agregado/ligante na faixa intermediária sem comprometer a consistência e resistência à compressão. Com a adição de escória de aciaria no ligante ocorreu reações mais rápidas com menor liberação de calor de hidratação, considerável aumento da porosidade e diminuição da resistência à compressão. No entanto, a substituição de 35% apresentou resultados satisfatórios. Diante dos estudos preliminares foram definidos os melhores percentuais de escória de aciaria para serem utilizados na terceira etapa, que avalia de forma combinada o comportamento da escória de aciaria como agregado e ligante. Nesta etapa foram formuladas argamassas variando o percentual de substituição do ligante (0% e 35% de escória de aciaria) e o tipo de agregado (areia, escória de alto forno e escória de aciaria) e para obter um melhor empacotamento de partículas foi utilizado o método de Andreasen com coeficiente de distribuição (q) de 0,29. Adicionalmente foi realizada uma análise estatística pelo método de análise de variância (ANOVA) e Teste de Tukey para verificar se existem diferenças significativas entre as formulações. Os resultados mostraram que a formulação com escória de aciaria no agregado e ligante apresentou a menor resistência à compressão e maior porosidade, indicando que o uso da escória de aciaria como agregado e ligante tiveram um impacto negativo na resistência à compressão e porosidade das argamassas. No entanto, também foi possível verificar que o coeficiente de distribuição escolhido melhorou o empacotamento de partículas das formulações com agregado escória de alto forno, mas não foi ideal para as formulações com agregado escória de aciaria.
dc.description.abstractotherAlkali-activated materials have been promoted as a more sustainable alternative to Portland cement. Among its advantages is the possibility of being produced with industrial waste materials, such as steel slag. This work evaluates the behavior of steel slag as an aggregate and binder in alkali-activated materials with compressive strength, water absorption and porosity, fluidity, isothermal calorimetry, setting time and scanning electron microscopy (SEM). The results of the preliminary studies indicated that the mortars can be formulated with an aggregate/binder ratio in the intermediate range without compromising consistency and compressive strength. With the incorporation of steel slag in a binder, faster reactions occurred with less cumulative heat of hydration, considerable increase in porosity and decreased compressive strength. However, the replacement of 35% showed satisfactory results. With the preliminary studies, the best percentages of steel slag were defined to be used in the third stage, which combinedly evaluates the behavior of steel slag as aggregate and binder. In this step, the mortars were formulated varying the percentage of binder replacement (0% and 35% of steel slag) and the type of aggregate (AN, EAF, EA) and to obtain a better packing of the particles, the Andreasen method was used with a distribution coefficient (q) of 0.29. Additionally, statistical analysis was performed using the method of analysis of variance (ANOVA) and Tukey's test to check for significant differences between the formulations. The results showed that the formulation with steel slag in the aggregate and binder had lower compressive strength and higher porosity and indicated that the use of steel slag as aggregate and binder had a negative impact on the compressive strength and porosity of the mortars. However, it was also possible to verify that the chosen distribution coefficient improved the packing of particles of formulations with blast furnace slag aggregate, but it was not ideal for the formulations with steel slag aggregate.
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br/handle/123456789/281
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsCEFET-MG
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil
dc.subjectAço - Inclusões
dc.subjectEscória (Metalúrgica)
dc.subjectMateriais estruturais
dc.subjectReações álcali-agregadas
dc.subjectMetais - Propriedades mecânicas
dc.subjectMetalurgia do pó
dc.titleAvaliação do uso da escória de aciaria como agregado e ligante em materiais álcali-ativados
dc.typeThesis
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