CONTRIBUIÇÃO À AVALIAÇÃO INTEGRADA DO DESEMPENHO MECÂNICO, DO DESEMPENHO AMBIENTAL E DA MICROESTRUTURA DE CIMENTOS COM ELEVADOS TEORES DE ADIÇÕES MINERAIS
| dc.contributor.advisor1 | Silva, Maristela Gomes da | |
| dc.contributor.advisor1ID | https://orcid.org/0000000271041972 | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4450263733589061 | |
| dc.contributor.author | Rodrigues, Anna Luiza Macachero Victor | |
| dc.contributor.authorID | https://orcid.org/ | |
| dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/ | |
| dc.contributor.referee1 | Vieira, Geilma Lima | |
| dc.contributor.referee1ID | https://orcid.org/0000-0001-6148-3307 | |
| dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/5783172236615493 | |
| dc.contributor.referee2 | Kirchheim, Ana Paula | |
| dc.contributor.referee2ID | https://orcid.org/0000-0002-8241-0331 | |
| dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/4014435019322019 | |
| dc.date.accessioned | 2024-05-30T01:41:18Z | |
| dc.date.available | 2024-05-30T01:41:18Z | |
| dc.date.issued | 2022-08-24 | |
| dc.description.abstract | The synergistic effect of combining supplementary cementitious materials (SCMs) is an alternative to mitigate greenhouse gases (GHG) emissions from cement industry, by decreasing clinker content, while maintaining the technical performance. The integrated assessment of mechanical performance, environmental performance and microstructure is fundamental for multidimensional analysis of new cements formulations, in order to identify cements with better performance. The combined use of calcined clay and limestone filler is widely studied, and, despite blast furnace slag and fly ash are no longer sufficient to keep up with current commercial blended cements, optimized formulations, in combination with calcined clay and limestone filler, is an alternative to obtain cements that meet both technical and environmental requirements. In this research, four blended cements, with maximum clinker content of 50% and composed by the combination of calcined clay and limestone filler with blast furnace slag and/or fly ash were assessed by multidimensional indicators. The compressive strength was determined at 3, 7, 28 and 91 days and the cementing efficiency was calculated in relation to the compressive strength of CP V-ARI at 7 and 28 days of age. The GHG emissions per tonne of cement were calculated and related to compressive strength, enabling the determination of GHG emissions intensity. The clinker intensity, that represents the clinker consumption per 1m³ of mortar related with compressive strength, was calculated at 3, 7, 28, and 91 days. Thermogravimetry and X-ray diffraction analyses were used to microstructures assessment. The outperformed cement was the one composed by 10% blast furnace slag, 10% fly ash, 20% calcined clay and 15% limestone filler, with 40% of clinker content, in which the indicators showed the best results, especially at 28 and 91 days of age. The composition of calcined clay and limestone filler outperformed at 3 and 7 days. The results demonstrate the synergistic effect among SCMs and the importance of using multidimensional analyses for assessing cements' performance. The four blended cements show potential to be used in cement industry, to achieve the challenged targets related to reduction in GHG emissions. | |
| dc.description.resumo | O efeito sinérgico entre as adições minerais é uma alternativa para mitigar as emissões de gases de efeito estufa (GEE) decorrentes da indústria de cimento, por permitir a redução do teor de clínquer, mantendo o desempenho técnico das pastas de cimento. A avaliação integrada do desempenho mecânico, do desempenho ambiental e da microestrutura é fundamental para uma análise multidimensional de novas formulações de cimentos, contribuindo para identificação dos cimentos com melhores desempenhos. A combinação de argila calcinada e fíler calcário é amplamente estudada, e, apesar das disponibilidades da escória de alto-forno e cinza volante não atenderem à demanda de produção de cimento nos moldes atuais, formulações otimizadas, com o uso em conjunto com argila calcinada e fíler calcário, é uma alternativa para obter cimentos que atendam aos requisitos técnicos e ambientais. Nesta pesquisa, quatro cimentos compostos, com teor de clínquer máximo de 50%, formulados a partir da combinação de argila calcinada e fíler calcário com escória de alto-forno e/ou cinza volante, foram avaliados com base em indicadores multidimensionais de desempenho. A resistência à compressão foi determinada nas idades de 3, 7, 28 e 91 dias e a eficiência cimentícia foi calculada em relação à resistência à compressão do cimento CP V-ARI aos 7 e 28 dias. As emissões de gases de efeito estufa associadas à produção de cada tonelada de cimento foram calculadas, e relacionadas com a resistência à compressão, possibilitando a determinação da intensidade de emissões de GEE. A intensidade de clínquer de cada cimento foi determinada aos 3, 7, 28 e 91 dias e relaciona o consumo de clínquer por m³ de argamassa com a resistência à compressão. A avaliação da microestrutura foi realizada a partir de análises termogravimétricas e de difração de raios X. O destaque foi o cimento constituído pela combinação de 10% de escória de altoforno, 10% de cinza volante, 20% de argila calcinada e 15% de fíler calcário, com 40% de clínquer, em que os indicadores de desempenho apresentaram os melhores resultados, especialmente aos 28 e 91 dias. A composição de argila calcinada e fíler calcário apresenta destaque nas idades de 3 e 7 dias. Os resultados evidenciam o efeito sinérgico entre as adições minerais e a importância da utilização de análise multidimensional como ferramenta para avaliação do desempenho dos cimentos. As combinações de adições minerais estudadas constituem potenciais alternativas para a indústria de cimento atingir as metas de redução das emissões de GEE. | |
| dc.description.sponsorship | Fundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | |
| dc.format | Text | |
| dc.identifier.uri | https://dspace5.ufes.br/handle/10/16677 | |
| dc.language | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal do Espírito Santo | |
| dc.publisher.country | BR | |
| dc.publisher.course | Mestrado em Engenharia Civil | |
| dc.publisher.department | Centro Tecnológico | |
| dc.publisher.initials | UFES | |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil | |
| dc.rights | open access | |
| dc.subject | Cimento | |
| dc.subject | Adições Minerais | |
| dc.subject | Resistência à Compressão | |
| dc.subject | Eficiência Cimentícia | |
| dc.subject | Intensidade De Emissões De Gee | |
| dc.subject | Intensidade de Clínquer | |
| dc.subject.br-rjbn | subject.br-rjbn | |
| dc.subject.cnpq | Engenharia Civil | |
| dc.title | CONTRIBUIÇÃO À AVALIAÇÃO INTEGRADA DO DESEMPENHO MECÂNICO, DO DESEMPENHO AMBIENTAL E DA MICROESTRUTURA DE CIMENTOS COM ELEVADOS TEORES DE ADIÇÕES MINERAIS | |
| dc.title.alternative | title.alternative | |
| dc.type | masterThesis |
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