Argamassa de revestimento produzida a partir da substituição do agregado natural por resíduo de scheelita e pó de pedra
The exploration of aggregates involves the extraction of non-renewable natural resources, and with that, it modifies the environment, causing environmental impacts. In 2016 alone, Brazil produced around 312 million tons of sand, an aggregate that is usually extracted from river beds, causing various...
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| Autor principal: | |
|---|---|
| Outros Autores: | |
| Formato: | Dissertação |
| Idioma: | pt_BR |
| Publicado em: |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
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| Assuntos: | |
| Endereço do item: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/33351 |
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Repositório Institucional |
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Argamassa Scheelita Agregado residual Areia artificial Areia de brita |
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Argamassa Scheelita Agregado residual Areia artificial Areia de brita Macêdo, Jeandson Willck Nogueira de Argamassa de revestimento produzida a partir da substituição do agregado natural por resíduo de scheelita e pó de pedra |
| description |
The exploration of aggregates involves the extraction of non-renewable natural resources, and
with that, it modifies the environment, causing environmental impacts. In 2016 alone, Brazil
produced around 312 million tons of sand, an aggregate that is usually extracted from river
beds, causing various damages to the environment, such as erosion, siltation of rivers, and soil
contamination. To mitigate these impacts, several pieces of research have been developed with
the objective of improving technologies that substitute natural aggregates for residues, such as
those generated in gravel and scheelite mining. The state of Rio Grande do Norte concentrates
the largest reserves of scheelite in Brazil, which are explored to obtaining tungsten, one of the
most used minerals in the production of various industrial segments. During the extraction of
this element, tons of solid waste are generated and stored outdoors, occupying large areas,
providing impacts to the environment. Stone dust is the fine by-product originating from the
rock crushing process to obtain gravel for civil construction, which, in turn, is usually deposited
in the quarries yard, in large volumes, providing various environmental impacts and respiratory
diseases. In Brazil, this by-product is used mainly in the production of concrete and
industrialized mortar, however, its use in the production of mortar and concrete in construction
works is still very limited. Faced with this problem, this research aims to study the performance
of coating mortars produced with total replacement of natural aggregate by residual binary
sands consisting of stone dust and scheelite by-products. For this, the characterization of waste
and materials used in the manufacture of mortars was carried out, including FRX, DRX, and
SEM analyses. Then, mortars were formulated at a ratio of 1:3 in volume, with total replacement
of natural sand by residual scheelite sand and crushing. The mortars were analyzed for their
properties in the fresh state (consistency, mass density, incorporated air content, and water
retention) and hardened (tensile strength, compression strength, immersion absorption,
capillary absorption, bulk density, and microstructure). In the end, coatings were performed,
which in turn, were evaluated for adherence to traction. The study of the packing and
granulometric distribution of the aggregates allowed the production of a high-quality residual
sand from the combination, in equal parts, of the stone dust and the residue of the coarse
scheelite. The mortar produced with this composition, in the fresh state, although denser, had
better consistency, greater water retention, and incorporated air content similar to the reference
mortar. In the hardened state, the formulation achieved high mechanical strength, higher mass
density, lower absorption, both by immersion and capillarity, among all the evaluated mortars.
Applied as a coating, it obtained tensile bond strength approximately to the reference mortar and, above the minimum values established by the Brazilian standards for coating mortars,
which confirms the feasibility of using the composition of crushing sand and scheelite as an
aggregate for mortars. |
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Acchar, Wilson |
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Acchar, Wilson Macêdo, Jeandson Willck Nogueira de |
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Macêdo, Jeandson Willck Nogueira de |
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In 2016 alone, Brazil produced around 312 million tons of sand, an aggregate that is usually extracted from river beds, causing various damages to the environment, such as erosion, siltation of rivers, and soil contamination. To mitigate these impacts, several pieces of research have been developed with the objective of improving technologies that substitute natural aggregates for residues, such as those generated in gravel and scheelite mining. The state of Rio Grande do Norte concentrates the largest reserves of scheelite in Brazil, which are explored to obtaining tungsten, one of the most used minerals in the production of various industrial segments. During the extraction of this element, tons of solid waste are generated and stored outdoors, occupying large areas, providing impacts to the environment. Stone dust is the fine by-product originating from the rock crushing process to obtain gravel for civil construction, which, in turn, is usually deposited in the quarries yard, in large volumes, providing various environmental impacts and respiratory diseases. In Brazil, this by-product is used mainly in the production of concrete and industrialized mortar, however, its use in the production of mortar and concrete in construction works is still very limited. Faced with this problem, this research aims to study the performance of coating mortars produced with total replacement of natural aggregate by residual binary sands consisting of stone dust and scheelite by-products. For this, the characterization of waste and materials used in the manufacture of mortars was carried out, including FRX, DRX, and SEM analyses. Then, mortars were formulated at a ratio of 1:3 in volume, with total replacement of natural sand by residual scheelite sand and crushing. The mortars were analyzed for their properties in the fresh state (consistency, mass density, incorporated air content, and water retention) and hardened (tensile strength, compression strength, immersion absorption, capillary absorption, bulk density, and microstructure). In the end, coatings were performed, which in turn, were evaluated for adherence to traction. The study of the packing and granulometric distribution of the aggregates allowed the production of a high-quality residual sand from the combination, in equal parts, of the stone dust and the residue of the coarse scheelite. The mortar produced with this composition, in the fresh state, although denser, had better consistency, greater water retention, and incorporated air content similar to the reference mortar. In the hardened state, the formulation achieved high mechanical strength, higher mass density, lower absorption, both by immersion and capillarity, among all the evaluated mortars. Applied as a coating, it obtained tensile bond strength approximately to the reference mortar and, above the minimum values established by the Brazilian standards for coating mortars, which confirms the feasibility of using the composition of crushing sand and scheelite as an aggregate for mortars. A exploração de agregados envolve a extração de recursos naturais não renováveis e, com isso, modifica o meio ambiente causando impactos ambientais. Somente em 2016, o Brasil produziu cerca de 312 milhões de toneladas de areia, agregado que é geralmente extraído dos leitos dos rios, causando danos diversos ao meio ambiente, como a erosão, o assoreamento dos rios e a contaminação dos solos. Com o propósito de mitigar estes impactos, diversas pesquisas vêm sendo desenvolvidas com o objetivo do aprimoramento de tecnologias que substituam os agregados naturais por resíduos, como aqueles gerados na mineração de brita e scheelita. O estado do Rio Grande do Norte concentra as maiores reservas de scheelita do Brasil, as quais são exploradas com vistas à obtenção de tungstênio, um dos minerais mais utilizados na produção de diversos segmentos industriais. Durante a extração deste elemento são geradas toneladas de resíduos sólidos que são estocados ao ar livre, ocupando grandes áreas, causando impactos ao meio ambiente. O pó de pedra é o subproduto fino originário do processo de britagem das rochas para obtenção de brita para a construção civil, que geralmente, é depositado no pátio das pedreiras, em grandes volumes, causando diversos impactos ambientais e doenças respiratórias. No Brasil, este resíduo é utilizado principalmente na produção de concreto usinado e argamassas industrializadas, no entanto, seu emprego na produção de argamassas e concretos em obras convencionais ainda é bastante restrito. Diante desta problemática, a presente pesquisa tem como objetivo o estudo do desempenho de argamassas de revestimento produzidas com substituição total do agregado natural por areias binárias residuais constituídas de pó de pedra e subproduto de scheelita. Para isso foi realizada a caracterização dos resíduos e materiais utilizados na confecção das argamassas, incluindo análises de FRX, DRX e MEV. Em seguida, foram formuladas argamassas na proporção de 1:3, em volume, com substituição total da areia natural por areias residuais de scheelita e britagem. As argamassas foram analisadas quanto as suas propriedades no estado fresco (consistência, densidade de massa, teor de ar incorporado e retenção de água) e endurecido (resistência à tração, à compressão, absorção por imersão, absorção por capilaridade, densidade aparente, e microestrutura). Ao final, foram executados revestimentos, que por sua vez, foram avaliados quanto a aderência à tração. O estudo do empacotamento e distribuição granulométrica dos agregados permitiu a confecção de uma areia residual de alta qualidade a partir da combinação, em partes iguais, do pó de pedra e o resíduo da scheelita grosso. A argamassa produzida com esta composição, no estado fresco, embora mais densa, obteve melhor consistência, maior retenção de água e teor de ar incorporado semelhante à argamassa referência. No estado endurecido, a formulação alcançou elevada resistência mecânica, maior densidade de massa, menor absorção, tanto por imersão quanto por capilaridade, de todas as argamassas avaliadas. Aplicada como revestimento, obteve resistência a aderência à tração aproximado a argamassa de referência e, superiores aos valores mínimos estabelecidos pelas normas brasileiras para argamassas de revestimentos, o que ratifica a viabilidade da utilização da composição da areia de britagem e de scheelita como agregado para argamassas. 2021-09-10T18:13:32Z 2021-09-10T18:13:32Z 2021-07-28 masterThesis MACÊDO, Jeandson Willck Nogueira de. Argamassa de revestimento produzida a partir da substituição do agregado natural por resíduo de scheelita e pó de pedra. 2021. 93f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021. https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/33351 pt_BR Acesso Aberto application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL |