00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) CTEC - CENTRO DE TECNOLOGIA Dissertações e Teses defendidas na UFAL - CTEC
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Tipo: Tese
Título: Estudo experimental e numérico de agregado graúdo reciclado tratado para aplicação em concreto
Título(s) alternativo(s): Experimental and numerical study of treated recycled coarse aggregate for concrete application
Autor(es): Silva, Osvaldo Ferreira da
Primeiro Orientador: Gomes, Paulo César Correia
metadata.dc.contributor.referee1: Balreira, Eduardo Cabral
metadata.dc.contributor.referee2: Santos Filho, Manoel Martins dos
metadata.dc.contributor.referee3: Moraes, Karoline Alves de Melo
metadata.dc.contributor.referee4: Santos, Roberto Barbosa dos
Resumo: A grande produção de resíduos de construção civil (RCC) tem induzido vários países a definirem políticas de gestão e investirem na reciclagem desse material, na indústria da construção civil. Parte do RCC é de resíduo de concreto (RC), e os agregados graúdos reciclados de concreto (AGRC) são considerados os de melhor qualidade para fabricação de concretos. As pesquisas comprovam que a porosidade do AGRC é superior a porosidade dos agregados graúdos naturais (AGN), e esta pode ser a responsável pela perda de qualidade dos concretos com AGRC. Os tratamentos propostos para redução da porosidade dos AGRC têm sido aplicados no produto final do AGRC, sendo pouco provada sua eficiência nas propriedades dos concretos. Outro aspecto importante na atualidade é a introdução de métodos numéricos, que podem auxiliar na avaliação de resultados de ensaios e em procedimentos de elaboração computacional de composições de concretos. Neste contexto, esse estudo propõe um método de tratamento de AGRC para reduzir sua porosidade, contribuindo na qualidade das propriedades deste agregado. A análise numérica dos métodos de ensaios aplicados e de resultados obtidos foram introduzidos para auxiliar em futuras implementações em programas computacionais. O AGRC foi obtido do beneficiamento de corpo de provas de concreto e caracterizado. O método de tratamento do AGRC foi realizado por desgaste em moinho de bolas, equipamento de ensaios de abrasão “Los Angeles”. Foi definida uma proposta de análise numérica do método de tratamento, e realizada a caracterização dos AGRC e AGRC tratados (AGRCT). As características destes agregados foram determinadas. Para a cinética de absorção, foi proposto um modelo numérico baseado nas curvas dos ensaios de absorção. Ainda no aspecto de absorção desses agregados foi realizado um estudo sobre a influência da absorção das diferentes fases de formação desses agregados. Para a aplicação e análise dos comportamentos dos AGRC e AGRCT foram produzidos concretos autoadensáveis (CAA) e convencionais (CC). As composições dos CAA foram baseadas em formulações de estudos prévios. Métodos numéricos para a determinação da dosagem do superplasticante pelo ponto de saturação; e para a composição dos agregados, forma propostos. Os comportamentos dos concretos foram avaliados levando em consideração o uso ou não da água de absorção dos AGRC e AGRCT, sendo consideradas as águas efetivas dos concretos. As propriedades nos estados fresco e endurecido foram avaliadas em função dos tipos de AGRC com ou sem tratamento, como também foram realizadas análises estatísticas das porosidades dos AGRC e AGRCT, e das resistências à compressão dos concretos. Os resultados das características dos AGRCT indicaram que houve melhora das propriedades físicas do AGRC com o método de tratamento proposto, sendo observado redução da porosidade dos AGRCT em relação ao AGRC. As análises numéricas do método de tratamento apresentaram correlação com os fenômenos observados nas amostras de AGRCT obtidas. As análises dos resultados dos concretos mostraram que em geral os concretos com AGRCT apresentaram melhores desempenho que os concretos com AGRC e com agregados naturais (AGN). Numa análise global o CAA sem a água de absorção apresentou melhores propriedades no estado endurecido em relação ao CAA com 80% da água de absorção. A razão entre o custo da energia gasta nos concretos em relação as suas resistências, indicaram que o método de tratamento foi eficiente.
Abstract: The large production of construction waste (CW) has led several countries to define management policies and invest in recycling this material, in the construction industry. Part of the CW consists of concrete waste, and coarse recycled concrete aggregates (CRCA) are considered to be of the best quality for concrete manufacturing. Research shows that the porosity of CRCA is higher than the porosity of natural coarse aggregates (NCA), and this may be responsible for the loss of quality of concretes with CRCA. The treatments proposed to reduce the porosity of CRCA have been applied to the final product of CRCA, with little proven efficiency in the properties of concretes. Another important aspect nowadays is the introduction of numerical methods, which can assist in the evaluation of test results and computational elaboration procedures for concrete compositions. In this context, this study proposes a method of treating AGRC, and numerical analysis that contributed to improving the quality of AGRC properties, and the introduction of numerical analysis of the tests for implementation in computer programs. The CRCA was obtained from the processing of concrete specimens and characterized. The AGRC treatment method, to reduce its porosity, was carried out by wear in a ball mill, “Los Angeles” abrasion testing equipment. A proposal for a numerical analysis of the treatment method was defined, and the characterization of CRCA and CRCA treated (CRCA T) was carried out. For the absorption kinetics of AGRC and AGRCT, a numerical model was proposed based on the curves of the absorption tests. Still on the absorption aspect of these aggregates, a study was carried out on the influence of the absorption of the different phases of formation of these aggregates. For the application and analysis of the behaviors of the CRCA and CRCAT, conventional (CC) and special (SCC) concretes were produced. In obtaining the compositions of the SCC ‘s, dosage methods used in previous studies were used. Numerical methods were used to determine the dosage of the superplasticizer by the saturation point; and for the composition of aggregates. The concrete behaviors were evaluated taking into account the use or not of 80% of the water of absorption of the CRCA and CRCA T, being considered the effective waters of the concrete. The properties in the fresh and hardened states were evaluated according to the types of CRCA used, as well as statistical analyzes of the porosities of the CRCA and CRCA T, and of the compressive strengths of the concretes. The numerical models correlated with the analyzed phenomena and the results obtained from the CRCAT characteristics indicated that it is possible to improve the physical properties of the CRCA with the proposed method, which was observed by the reduction of the CRCAT porosity in relation to the CRCA. The analysis of the results showed that, in general, concretes with CRCA T performed better than concretes with CRCA and with only natural aggregates (NCA). In a global analysis, SCC without absorption water showed better properties in the hardened state compared to SCC with the use of 80% of absorption water. The ratio between the cost of energy spent on concrete in relation to its resistance, indicated the most efficient treatment.
Palavras-chave: Resíduos da construção civil
Reciclagem
Agregados graúdos – Tratamento
Métodos numéricos
Agregado reciclado
Concreto com agregados
Recycled aggregate
Treatment
Concrete with recycled aggregates
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::CONSTRUCAO CIVIL::MATERIAIS E COMPONENTES DE CONSTRUCAO
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Materiais
Citação: SILVA, Osvaldo Ferreira da. Estudo experimental e numérico de agregado graúdo reciclado tratado para aplicação em concreto. 2020. 233 f. Tese (Doutorado em Ciência dos Materiais) – Programa de Pós Graduação em Ciência dos Materiais, Centro de Tecnologia, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2020.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/7511
Data do documento: 3-jul-2020
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