Escória de ferro-níquel como material cimentício suplementar em substituição parcial ao clínquer portland em pastas e argamassas de alta resistência

dc.contributor.advisor1Pilar, Ronaldo
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0002-1906-2071
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6669573444640365
dc.contributor.authorJacobelis Neto, Walter
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0009-0005-4192-0027
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/3413365150987443
dc.contributor.referee1Pires, Patricio José Moreira
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0001-5445-1753
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0913529658589507
dc.contributor.referee2Pereira, Eduardo
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0001-6944-795X
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/5125149922713810
dc.contributor.referee3Sakata, Rafael Dors
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0002-7022-3846
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/3547547454752538
dc.date.accessioned2024-07-30T19:47:10Z
dc.date.available2024-07-30T19:47:10Z
dc.date.issued2024-03-26
dc.description.abstractFerronickel slag (FNS) is an industrial by-product, and it’s used in construction as a potential aggregate or binder. This material is subject of research aimed at improving the mechanical properties and durability of concrete and mortar. This study aimed to evaluate the effect of incorporating FNS on the fresh and hardened state performance of pastes and mortars. FNS was incorporated to ground clinker with gypsum at mass proportions of 10%, 20%, and 30%, with a fineness of 5,900 cm²/g, as well as at 20% with a fineness of 9,300 cm²/g, to simultaneously evaluate the influence of surface area. Samples containing 20% limestone filler were also produced. The pastes were evaluated in terms of fresh state properties through rheological tests and calorimetry. In self-compacting concrete mortars, technological tests including slump flow, flow time through a mini V-funnel, density, and air content were conducted in the fresh state, as well as compressive strength in hardened state mortars. Rheological tests showed a reduction in static and dynamic shear stresses of 20% and 18%, respectively, at 10 minutes, on average, for samples containing FNS with specific surface area of 5,900 cm²/g. Reductions in heat release peaks were observed in samples containing FNS, up to 22% in sample P-E30. Compositions containing FNS with specific surface area of 5,900 cm²/g showed slump flow values 16% to 29% higher than the reference at 10 minutes. This increased fluidity was maintained at 60 minutes. The sample with FNS with a specific surface area of 9,300 cm²/g showed only a 6% higher flow than the reference at 10 minutes. All samples with supplementary cementitious materials had shorter flow times through the mini V funnel, with an average reduction at 10 minutes and 60 minutes of 38% and 44%, respectively. Mortars containing FNS exhibited a proportional reduction in compressive strength of 5% to 13%, higher when the FNS content was higher. The cement intensity index was on average 13% lower with the use of FNS
dc.description.resumoA escória de ferro-níquel (EFN) é um subproduto industrial, sendo o uso deste material na construção civil, como potencial agregado ou aglomerante, tema de pesquisas em que se busca melhorar propriedades mecânicas e de durabilidade de concretos e argamassas. Este trabalho objetivou avaliar o efeito da incorporação de EFN no desempenho no estado fresco e endurecido de pastas e argamassas. A EFN foi incorporada ao clínquer moído com gipsita em teores de 10%, 20% e 30% em massa, com finura de 5.900 cm²/g, bem como no teor de 20% com finura de 9.300 cm²/g, avaliando paralelamente a influência da área superficial. Foram produzidas também amostras contendo 20% de fíler calcário. As pastas tiveram suas propriedades no estado fresco avaliadas a partir de ensaios reológicos e de calorimetria. Em argamassas para concretos autoadensáveis, foram realizados ensaios tecnológicos de espalhamento, tempo de escoamento por mini funil V, massa específica e ar incorporado, no estado fresco, bem como a resistência à compressão em argamassas no estado endurecido. Os ensaios reológicos demonstraram redução das tensões de cisalhamento estáticas, de 20%, e dinâmicas, de 18%, aos 10 min, da média das amostras contendo a EFN 5.900 cm²/g. Percebeu-se redução nos picos de liberação de calor das amostras contendo EFN, de até 22% na amostra P-E30. As composições contendo EFN com finura Blaine de 5.900 cm²/g apresentaram valores de espalhamento 16% a 29% maiores do que a referência, aos 10 min. Esta maior fluidez se manteve aos 60 min. A amostra com EFN com área superficial de 9.300 cm²/g obteve um espalhamento 6% maior do que a referência, aos 10 min. Todas as amostras com materiais cimentícios suplementares obtiveram menor tempo de escoamento por mini funil V, com uma redução média aos 10 min e 60 min de 38% e 44%, respectivamente. As argamassas contendo EFN apresentaram uma redução de resistência à compressão de 5% a 13%, com reduções maiores conforme o teor da escória aumentou. Os índices de intensidade do cimento diminuíram em média 13%
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/17643
dc.languagepor
dc.language.isopt
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Engenharia Civil
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil
dc.rightsopen access
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
dc.subjectCimento Portland
dc.subjectArgamassa
dc.subjectEscória (Metalurgia)
dc.subjectTrabalhabilidade
dc.subjectResistência à compressão
dc.subjectPastas cimentícias
dc.subjectEscória de ferro-níquel
dc.subjectMaterial cimentício suplementar
dc.subjectWorkability
dc.subjectCompressive strength
dc.subjectCement pastes
dc.subjectFerronickel slag
dc.subjectSupplementary cementitious material
dc.subject.cnpqEngenharia Civil
dc.titleEscória de ferro-níquel como material cimentício suplementar em substituição parcial ao clínquer portland em pastas e argamassas de alta resistência
dc.typemasterThesis
foaf.mboxwjacobelisneto@gmail.com
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