Avaliação de pastas e argamassas com incorporação do pó de despoeiramento da escória KR como material cimentício suplementar
| dc.contributor.advisor-co1 | Sakata, Rafael Dors | |
| dc.contributor.advisor-co1ID | https://orcid.org/0000-0002-7022-3846 | |
| dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/3547547454752538 | |
| dc.contributor.advisor1 | Pilar, Ronaldo | |
| dc.contributor.advisor1ID | https://orcid.org/0000-0002-1906-2071 | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/6669573444640365 | |
| dc.contributor.author | Mello, Laylla Vidotto de | |
| dc.contributor.authorID | https://orcid.org/0009-0004-9475-3034 | |
| dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/0180522862308391 | |
| dc.contributor.referee1 | Pires, Patricio José Moreira | |
| dc.contributor.referee1ID | https://orcid.org/0000-0001-5445-1753 | |
| dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0913529658589507 | |
| dc.contributor.referee2 | Azevedo, Afonso Rangel Garcez de | |
| dc.contributor.referee2ID | https://orcid.org/0000-0002-4694-4459 | |
| dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/5332016516191423 | |
| dc.date.accessioned | 2025-05-23T17:25:47Z | |
| dc.date.available | 2025-05-23T17:25:47Z | |
| dc.date.issued | 2025-02-26 | |
| dc.description.abstract | Steel mills produce considerable amounts of solid waste, among which is KR slag, which is one of the desulfurization slags generated in the preliminary treatment of pig iron. Considering that the production of clinker and cement constitutes a significant source of anthropogenic CO² emissions worldwide, and knowing that it is not possible to halt the production of these materials, one option would be to focus on the recycling of industrial waste, which is another environmental problem, as an alternative solution to the current issue. In this way, knowing the availability of the residue and the increasing search for alternative binders, this study aimed to analyze the feasibility of using KR slag tilting dust (KRP), as a substitute for granulated blast furnace slag in cementitious materials, in order to verify the effects caused on the cementitious matrix regarding the physical-mechanical and microstructural properties. Mortars and pastes were produced with CP V Portland cement, granulated blast furnace slag, and KRP contents of 0, 5, 10, and 15%, replacing the granulated slag. Mixtures containing 15% of ground KR slag were also prepared. The established water/binder ratio was 0.35 for the pastes and 0.48 for the mortars, and standard sand was also used for the mortars. The supplementary cementitious materials were then characterized under physical-chemical, mineralogical, and microstructural aspects, through the use of microstructural techniques such as X-ray fluorescence (XRF), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and the R3 reactivity test, in addition to tests for specific gravity, insoluble residue, and laser granulometry. The pastes were subjected to isothermal calorimetry tests and mineralogical analysis by XRD, using the Rietveld method for phase quantification at 7, 28, and 91 days. The mortars were evaluated for compressive mechanical strength at 7, 28, and 91 days. It was observed that the incorporation of KRP retarded the ettringite formation process and promoted the formation of the C-S-H product in the hydration kinetics of the pastes, besides promoting a decrease in the amount of portlandite in some pastes and increasing the compressive mechanical strength, mainly at 7 and 28 days. Based on the results, it was observed that KRP has the potential to be a viable alternative for the production of mortars, with substitutions of up to 15% of granulated blast furnace slag by KRP, showing good performance, especially in terms of mechanical strength. | |
| dc.description.resumo | As usinas siderúrgicas produzem quantidades consideráveis de resíduos sólidos, entre eles, a escória KR, que é uma das escórias de dessulfurização, gerada no tratamento preliminar do ferro fundido. Tendo em vista, que a produção de clínquer e cimento constitui uma fonte significativa de emissões antropogênicas de CO² no mundo e sabendo que não é possível parar a produção destes materiais, uma opção seria se concentrar na reciclagem de resíduos industriais, que é outro problema ambiental, como uma solução alternativa para o problema atual. Dessa forma, sabendo da disponibilidade do resíduo e da crescente busca por aglomerantes alternativos, este estudo se propôs a analisar a viabilidade da utilização do pó de despoeiramento do basculamento da escória KR, denominado KRP, em substituição a escória granulada de alto forno, em materiais cimentícios, a fim de se verificar os efeitos causados na matriz cimentícia, no que tange as propriedades físico-mecânicas e microestruturais. As argamassas e pastas foram produzidas com cimento Portland CP V, escória granulada de alto forno e teores de 0, 5, 10 e 15% de KRP, em substituição a escória granulada. Também foram preparadas misturas contendo 15% de escória KR moída. A relação água/aglomerante estabelecida foi de 0,35 para as pastas e 0,48 para as argamassas e utilizou-se ainda areia normal para as argamassas. Realizou-se então, a caracterização dos materiais cimentícios suplementares sob aspectos físico-químicos, mineralógicos e microestruturais, por meio do uso de técnicas microestruturais como a fluorescência de raios-X (FRX), difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e ensaio de reatividade R3, além dos ensaios de massa específica, resíduo insolúvel e granulometria a laser. As pastas, foram submetidas a ensaios de calorimetria isotérmica e análise mineralógica pela DRX, utilizando o método de Rietveld para quantificação das fases nas idades de 7, 28 e 91 dias. As argamassas foram avaliadas quanto a resistência mecânica à compressão aos 7, 28 e 91 dias. Pode-se observar que a incorporação do KRP retardou o processo de formação de etringita e promoveu a formação do produto C-S-H na cinética de hidratação das pastas, além de promover a diminuição da quantidade de portlandita em algumas pastas e aumentar a resistência mecânica à compressão, principalmente, aos 7 e aos 28 dias. Com base nos resultados, observou-se que o KRP possui potencial para ser uma alternativa viável para produção de argamassas, com substituições de até 15% da escória granulada de alto forno pelo KRP, apresentando um bom desempenho, principalmente em termos de resistência mecânica. | |
| dc.description.sponsorship | Fundação de Amparo à Pesquisa e Inovação do Espírito Santo (FAPES) | |
| dc.format | Text | |
| dc.identifier.uri | http://repositorio.ufes.br/handle/10/19583 | |
| 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 | Argamassa | |
| dc.subject | Escória de dessulfurização | |
| dc.subject | Material cimentício suplementar | |
| dc.subject.cnpq | Engenharia Civil | |
| dc.title | Avaliação de pastas e argamassas com incorporação do pó de despoeiramento da escória KR como material cimentício suplementar | |
| dc.type | masterThesis |