Assessment of fine fraction CDW and agricultural waste ashes as low-carbon supplementary cementitious materials (2025)
- Authors:
- Autor USP: HERNÁNDEZ, JAVIER EDUARDO VILLAR - FZEA
- Unidade: FZEA
- Sigla do Departamento: ZEB
- DOI: 10.11606/D.74.2025.tde-22042025-135952
- Subjects: CIMENTO; CINÉTICA; POZOLANAS
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: A adição de materiais pozolânicos como substitutos parciais do clínquer no cimento Portland é um tema de interesse para a indústria de construção civil e cimenteira, especialmente porque proporciona melhorias nas propriedades físicas e mecânicas das argamassas e concretos, reduz os custos de produção do cimento, minimiza o consumo de energia ao utilizar menos clínquer/tonelada de cimento produzido e reduz as emissões de CO2/tonelada de cimento produzido (cimento de baixo carbono). Seguindo a linha de implementação de uma economia circular, este projeto avaliará novas matrizes cimentícias ternárias e quaternárias ecoeficientes a partir da mistura de cimento com resíduos agroindustriais calcinados de alta reatividade (cinza de folha de bambu: BLAsh e cinza de casca de arroz: RHA) e resíduos de construção e demolição de baixa reatividade e grande disponibilidade no país e no mundo. Várias análises experimentais são feitas: essas análises estão relacionadas inicialmente com a caracterização química, mineralógica e morfológica dos materiais iniciais. Além disso, é realizada uma avaliação qualitativa e quantitativa rigorosa (cálculo de parâmetros cinéticos) da atividade pozolânica desses materiais e de suas combinações binárias e ternárias em sistemas CH/pozolana usando um ensaio condutimétrico (primeiro estágio). Essas análises mostram uma melhoria na atividade pozolânica dos resíduos de construção e demolição (CDW) com a incorporação de cinzas de alta reatividade na mistura,sendo a mistura CDW50+BLAsh50 a que apresentou os melhores resultados pozolânicos de todas as misturas binárias e ternárias analisadas (atividade pozolânica da ordem de 10-1 h-1). Além disso, a caracterização dos produtos de reação do sistema pozolana/hidróxido de cálcio usando análise termogravimétrica, análise de difração de raios X e análise de microscopia eletrônica de varredura corroboram a ocorrência da reação pozolânica e a formação de produtos de reação como hidratos de silicato de cálcio para todas as misturas analisadas. Na segunda etapa, o comportamento físico-mecânico das matrizes de cimento binárias e das novas matrizes de cimento ternárias e quaternárias realizadas mostra a formulação CDW60+BLAsh40+OPC como a amostra com a maior resistência à compressão (45,55 MPa) e absorção de água de 21,93%. O comportamento microestrutural (difração de raios X e análises termogravimétricas) mostra uma diminuição na presença de portlandita nas formulações cimentícias ternárias e quaternárias em relação às pastas binárias. Isso permite estabelecer a base para a proposta das misturas de pozolana mais adequadas e suas dosagens ideais. Este trabalho de pesquisa fornece ao setor de cimento a base científica para o uso de CDW e a caracterização dessas misturas, bem como os dados dos parâmetros cinéticos e termodinâmicos que refletem a atividade dos materiais pozolânicos analisados
- Imprenta:
- Publisher place: Pirassununga
- Date published: 2025
- Data da defesa: 10.03.2025
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo é de acesso aberto
- URL de acesso aberto
- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
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ABNT
VILLAR-HERNÁNDEZ, Javier Eduardo. Assessment of fine fraction CDW and agricultural waste ashes as low-carbon supplementary cementitious materials. 2025. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, Pirassununga, 2025. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74133/tde-22042025-135952/. Acesso em: 25 jun. 2025. -
APA
Villar-Hernández, J. E. (2025). Assessment of fine fraction CDW and agricultural waste ashes as low-carbon supplementary cementitious materials (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, Pirassununga. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74133/tde-22042025-135952/ -
NLM
Villar-Hernández JE. Assessment of fine fraction CDW and agricultural waste ashes as low-carbon supplementary cementitious materials [Internet]. 2025 ;[citado 2025 jun. 25 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74133/tde-22042025-135952/ -
Vancouver
Villar-Hernández JE. Assessment of fine fraction CDW and agricultural waste ashes as low-carbon supplementary cementitious materials [Internet]. 2025 ;[citado 2025 jun. 25 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74133/tde-22042025-135952/
Informações sobre o DOI: 10.11606/D.74.2025.tde-22042025-135952 (Fonte: oaDOI API)
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