Faculdade de Engenharia de Materiais - FEMAT/CANAN
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Navegando Faculdade de Engenharia de Materiais - FEMAT/CANAN por Orientador "SILVA, Alisson Clay Rios da"
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Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Estudo do concreto geopolimérico a partir de metacaulim da região norte com adição de escória de alto forno(2019-05-24) PORTO, Ana Beatriz Rodrigues; SILVA, Alisson Clay Rios da; http://lattes.cnpq.br/7389345867032737; https://orcid.org/0000-0001-9186-2287Os Geopolímeros são polímeros inorgânicos de uma nova classe de materiais que apresentam características particulares, sendo sintetizados a partir de reações de geopolimerização de vários constituintes, como matérias-primas naturais de origem geológica contendo aluminossilicatos, que conferem a este material boas propriedades mecânicas. A necessidade de redução de consumo de energia e de emissão de CO2 é uma exigência constante na indústria de cimento Portland, gerando esforços na melhoria da eficiência dos processos de fabricação, assim como o aproveitamento de resíduos e subprodutos de outras indústrias. O cimento geopolimérico possui características especiais, pois é desenvolvido com tecnologia inovadora empregando principalmente argilominerais, de forma distinta em relação a indústria cimenteira tradicional que tem como principal fonte de matéria-prima a rocha calcárea objetivando gerar o clínquer Portland. Os Concretos de Cimento Geopolimérico (CCG) são concretos desenvolvidos a partir do aglomerante Geopolimérico. Esses concretos apresentam propriedades físicas e mecânicas bem similares àquelas apresentadas pelos Concretos de Alto Desempenho (CAD). Neste trabalho, por meio de uma dosagem adaptada dos componentes que constituem o geopolímero, foi desenvolvido o concreto de cimento geopolimérico (CCG), que teve suas particularidades comparadas com o concreto de cimento Portland (CCP), através da fixação do parâmetro de dosagem, como a relação água/aglomerante. Para a obtenção do metacaulim, houve a necessidade de calcinar o caulim em uma temperatura de 850ºC por 2 horas e o resíduo utilizado foi Escória de Alto Forno como principal fonte de Cálcio. Estas matérias-primas foram caracterizadas por EDs e DR-X para o conhecimento das composições químicas dos precursores geopoliméricos. Foram realizados estudos preliminares de pasta e argamassas geopoliméricas com 7 dias de cura. Os melhores percentuais encontrados foram 45% de Escória de Alto Forno para a pasta e 69% de areia em Argamassa. Estes resultados então foram aplicados para o estudo do Concreto de Cimento Geopolimérico, posteriormente submetidos a ensaios de compressão na idade de 7 dias. Os resultados mostraram que o CCG atingiu resistência à compressão média de 42 Mpa, se enquadrando na normativa de Concreto de Alta resistência inicial e mostrando resultados similares ao do Concreto de Cimento Portland. As superfícies de fratura foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), a partir dos fragmentos retirados dos corpos-de-prova rompidos no ensaio mecânico. As análises apresentaram a melhor aderência matriz/agregado no CCG em comparação ao CCP.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Estudo do desempenho térmico e mecânico da argamassa geopolímérica a partir do metacaulim com adição de escória de alto forno(2019-06-24) SILVA, Alan Rodrigo Palheta; SILVA, Alisson Clay Rios da; http://lattes.cnpq.br/7389345867032737; https://orcid.org/0000-0001-9186-2287O Termo Geopolimero foi introduzido a partir de Davidovits, e indica materiais com propriedades cimenticias e matérias primas de origens geológicas ou minerais, para que ocorra a reação é necessário um meio alcalino, onde alumínio e silício reagirão e formarão polímeros (de onde surge o nome Geopolimero), e o cálcio entra no interstício da estrutura. Os Geopolímeros são conhecidos por propriedades bem interessantes, tais como rápida cura, resistência igual ou superior ao Portland, além de redução de danos ambientais quando comparado ao tradicional Cimento Portland. Neste trabalho objetivou-se produzir a Argamassa Geopolimérica – AGP, e encontrar as melhores formulações e propriedades utilizando como matéria prima o caulim da Região Norte e o Resíduo Escória de Alto - EAF, o Estudo contém pesquisa em relação a granulometria de EAF e uma análise preliminar de Pasta De Cimento Geopolimérico. Uma comparação foi realizada em relação a Argamassa Refratária Comum – ARC. Os resultados obtidos foram satisfatórios, com a AGP apresentando uma resistência a comprensão melhor que a ARC após a exposição térmica na temperatura de 400ºC.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Estudo do processo de calcinação do caulim para produção de geopolímeros(2024-09-26) BOTELHO, Jhonata Albuquerque; SILVA, Alisson Clay Rios da; http://lattes.cnpq.br/7389345867032737; https://orcid.org/0000-0001-9186-2287O cimento Portland é um dos materiais mais utilizados no mundo, e é responsável por volta de 7,5% das emissões anuais de gases agravadores do efeito estufa. Engenheiros e cientistas visando diminuir danos maiores ao meio ambiente pesquisam e projetam cimentos alternativos de alto desempenho utilizando tecnologia verde, para substituir o cimento Portland. Dentre a classe de cimentos alternativos encontra-se os geopolímeros, polímeros inorgânicos desenvolvidos pelo cientista francês Joseph Davidovits. Os geopolímeros são produzidos por meio de uma fonte de aluminossilicatos amorfos junto a uma solução alcalina, que por meio da geopolimerização forma um material de alta durabilidade, refratariedade e resistência mecânica, devido as ligações Si-O-Al. O metacaulim é um dos principais materiais precursores fonte de aluminossilicatos para a produção de geopolímeros devido sua composição química e reatividade. No presente estudo foi investigado o desempenho mecânico de geopolímeros a base de metacaulim da região amazônica com adição parcial de escória de alto forno, baseado em três temperaturas de calcinação, 700°C, 800°C e 900°C, por 2h cada. Inicialmente foi realizado a calcinação para a obtenção do metacaulim nas três temperaturas, em seguida foram determinadas as propriedades físicas de perda ao fogo e teor de umidade, e mineralógicas, através de Difratometria de Raios-X. Em seguida, foram produzidos corpos-de-prova de pasta geopolimérica de cada metacaulim obtido, com 10% de adição parcial de escória de alto forno e uma solução alcalina de 10 molar, para determinação de resistência a compressão. Em seguida os cimentos geopoliméricos fraturados foram analisados por meio de microscopia óptica. O metacaulim obtido nas três temperaturas apresentaram propriedades físicas consistentes com a literatura apresentou propriedades físicas, a análise de Difratometria de Raios-X apresentaram um halo amorfo com um pico acentuado de sílica, o que resultou em uma resistência a compressão de 44, 45, 38 MPa, das variações de temperatura de obtenção do metacaulim 700, 800, e 900°C, respectivamente. Quanto a análise morfológica, as pastas produzidas com metacaulim obtido a 700° e 800° apresentaram uma superfície densa e homogênea, quando comparados a pasta geopolimérica produzida com o metacaulim obtido a 900°C, devido à baixa atividade pozolânica comparado as demais variações térmicas.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Estudo fractográfico de compósitos de matriz polimérica reforçados com fibras de Açaí e Curauá(2021-10-07) COELHO, Dayse Natália Matos; CÂNDIDO, Verônica Scarpini; http://lattes.cnpq.br/8274665115727809; https://orcid.org/ 0000-0002-3926-0403; SILVA, Alisson Clay Rios da; http://lattes.cnpq.br/7389345867032737; https://orcid.org/ 0000-0001-9186-2287A necessidade de preservar o meio ambiente e de encontrar destinações dos resíduos dispostos ao ar livre, vem contribuindo para um maior interesse na utilização de materiais derivados de recursos renováveis e mais que isso, materiais sustentáveis associados a bons desempenhos mecânicos. Diante disso, nesse estudo foi utilizado as fibras do caroço do açaí, resíduo da agroindústria que gera um excesso de resíduos por ano e fibras de curauá, como recurso renovável em aplicação em compósitos poliméricos. O objetivo desse estudo foi desenvolver materiais compósitos através do método manual de fabricação, com matriz Poliéster Ortoftálica empregando reforço de fibras lignocelulósicas de açaí e curauá com comprimentos médios de 16 mm para fazer análises morfológicas das superfícies de fraturas. Os valores de fração mássica inserida foram de 50% de fibras de açaí, 50% de fibras de curauá e 50% híbrido, para 50% de resina e 1% de catalisador. Para isso, inicialmente foi feito a caracterização física de dimensionamento e densidade das fibras. Para a análise morfológica foram realizados rompimentos de 3 corpos de prova em direção uniaxial em uma prensa hidráulica de 15 toneladas da marca BOVENAU e levados para estudar a superfície de fratura através de análises macroscópicas e microscópicas dos corpos de prova, por meio de Microscopia Óptica – MO e Microscopia Eletrônica de Varredura – MEV. Os compósitos apresentaram uma boa adesão interfacial fibra/matriz, observadas pelo rompimento das fibras e presença de poucas bolhas, assim demonstrando potencial para um comportamento mecânico satisfatório, sendo aptos para realização de ensaios mecânicos e aplicações futuras.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Estudo morfológico preliminar de materiais geopoliméricos com escória de alto forno submetidos a altas temperaturas(2021-06-17) CORRÊA, Thiago; SILVA, Alisson Clay Rios da; http://lattes.cnpq.br/7389345867032737; https://orcid.org/0000-0001-9186-2287O Cimento Portland, utilizado para a produção do concreto é a matéria-prima mais usada na construção civil e isso implica no desenvolvimento, de forma significativa na economia dos países. Contudo, para cada tonelada de cimento produz-se, aproximadamente, 0,95 toneladas de CO2 tornando esse material nocivo para o meio ambiente. Desenvolvido pelo pesquisador Joseph Davidovits, os geopolímeros são materiais poliméricos inorgânicos, com microestrutura mista (amorfa à semicristalina) e possuem características básicas de durabilidade, estabilidade térmica, além de ser muito resistente. A produção é feita a partir da mistura vários aluminossilicatos e tipos de ativadores alcalinos. A produção de argamassas geopoliméricas incorporando resíduos industriais vem se tornando nos últimos anos uma maneira de produzir materiais para a construção civil com menores custos, porém uma excelente alternativa para o reaproveitamento de resíduos viável economicamente. Neste trabalho as pastas e argamassas foram produzidas com o uso de Metacaulim, Escória de Alto Forno e ativador alcalino. Este trabalho tem como objetivo desenvolver pasta e argamassa geopolimérica e analisar suas microestruturas através do microscópio óptico quando submetidas a altas temperaturas. Os resultados demonstraram, através das análises microestruturais, que a Escória de Alto Forno e a temperatura podem influenciar na resistência do material.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Materiais cimentícios geopoliméricos a partir de escória de alto forno: um estudo morfológico preliminar(2021-06-17) LUCAS, Mathaus Moraes; SILVA, Alisson Clay Rios da; http://lattes.cnpq.br/7389345867032737; https://orcid.org/0000-0001-9186-2287Em todas as obras da construção civil são utilizadas grandes quantidades de concreto e a indústria vem evoluindo gradativamente para atender as necessidades do mercado com maior qualidade, durabilidade e menor custo. Com essa crescente demanda, cresce também os impactos ambientais causados pela construção civil e a busca por estudos inovadores se faz necessária como alternativa para um concreto mais sustentável. Neste trabalho se buscou desenvolver o estudo da microscopia de pastas e argamassas alternativas de alto desempenho, a partir de argilominerais álcali-ativados com escória de alto forno. Os materiais utilizados no trabalho foram: metacaulim, escória de alto forno, Hidróxido de Potássio e areia como agregado miúdo. A metodologia utilizada para a obtenção das formulações para confecções de pasta foi utilizando os estudos de Porto (2019) e Silva (2011) enquanto que para a argamassa foram os estudos de Helene e Terzian (1993) e de Silva (2011). Foram Confeccionados 5CP’s para cada formulação de pasta onde se vario a quantidade mássica de escória (0%,35%,45%, 55%,60% e 65%) e 5 CP’s para cada formulação de argamassa com 45% de escória e variando a quantidade mássica de areia (0%,29%,59%,69%,75% e 81%). Os ensaios realizados foram de caracterização mineralógica da matéria prima por DRX, tempo de pega e microscopia óptica. Nos resultados, pode-se perceber que o tempo de pega é influenciado pela concentração do ativador alcalino, onde os resultados não foram semelhantes aos da literatura. A partir da pasta com 45% de EAF a concentração do ativador alcalino não é suficiente o que acarreta no aparecimento de muitas partículas não reagidas, já para a argamassa se observou que com o aumento da quantidade de areia, houve concentração de partículas que foi atribuído ao processo de fabricação e a concentração do ativador alcalino devido a quantidade de partículas soltas e não reagidas. Pode-se concluir que as matérias-primas utilizadas estão adequadas para o uso em geopolímeros, com o aumento de EAF a quantidade de microporos diminuiu na pasta e que o material utilizado tem grande potencial na indústria cimentícia.