Ultra-high performance concrete made from the insertion of glass residues as supplementary cement material

Autor: Crislene Rodrigues da Silva Morais, Frankslale Fabian Diniz de Andrade Meira, João Victor da Cunha Oliveira
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Research, Society and Development; Vol. 10 No. 7; e50810716988
Research, Society and Development; Vol. 10 Núm. 7; e50810716988
Research, Society and Development; v. 10 n. 7; e50810716988
Research, Society and Development
Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)
instacron:UNIFEI
ISSN: 2525-3409
Popis: Portland cement concrete manufacturing techniques in the world have an immense variability, since each location concentrates natural resources with unique characteristics, sometimes similar, but with always different process conditions, such as: labor, equipment, environmental conditions, processing, storage, among others. The aim of this work is to develop cementitious composites partially replacing mineral admixtures by powdered glass residues, evaluating the physical-mechanical behavior through axial compression strength, as well as the production of hydrated phases through x-ray diffraction, both at 28 days. Cement, silica fume, metakaolin, powder glass residue, polycarboxylic ether-based superplasticizer, and low temperature water were used to prepare different compositions of ultra-high performance concrete. The preparation took place with the aid of a mechanical bench mixer, and the densification was carried out with the aid of an immersion vibrator in cylindrical molds 50 x 100 mm. After unshaped, the specimens received heat treatment, with isotherm at 60°C for 36 hours, followed by wet curing in a tank saturated with calcium hydroxide, until the tests of compression strength and x-ray diffraction were carried out. The results show that the composition added with the residue, replacing metakaolin, behaved in an adequate manner, with compressive strength equivalent to the reference composition (silica fume + metakaolin), as well as the production of the same hydrated compounds. However, the application of only the glass residue or metakaolin reduced the intensity of the pozzolanic reactions, justified by the presence of a high content of calcium hydroxide in the compositions, which allows us to conclude that the powder glass residue presents viability as a filler, when replacing metakaolin in the presence of silica fume, as it does not compromise the performance of the mixtures made. Las técnicas de fabricación de concreto de cemento Portland en el mundo tienen una inmensa variabilidad, ya que cada ubicación concentra recursos naturales con características únicas, a veces similares, pero con condiciones de proceso siempre diferentes, tales como: mano de obra, equipos, condiciones ambientales, procesamiento, almacenamiento, entre otros. El objetivo de este trabajo es desarrollar composites cementosos mediante la sustitución parcial de adiciones minerales por residuo de vidrio en polvo, evaluando el comportamiento físico-mecánico mediante resistencia a la compresión axial, así como la producción de fases hidratadas mediante difracción de rayos X, ambos a 28 días. Se utilizaron cemento, sílice activa, metacaolín, residuos de vidrio, superplastificante a base de éter policarboxílico y agua a baja temperatura para hacer diferentes composiciones de hormigón de ultra alto rendimiento. La preparación se realizó con la ayuda de un mezclador mecánico de mesa y la densificación se realizó con la ayuda de un vibrador de inmersión en moldes cilíndricos de 50 x 100 mm. Después del desmoldeo, las probetas recibieron tratamiento térmico, con isoterma a 60 °C durante 36 horas, seguido de curado húmedo en un tanque de hidróxido de calcio saturado, hasta que se realizaron las pruebas de resistencia a la compresión y difracción de rayos X. Los resultados muestran que la composición añadida con el residuo, en sustitución del metacaolín, se comportó correctamente, con una resistencia a la compresión equivalente a la composición de referencia (sílice activa + metacaolín), así como la producción de los mismos compuestos hidratados. Sin embargo, la aplicación de solo el residuo de vidrio o metacaolín, redujo la intensidad de las reacciones puzolánicas, debido a la presencia de un alto contenido de hidróxido de calcio en las composiciones, lo que nos permite concluir que el residuo de polvo de vidrio es viable como relleno, al reemplazar el metacaolín en presencia de sílice activa, ya que no compromete el rendimiento de las mezclas realizadas. As técnicas de fabricação de concreto de cimento Portland no mundo possuem uma variabilidade imensa, uma vez que cada localidade concentra recursos naturais com características únicas, as vezes similares, mas com condições de processo sempre diferentes, como: mão de obra, equipamentos, condições ambientais, processamento, armazenamento, entre outros. Objetiva-se com esse trabalho desenvolver compósitos cimentícios substituindo parcialmente as adições minerais por resíduos de vidro em pó, avaliando o comportamento físico-mecânico por meio de resistência à compressão axial, bem como a produção de fases hidratadas através de difração de raios-x, ambos aos 28 dias. Utilizou-se cimento, microssílica, metacaulim, resíduo de vidros, superplastificante de base éter policarboxílico, e água em baixa temperatura para confeccionar diferentes composições de concreto de ultra alto desempenho. A preparação ocorreu com auxílio de misturador mecânico de bancada, e o adensamento foi realizado com auxílio de vibrador de imersão em moldes cilíndricos 50 x 100 mm. Após desmolde, os corpos de prova receberam tratamento térmico, com isoterma à 60°C por 36 horas, seguido de cura úmida em tanque saturado de hidróxido de cálcio, até a realização dos ensaios de resistência à compressão e difração de raios-x. Os resultados apontam que, a composição aditivada com o resíduo, substituindo o metacaulim, comportou-se de forma adequada, com resistência à compressão equivalente à composição de referência (microssílica + metacaulim), bem como a produção dos mesmos compostos hidratados. No entanto, a aplicação de apenas o resíduo de vidro ou metacaulim, reduziu a intensidade das reações pozolânicas, justificado pela presença de elevado teor de hidróxido de cálcio nas composições, o que permite concluir que o resíduo do vidro em pó apresenta viabilidade como fíler, ao substituir o metacaulim na presença de microssílica, por não comprometer o desempenho das misturas confeccionadas.
Databáze: OpenAIRE
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