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Solos dispersivos e sulfatados possuem características incomuns aos demais solos, demandando, desta forma, maior atenção durante sua utilização. Com relação às suas peculiaridades, a dispersão acontece devido à grande quantidade de sódio dissolvido em seus poros e, por consequência, adsorvido as partículas de argila. Isto faz com que se tenha um desbalanceamento eletroquímico, resultando assim, em cargas repulsivas líquidas. Em decorrência disto, suas partículas possuem um comportamento que se assemelha ao de coloides. Dentre as problemáticas envolvidas, encontram-se, por exemplo, a suscetibilidade à ocorrência de processos erosivos (e.g. piping, formação de ravinas, voçorocas, túneis, etc.) pelo simples fato de existir água pura e calma em suas proximidades. Já com relação à presença de sulfatos, os quais se manifestam na forma de minerais como gesso, anidrita, barita e jarosita. Este tipo de solo, quando estabilizado quimicamente a partir de estabilizantes à base de cálcio e, acrescido de excessiva umidade, desencadeiam a formação de minerais expansivos. Dentre estes, a etringita e a taumasita, responsáveis por um grande aumento de volume. Os problemas decorrentes deste fenômeno levam à deterioração de obras a um curto espaço de tempo. Isto, em virtude das expansões exacerbadas que causam consequências indesejadas como ondulações em rodovias, perda de sustentação de fundações, dentre outros. Nesse contexto, a atual pesquisa propõe a estabilização e reforço, de um solo proveniente da região do Chaco Paraguaio que apresenta as características acima mencionadas. O tratamento deste solo foi realizado a partir da incorporação de materiais como cal de carbureto (CC), fibra de vidro moída (FM) e fibra de vidro em filamentos (FI). E tem por objetivo dirimir problemáticas de dispersão e expansão dos compósitos gerados. As misturas propostas foram avaliadas em termos de resistência à compressão simples, rigidez inicial, expansão tridimensional, expansão unidimensional, resistência à compressão confinada, durabilidade, resistência à tração e, vida de fadiga. Também, por intermédio de ensaios de difração de raios-X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV), verificou-se a formação de compostos ligantes bem como, de minerais expansivos. Ambos estes, que viessem justificar a utilização dos materiais propostos. Desta forma, propõe-se aqui uma maneira de melhoramento para solo que se enquadram nestas características, dispersivos e sulfatados. Para isto, recorreu-se a metodologias de planejamento de experimentos como experimentos fatoriais, fatoriais fracionários e projetos compostos de segunda ordem. Ademais, além de averiguar a eficiência da estabilização proposta, procurou-se a implementação das relações h/Biv e h/Liv às variáveis respostas obtidas. A estabilização proposta se mostrou eficaz do ponto de vista de reações pozolanicas, entretanto, no que diz respeito à utilização de fibras de vidro no formato de filamentos, estas não chegaram a vigorar como uma alternativa. Com alguns casos, como durabilidade, podendo levar até a uma maior taxa de perda de massa. Independentemente do meio pelo qual foi realizada a avaliação, há uma predominância da porosidade em governar o desempenho dos compósitos. Desta forma, quão maior a compacidade das amostras bem como, teor de cal, maiores foram as expansões resultantes. Ambas relações h/Biv e h/Liv puderam ser implementadas, sendo a relação h/Liv uma promissora ferramenta para previsão do potencial expansivo de solos sulfatados. Dispersive and sulfate-rich soils have unusual characteristics when compared to the others soils. Thereby, a special attention needs to be taken when its presence is detected. The dispersity occurs owing to the presence of large amount of diluted sodium on the soil voids, consequently, adsorbed around the clay minerals. Therefore, an electrochemical imbalance results in repulsive chargers between the clay particles. Therewith, the clay particles seems to be as colloids. Distinct problems are involved with this characteristic such as susceptibility to erosive processes like piping, ravines, gullies and, tunnels, when pure and calm water get in touch with soil particles. Related to sulfate-rich soils, the presence of sulfates is associated with minerals as gypsum, anhydrite, barite and, e jarosite. When calcium based stabilizers are applied to sulfate-rich soils, the later become prone to develop expansive minerals. Etringitte and Thaumasite are examples of this, being responsible to larger volumetric swell. A significant volumetric swell induce a reduced life cycle of constructions owing to undesirable damages. Roadways could be stated as examples, where a minor strain become its usage unviable. In this context, was proposed a manner of stabilize and reinforce a sulfate-rich dispersive soil from Paraguayan country. The materials applied herein were carbide lime (CC), crushed fiberglass (FM) as an artificial pozzolan and, filament fiberglass (FI). The proposed stabilization and reinforcement aims to solve the dispersive and volumetric swell problems. A blend of materials were tested throughout unconfined compressive strength, initial shear modulus, 3-D volumetric swell tests, 1-D volumetric swell tests, confined compressive strength (triaxial), wetting-drying durability, tensile strength and, fatigue life. Finally, imagens of scanning electron microscope (SEM) and X-ray diffraction (XRD) are provided in order to verify the ettringite and thaumasite formation plus the C-S-H and C-A-H gel generation. To develop the actual research a factorial designs methodology were applied, in this case a general 2k, 2k-p fractional and, central composite designs. Moreover, this study aims to verify the h/Biv and h/Liv relations efficiency on describing the response variables. The proposed stabilization achieved its objective by means through pozzolan reactions, however, fiberglass inclusions did not appears as an alternative to expansion restraint. Independently of the test methodology, porosity remain being the main factor controlling the composite performance. Thereby, as greater as the specimen porosity, less was the volumetric swell observed. Whereas, an increase in the carbide lime content carried to larger expansions. Either h/Biv and h/Liv relations demonstrated to be an efficient tool to describe response variables, becoming the h/Liv relation a potential way to predict the volumetric swell of sulfate-rich soils.

Due to economical and sustainable issues there is growing interest in investigating agro-industrial wastes as alternative route for future eco-efficient and sustainable pozzolans. The generation of ashes from cogeneration processes in which sugar cane wastes are used as biomass, involves significant environmental, social and health problems when they are accumulated in dumps. This paper explores the scientific and technical aspects of two Brazilian sugar cane ashes from different processes of production: one from an industrial cogeneration process and another from laboratory scale, maintaining the same proportions of mixture (50% mixture of bagasse and leaf). Subsequently, their behavior in ordinary Portland cement matrices made with 20% ashes substitution was analyzed. The results show that the industrial ashes presented variations on the chemical and mineralogical compositions, pozzolanic reaction rate and different formation of hydrated phases with respect to the laboratory ashes. The 20% blended cements complied with the chemical, physical and mechanical requirements set out in the existing Standards, maintaining the mechanical performance with respect to the control mortar at 60 days of curing.

Alkali-aggregate reaction is a chemical reaction between cement alkalis and some reactive mineral present in some aggregates, leading to concrete expansion and cracking. One kind usually observed and studied in Brazil is the alkali-silica reaction, due to its fast development. There are several methods that are effective to control and mitigate this reaction, and one of them is the partial replacement of cement by mineral additions such as pozzolans like fly-ash, silica fume and slag. In this study, we propose the use of electrical steel slag as a partial replacement of cement, evaluating its effectiveness by NBR 15577:2008, employing different proportions as replacement. It seems that the electrical steel slag, despite its expansive behavior, has been effective in the control of the ASR. Resumo A reação álcali-agregado (RAA) é uma reação que ocorre entre os álcalis do cimento e alguns compostos minerais presentes em determinados agregados, gerando consequências ao concreto, como por exemplo, fissuração. A reação com maiores ocorrências registrada no Brasil é a reação álcali-sílica (RAS), devido à rapidez com que esta ocorre em função das formas minerais reativas envolvidas. Vários métodos estudados já se comprovaram eficazes para o controle desta reação, sendo um deles a substituição parcial de cimento por adições como as pozolanas, dentre as quais podem ser citadas as cinzas volantes e as escórias de origem siderúrgica. Neste sentido, este trabalho tem por objetivo o estudo da utilização da escória de aciaria elétrica como redutor da reação álcali-agregado, sendo desenvolvido com base nas orientações da NBR 15577:2008 Agregados - Reatividade Álcali-Agregado, avaliado para diferentes proporções de substituição parcial de cimento por escória. A escória de aciaria elétrica, uma pozolana não tradicional resultante do processo de produção do aço e de características expansivas, teve êxito ao reduzir a expansão da RAS.

A cinza produzida pela queima da casca do arroz tem potencial para ser utilizada na confecção de argamassas por possuir, em sua constituição, alto teor de sílica (SiO2), podendo ser utilizada também como material pozolânico. Esta pesquisa objetivou verificar a viabilidade da utilização da cinza da casca do arroz (CCA) em argamassas de assentamento. Realizou-se a caracterização química e mineralógica da CCA e se determinou o índice de atividade pozolânica. Para as argamassas foi determinado o índice de consistência e, em seguida, confeccionados corpos de prova de referência (sem CCA) e também com percentuais de 6, 9, 15, 20 e 30% de CCA, como substituição parcial do cimento, para o traço 1:2:9, em massa, e ensaiados após períodos de cura de 28, 63 e 91 dias para determinação da densidade de massa no estado endurecido, absorção de água e resistência à compressão simples. Os resultados mostram que a CCA apresenta pozolanicidade e os corpos de prova com incorporação da CCA forneceram valores superiores aos de referência com relação às propriedades físicas e mecânicas, devido à provável ocorrência das reações pozolânicas e que a utilização da CCA é viável, tanto do ponto de vista técnico quanto ecológico.The ash produced by the burning of the rice husk presents potential for application in mortar production because has high silica content (SiO2), and so it can be used as pozzolan. This research aimed to verify the viability of rice husk ash (RHA) added to mortars for bricklaying. Chemical and mineralogical characterization of RHA was initially carried out and the pozzolanic activity was determined. For the production of mortars, the consistence of each mixture studied was determined and then reference mortars (without CCA) and mortars with incorporated RHA were produced with 6, 9, 15, 20 and 30% of RHA in partial substitution of cement for mortar 1:2:9 (mass ratio), in curing period of 28, 63 and 91 days for determination of mass density in the hardened material, water absorption and compressive strength. The results obtained allowed it to conclude that RHA presents pozzolanicity and the mortars with incorporated RHA had values superior to the reference mixtures in relation to the physical and mechanical performance probably due to pozzolanic reactions and that the utilization of RHA in mortars is feasible in relation to the technical and ecological aspects.