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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais A região da grande Florianópolis é responsável por 80% da produção nacional de moluscos bivalves entre mexilhões (Perna perna) e ostras (Crassostrea gigas). As fazendas marinhas que produzem tais moluscos têm enfrentado problemas quanto ao destino correto das conchas residuais. Estudos recentes evidenciam que as conchas possuem concentrações superiores a 90% de carbonato de cálcio, podendo ser utilizadas como fonte para a produção da cal [YOON, 2002]. Uma aplicação nobre da cal é a produção de revestimentos cerâmicos autoclavados. O endurecimento de concretos e outros materiais baseados em silicatos de cálcio podem ser acelerados através da cura em vapor a alta pressão. Desta forma, pastas pozolânicas desenvolvem em horas a resistência mecânica que somente seria obtida após dias de cura em temperatura /pressão ambiente Assim foram feitas massas utilizando a cal proveniente da concha de ostra, acrescida de metacaulinita e areia de quartzo em diferentes proporções conformadas por prensagem uniaxial. Após tratamento em autoclave a 200 ºC, foram geradas placas com 40 % de porosidade aproximadamente e com resistência mecânica variando entre 7 a 15 MPa. Valores de condutividade térmica ficaram em torno 0,15 W/mK, semelhante a concretos expandidos para construção civil. Como iniciativa para novas matérias-prima, foram confeccionadas amostras substituindo a metacaulinita por bentonita. Esta troca gerou valores mais elevados no quesito resistência mecânica.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. Os benefícios da utilização da cinza de casca de arroz como adição pozolânica em argamassas e concretos têm sido amplamente discutidos e divulgados por diversos pesquisadores nas últimas décadas. Entretanto, ao contrário de outras pozolanas, a utilização da cinza de casca de arroz não alcançou o mesmo sucesso comercial. A barreira imposta pelo mercado consumidor está relacionada, em parte, à coloração escura (preta) que o material confere aos produtos à base de cimento Portland com ele confeccionados. Isto se deve ao elevado teor de carbono presente na cinza de casca de arroz residual. Assim, o principal objetivo deste trabalho foi viabilizar a fabricação e utilização de pozolana com baixo teor de carbono obtida da cinza de casca de arroz residual para a produção de concreto de alto desempenho. Para a retirada do carbono empregou-se um sistema industrial desenvolvido em parceria com uma indústria local. O sistema é constituído por um forno rotativo contínuo capaz de reduzir o teor de carbono da cinza de casca de arroz residual pela requeima do material sob condições controladas de temperatura e tempo de retenção do material no interior do forno. Foram consideradas 4 temperaturas, 3 tempos de retenção e 2 condições de moagem. Uma avaliação estatística, com base em resultados de resistência à compressão de corpos-de-prova de argamassa, moldados com as diferentes cinzas produzidas, permitiu classificar os materiais sob o ponto de vista técnico. Coube a empresa, em função de fatores como consumo energético e facilidade na manutenção da temperatura do sistema, selecionar o material que seria produzido em escala. Com o material selecionado produziu-se concreto de alto desempenho. Além da resistência mecânica, o material foi avaliado quanto a aspectos relativos à durabilidade: comportamento frente ao ataque por sulfatos e reação álcali-agregado. Os concretos com cinza de casca de arroz de baixo teor de carbono selecionada apresentaram resultados compatíveis aos concretos produzidos com sílica ativa e superiores aos concretos de referência (sem adição pozolânica), tanto com relação à resistência mecânica como no comportamento frente ao ataque por sulfatos. Com relação à reação álcali-agregado, a exemplo da sílica ativa, o material foi considerado inócuo. Finalmente, as evidências experimentais corroboram a viabilidade da produção de um material com reduzidos teores de carbono e boa reatividade, obtido a partir da cinza de casca de arroz residual, capaz de ser utilizado comercialmente para a produção de concretos de alto desempenho.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica Estudo das condições de queima da casca de arroz em leito fixo com o objetivo de produzir cinzas de baixo conteúdo de carbono residual para possibilitar que o material obtido tenha cor branca ou cinza de tom claro e alto índice de pozolanicidade. Também compreende a proposição de um método de estudo de dosagem auxiliado por computador para obtenção da proporção mais econômica de misturas para concretos de alto desempenho que satisfaçam requisitos iniciais de resistência à compressão e resistência à penetração de cloretos.