Desempenho físico-mecânico de compósitos cimentícios produzidos com cinza de biomassa residual e partículas de eucalipto
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Data
2023-01-19
Autores
Orientador
Campos, Cristiane Inácio de 
Yamaji, Fabio Minoru
Coorientador
Pós-graduação
Engenharia Mecânica - FEG
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Tese de doutorado
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
Resíduo florestal é todo e qualquer material que resulta da colheita ou do processamento da madeira ou de outro recurso florestal que possa permanecer sem utilização no processo produtivo. O resíduo de madeira, ainda no século 21, representa uma grande parcela de rejeito das atividades industriais, mostrando de grande importância econômica e ambiental, no entanto, o potencial de reciclagem deste tipo de resíduo é subutilizado. A fabricação de cimento, mineração de agregados e moagem prejudicam o delicado equilíbrio ecológico, pois esgotam os recursos naturais, consomem grande quantidade de energia, emitem enormes quantidades de poeira e gases de efeito estufa que podem resultar em inadequações ambientais. Uma das soluções não somente para resíduos de madeira, como também para a indústria cimentícia é o uso em conjunto desses materiais. Outro resíduo que a literatura versa sobre são as cinzas advindas da queima de carvão. Tal tema tem sido amplamente utilizado em pesquisas como material suplementar ao cimento, no entanto, com o intuito de se encontrar alternativas mais sustentáveis, outros materiais têm sido estudados como, por exemplo, a cinza do processo de queima de biomassa para geração de energia. Com base no exposto definiu-se que o objetivo do presente trabalho foi estudar a viabilidade técnica da inserção de cinzas de biomassa em substituição a três diferentes tipos de cimento em um compósito cimento-madeira. Foram utilizados também resíduos de eucalipto de duas granulometrias diferentes. Avaliou-se também a influência de um tratamento com água para a lavagem da madeira e a inibição do cimento a partir da adição da mesma. Por fim, os resultados obtidos por meio de análise estatística foram comparados com a literatura e considerando os três tipos de cimento utilizados no estudo, o que mais se destacou em termos de desempenho físico e mecânico foi o CPV-ARI por apresentar cura rápida e, no compósito cimento-madeira, apresentou menor índice de inibição. O tratamento das partículas de madeira não se mostrou necessário por não proporcionar melhores resultados em testes físicos e mecânicos. A proposta de adicionar cinza de biomassa e partículas de madeira em um material compósito de cimento resultou em um tratamento viável por permitir o uso de um tipo de resíduo que atualmente é descartado, sem valor agregado e, por estabelecer um desempenho físico-mecânico ao material estudado semelhante aos achados na literatura, não interferindo negativamente na cura e hidratação do mesmo.
Resumo (inglês)
Forest residue is any material that results from the harvesting or processing of wood or other forest resources that may remain unused during the production process. Wood waste, still in the 21st century, represents a large portion of waste from industrial activities, proving to be of great economic and environmental importance, however, the recycling potential of this type of waste is underused. Cement manufacturing, aggregate mining, and grinding harm the delicate ecological balance as it depletes natural resources, consumes large amounts of energy, and emit huge amounts of dust and greenhouse gases which can result in environmental shortcomings. One of the solutions not only for wood waste but also for the cement industry is the joint use of these materials. Another residue mentioned in the literature is ash from coal burning. This item has been widely used in research as a supplementary material to cement, however, in order to find more sustainable alternatives, other materials have been studied, such as, for example, the ash from the process of burning biomass for energy generation. Based on the above, it was defined that the objective of the present work was to study the feasibility of inserting biomass ash in order to replace three different types of cement in a cement-wood composite. Eucalyptus residues of two different particle sizes were also used. The influence of a treatment with water for washing the wood and the inhibition of the cement after its addition was also evaluated. Finally, the results obtained were compared through statistical analysis. Considering the three types of cement used in the study, the one that stood out the most in terms of physical and mechanical performance was the CPV-ARI for presenting fast curing and, in the cement-wood composite, it presented a lower inhibition index. The treatment of the particles was not necessary because it did not provide better results during physical or mechanical tests. The proposal to add biomass ash and wood particles in a cement composite material resulted in a viable composite since it was not impairing regarding the physical-mechanical performance of the composite material, not harming its curing and hydration.
Descrição
Idioma
Português