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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/37338
Tipo: Dissertação
Título: Otimização da produção de agregados leves com resíduo do polimento do porcelanato por métodos estatísticos
Autor(es): Oliveira, Vitória Silva Martins de
Orientador: Dutra, Ricardo Peixoto Suassuna
Orientador: Soares Filho, José Elson
Orientador: Anjos, Marcos Alyssandro Soares dos
Resumo: Estudos sobre agregados leves sintéticos com uso de resíduos industriais e agrícolas são de interesse para a diminuição dos impactos ambientais a partir do reaproveitamento de materiais de descarte, promovendo práticas sustentáveis e conferindo valor comercial aos rejeitos. Além disso, suas variadas aplicações são atrativas: concreto, alvenaria, pavimento, geotecnia, tratamento de água, entre outros. O objetivo principal desta pesquisa foi investigar a produção de agregados leves com uso do resíduo do polimento do porcelanato e argilas, utilizando o método de Taguchi, a fim de avaliar as principais variáveis de influência ao processo e possíveis aplicações dos agregados obtidos aos serviços de engenharia. Para isso, foi necessário produzir os agregados a partir de um programa experimental definido no método de Taguchi, sendo as variáveis controláveis a taxa de aquecimento (variando de 10 ºC/min a 40 ºC/min), o tempo de sinterização (de 10 min a 25 min), o tipo de argila utilizada (branca ou vermelha) e a temperatura de sinterização (variando entre 1180 ºC e 1240 ºC). Em seguida, as amostras foram submetidas aos ensaios laboratoriais que possibilitaram a obtenção do índice de expansão, perda de massa, massa unitária, massa específica aparente, absorção de água, resistência ao esmagamento, composição mineralógica e morfologia. Também foram realizadas análises estatísticas pelo método de Taguchi e análise de variância ANOVA, seguindo com a confecção de gráficos de superfície e classificação quanto as possíveis aplicações dos agregados. Com isso, foi possível obter agregados com expansão variando de -40,84% (retração) a 91,69%, perda de massa entre 3,67% e 7,62%, massa unitária de 0,81 g/cm³ a 2,43 g/cm³, massa específica com valores entre 0,99 g/cm³ e 2,36 g/cm³, absorção de água de 0% a 3,29% e resistências entre 4,57 MPa e 39,87 MPa. Em geral, as variáveis que mais influenciaram nos processos foram o tipo de argila utilizada e a temperatura de sinterização. Dos 16 experimentos realizados, 9 se configuraram como agregados leves e apresentaram uso para as 3 principais aplicações da engenharia (concretos). Com esta pesquisa, concluiu-se que é possível gerar agregados leves utilizando argilas do litoral da Paraíba e resíduo do polimento do porcelanato variando os fatores de sinterização, tais como a taxa de aquecimento, a temperatura e o tempo a depender da propriedade desejada. Foi possível constatar a relevância do uso de métodos estatísticos para identificar os parâmetros de influência na produção que, se controlados, poderão resultar na redução de custos e na melhoria da qualidade dos produtos.
Abstract: Studies on synthetic lightweight aggregates using industrial and agricultural waste are of interest for reducing environmental impacts by reusing waste materials, promoting sustainable practices, and conferring commercial value to the residues. Additionally, its various applications are appealing: concrete, masonry, pavement, geotechnics, water treatment, among others. The main objective of this research was to investigate the production of lightweight aggregates using porcelain polishing waste and clays, utilizing the Taguchi method to evaluate the main variables influencing the process and possible applications of the obtained aggregates in engineering services. To achieve this, the aggregates were produced based on an experimental program defined by the Taguchi method, with controllable variables including the heating rate (ranging from 10 ºC/min to 40 ºC/min), the sintering time (from 10 min to 25 min), the type of clay used (white or red), and the sintering temperature (ranging between 1180 ºC and 1240 ºC). Subsequently, the samples were subjected to laboratory tests that made it possible to determine the expansion index, mass loss, unit mass, apparent specific mass, water absorption, crushing resistance, mineralogical composition and morphology. Statistical analyses were also performed using the Taguchi method and analysis of variance ANOVA, followed by the creation of surface graphs and classification regarding the possible applications of the aggregates. With this, it was possible to obtain aggregates with expansion ranging from -40.84% (shrinkage) to 91.69%, mass loss between 3.67% and 7.62%, unit mass from 0.81 g/cm³ to 2.43 g/cm³, specific mass with values between 0.99 g/cm³ and 2.36 g/cm³, water absorption from 0% to 3.29%, and compressive strengths between 4.57 MPa and 39.87 MPa. In general, the variables that most influenced the processes were the type of clay used and the sintering temperature. Out of the 16 experiments carried out, 9 were configured as lightweight aggregates and were used for the 3 main engineering applications (concretes). This research concluded that it is possible to generate lightweight aggregates using clays from the coast of Paraíba and porcelain polishing waste by varying the sintering factors, such as heating rate, temperature and time depending on the desired property. It was possible to verify the relevance of using statistical methods to identify the parameters that influence production which, if controlled, can result in cost reduction and improvement in product quality.
Palavras-chave: Agregados leves
Resíduo do polimento do porcelanato
Método de Taguchi
Lightweight aggregates
Porcelain polishing
Taguchi method
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Engenharia de Materiais
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
Tipo de Acesso: Acesso aberto
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
URI: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/37338
Data do documento: 26-Ago-2024
Aparece nas coleções:Centro de Tecnologia (CT) - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais

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