Abstract Portland cementis widely used today. However, its production process causes several environmental impacts,requiring studies of new alternative formulations to the binder. Thus, this paper aimed to study the behavior of an alternative binder to Portland cement composed of MgO and metakaolin (as a source of SiO 2 for the system), with compressive strength tests; x-ray diffraction (XRD); thermogravimetry (TG); Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and scanning electron microscopy (SEM). The combination of MgO with metakaolin produced an alternative binder that reached a compressive strength of 7,23 MPa, with the formation of hydration products characteristic of the MgO + SiO 2 system being recorded. In addition, the presence of alumina in the chemical composition of metakaolin resulted in the formation of hydrotalcite, a voluminous hydration product that seems to have caused internal stresses in the pastes, followed by cracking, with a consequent decrease in its final strength. Thus, studies regarding this hydration product must be conducted for a complete understanding of the functioning of the system. today However impactsrequiring impacts requiring Thus as system, , system) tests xray x ray XRD (XRD) TG (TG) FTIR (FTIR SEM. SEM . (SEM) 723 7 23 7,2 MPa recorded addition hydrotalcite pastes cracking (XRD (TG (SEM 72 7,

Resumo Ocimento Portland é muito utilizado atualmente. Porém, seu processo de produção causa diversos impactos ambientais, sendo necessário estudos de novas formulações alternativas ao aglomerante. Assim, este trabalho estuda o comportamento de um aglomerante alternativo ao cimento Portland composto por MgO e metacaulim (como fonte de SiO2 para o sistema), com ensaios de resistência à compressão; difração de raio-x (DRX); termogravimetria (TG); espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e de microscopia eletrônica de varredura (MEV). A combinação de MgO com metacaulim produziu um aglomerante alternativo que atingiu resistência a compressão de 7,23 MPa, sendo registrado a formação de produtos de hidratação característicos do sistema MgO + SiO2. Além disso, a presença de alumina na composição química do metacaulim resultou na formação de hidrotalcita, produto de hidratação de natureza volumosa e que tudo indica ter provocado tensões internas nas pastas, seguido de fissuras, com consequente diminuição de sua resistência final. Desta forma, estudos a respeito desse produto de hidratação devem ser conduzidos para completa compreensão do funcionamento do sistema. atualmente Porém ambientais Assim como SiO sistema, , sistema) raiox raio x DRX (DRX) TG (TG) FTIR (FTIR MEV. MEV . (MEV) 723 7 23 7,2 MPa disso hidrotalcita pastas fissuras final forma (DRX (TG (MEV 72 2 7,

Resumo Com o aumento das inundações nas áreas urbanas, a utilização de pavimentos permeáveis tornou-se cada vez mais vantajosa. Nesse contexto, o objetivo deste estudo foi avaliar a influência da adição de resíduo de polimento de piso de concreto (RPFC) no comportamento físico, mecânico e microestrutural do concreto permeável. Foram avaliadas três misturas diferentes: uma amostra de referência determinada com base em revisão de literatura e dosada com agregados naturais e outras duas amostras com adição de 2% de CFPW e 4% de CFPW, respectivamente, em relação à massa de cimento. Ao comparar as dosagens de 2% CFPW e 4% CFPW com a amostra de referência, houve aumento na resistência média à compressão de 57.45% e 33.78% para três dias de cura, e de 45.41% e 37.20% para sete dias de cura. Além disso, a resistência à tração na flexão das amostras de 2% e 4% CFPW apresentou desempenho superior de 55,70% e 58,75%, respectivamente, em comparação com a dosagem controle após três dias. Aos 28 dias de idade das amostras, a composição de 4% de CFPW apresentou um aumento de 16,3% em relação ao controle e uma melhoria de 11% em comparação com a composição de 2% de CFPW. Para os testes de permeabilidade não foram observadas variações significativas. Para as amostras de 2% CFPW e 4% CFPW, respectivamente, foi observada uma redução no índice de vazios para 25,08% e 12,44%. Uma boa correlação entre resistências à compressão e flexão foi determinada. urbanas tornouse tornou se vantajosa contexto RPFC (RPFC físico permeável diferentes 2 4 respectivamente cimento 5745 57 45 57.45 3378 33 78 33.78 cura 4541 41 45.41 3720 37 20 37.20 disso 5570 55 70 55,70 5875 58 75 58,75% 163 16 3 16,3 11 significativas 2508 25 08 25,08 1244 12 44 12,44% 574 5 57.4 337 7 33.7 454 45.4 372 37.2 557 55,7 587 58,75 1 16, 250 0 25,0 124 12,44 57. 33. 45. 37. 55, 58,7 25, 12,4 58, 12,

Abstract With the increase in floods in urban areas, the use of permeable pavement has become increasingly advantageous. In this context, the objective of this study was to evaluate the influence of the addition of concrete floor polishing waste (CFPW) on the physical, mechanical, and microstructural behavior of permeable concrete. Three different mixtures were evaluated: a reference sample determined based on the literature review and dosed with natural aggregates and two other samples with the addition of 2% CFPW and 4% CFPW, respectively, in relation to cement mass. When comparing the dosages of 2% CFPW and 4% CFPW to the reference sample, there was an increase in the average compressive strength of 57.45% and 33.78% for three days of curing, and 45.41% and 37.20% for seven days of curing. Furthermore, the flexural strength of 2% and 4% CFPW samples exhibited a superior performance of 55.70% and 58.75%, respectively, compared to the control after three days. At 28 days of age, the 4% CFPW composition showcased a 16.3% increase relative to the control and an 11% improvement compared to the 2% CFPW composition. For the permeability tests, no significant variations were observed. For the 2% CFPW and 4% CFPW samples, respectively, a reduction in the void ratio was observed to 25.08% and 12.44%. A good correlation between compressive and flexural strengths was determined. areas advantageous context (CFPW physical mechanical evaluated 2 4 respectively mass 5745 57 45 57.45 3378 33 78 33.78 curing 4541 41 45.41 3720 37 20 37.20 Furthermore 5570 55 70 55.70 5875 58 75 58.75% age 163 16 3 16.3 11 tests 2508 25 08 25.08 1244 12 44 12.44% 574 5 57.4 337 7 33.7 454 45.4 372 37.2 557 55.7 587 58.75 1 16. 250 0 25.0 124 12.44 57. 33. 45. 37. 55. 58.7 25. 12.4 58. 12.

ABSTRACT The use of agro-industrial waste in civil construction has increased in recent decades, mainly sugarcane bagasse ash (SBA) in concrete production, partially replacing the binder or fine aggregate. This study assessed the feasibility of using unground SBA as a partial substitute for fine aggregate in concrete designed for interlocking paving blocks. The research investigated replacing 5%, 10%, 15%, and 20% of sand with SBA. The blocks were cast in hexagonal molds and subjected to compressive strength and water absorption tests. The results were compared with concrete produced without SBA (reference). The results indicated that mixtures with higher CBC incorporation rates (15% and 20%) met the required levels of strength and absorption, demonstrating the feasibility of using CBC as a partial replacement for sand in interlocking pavements. The mixture with 20% CBC showed the best strength results compared to the other replacement mixtures, with its compressive strength being the closest to the reference mixture. From the perspective of compressive strength, this proportion was the most suitable among the substitutions carried out for this application, offering a sustainable and efficient solution for reusing agro-industrial waste in civil construction. agroindustrial agro industrial decades (SBA production 5 5% 10 10% 15 15% 20 tests reference. . (reference) (15 pavements application 1 2 (reference (1 (

RESUMO O uso de resíduos agroindustriais na construção civil tem aumentado nas últimas décadas, com destaque para o uso de cinza de bagaço de cana-de-açúcar (CBC) na produção de concreto, substituindo parcialmente o aglomerante ou o agregado miúdo. Esta pesquisa investigou a viabilidade de substituição parcial do agregado miúdo por CBC (sem moagem) na substituição parcial do agregado miúdo em concretos destinados à produção de blocos de pavimentação intertravada, nos teores de 0%, 5%, 10%, 15% e 20% da areia por CBC. Os blocos foram moldados em fôrmas hexagonais e submetidos a ensaios de resistência à compressão e absorção de água. Os resultados dos traços com substituição foram comparado com o traço de referência (0% de CBC). Os resultados indicaram que os traços com 15 e 20% de CBC atingiram os níveis de resistência e absorção exigidos. O traço com 20% de CBC apresentou os melhores resultados de resistência quando comparados aos demais traços com substituição, sendo que sua resistência à compressão foi a mais próxima ao traço de referência. Do ponto de vista da resistência à compressão, essa proporção foi a mais adequada, entre as substituições realizadas para essa aplicação. décadas canadeaçúcar cana açúcar (CBC concreto sem moagem intertravada 0 0% 5 5% 10 10% 20 água (0 . CBC) 1 exigidos adequada aplicação 2 (

Alkali-activated binders (AAB) are inorganic materials produced by a mixture between a solid precursor and an alkaline activator, wherein, the reaction results in a material with properties similar to Portland cement hydration. The advantages of AAB over Portland cement are the possibility of using alternative materials, demanding low energy and low CO2 emission. The primary objective of this study was to produce an alkali-activated binder (AAB) using calcined wood waste ash (CWWA) as a solid precursor due to its beneficial properties. CWWA was obtained by burning wood wastes in a furnace, then calcined in a laboratory oven at 600 °C to remove unburned particles. Afterward, the ash was milled and then physiochemically characterized by chemical composition, X-ray diffraction (XRD), particle size distribution, and scanning electron microscopy (SEM). The milled CWWA was employed in AAB mortars and pastes activated with sodium hydroxide (NaOH) to assess the influence of alkaline activator concentration. In this work, the Na+ concentrations varied in the 6.5-12.5 mol.kg-1 range. Mortars were assessed by compressive strength, whereas pastes were analyzed by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and scanning electron microscopy/energy-dispersive X-ray spectroscopy (SEM/EDS) for samples cured after 7 days at 60 °C. Results showed that the CWWA is mainly composed of SiO2 (67.9 wt%) and the presence of an amorphous phase and quartz as the main crystalline phase (XRD). The compressive strength of mortars showed that the CWWA activated with a Na+ concentration of 6.5 ml.kg-1 achieved the highest compressive strength (23.2 ± 1 MPa). Microstructural studies of pastes showed the formation of sodium carbonate (XRD) and reaction products (FTIR) in a dense microstructure (SEM/EDS). Hence, the key findings suggest that employing CWWA as a solid precursor offers a viable choice for producing a more sustainable AAB.

RESUMO A Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) vem ganhando notoriedade como ferramenta de análise dos impactos ambientais de produtos e serviços, destacando-se por analisar todos os processos envolvidos na produção, desde a extração da matéria-prima até o descarte final, e possibilitando a preferência por materiais e processos mais sustentáveis do ponto de vista ambiental. Esse trabalho avaliou e comparou os impactos ambientais de dois traços de concreto utilizados em lajes pré-moldadas treliçadas, sendo que um utiliza resíduo de borracha de pneu em substituição parcial da areia, enquanto o outro utiliza somente areia. O método utilizado para a fase de Avaliação de Impacto do Ciclo de Vida (AICV) foi o CML2001, e uma análise de sensibilidade foi realizada, utilizando o método ReCiPe. A laje elaborada com concreto contendo resíduo de borracha de pneu gerou, em média, 5% a mais de emissões em todas as categorias de impacto analisadas, sendo a produção de cimento do tipo CP II Z 32 o processo mais crítico. A mudança de método de AICV não alterou, para as categorias de impacto avaliadas, as conclusões obtidas. ACV (ACV serviços destacandose destacando se matériaprima matéria prima final ambiental prémoldadas pré moldadas treliçadas areia (AICV CML2001 CML realizada ReCiPe gerou média 5 analisadas 3 crítico alterou avaliadas obtidas CML200 CML20 CML2

ABSTRACT The Life Cycle Assessment (LCA) has gained notoriety as a tool for analyzing the environmental impacts of products and services, standing out for analyzing all processes involved in production, from raw material extraction to final disposal, and enabling the preference for more environmentally sustainable materials and processes. This project evaluated and compared the environmental impacts of two concrete traces used in lattice precast slabs, one using tire rubber residue to partially replace sand, while the other uses only sand. The method used for the Life Cycle Impact Assessment (LCIA) phase was CML2001, and a sensitivity analysis was performed using the ReCiPe method. The slab made of concrete containing tire rubber residue generated, on average, 5% more emissions in all impact categories analyzed, being the production of CP II Z 32 cement the most critical process. The change in the LCIA method did not alter the conclusions obtained for the assessed impact categories. LCA (LCA services disposal slabs sand (LCIA CML2001 CML generated average 5 analyzed 3 process CML200 CML20 CML2

RESUMO O setor sucroalcooleiro vem se expandindo nos últimos anos, alavancado principalmente pelo advento da bionergia. No Brasil, a produção de cana-de-açúcar vem avançando em áreas destinadas à pecuária extensiva e a outras culturas importantes como a soja, o milho e a laranja, e concerne à geração de energia elétrica pela queima do bagaço (cogeração) e ao uso de etanol como combustível de veículos automotores. Contudo, a produção de açúcar, álcool e energia a partir de cana-de-açúcar pode causar problemas ambientais em decorrência da geração de resíduos como a cinza do bagaço de cana-de-açúcar (CBC). Deste modo, este trabalho apresenta a viabilidade técnica da utilização de cinza resultante do processo de queima do bagaço de cana para a geração de energia como adição mineral, em concretos. Para isso foram realizados ensaios de caracterização química e difração de raios-x na CBC. Produziram-se concretos contendo a CBC nos teores de 5%, 10%, 15% e 20%, em massa, como substituição parcial ao agregado miúdo. Realizaram-se ensaios mecânicos e, a partir dos resultados obtidos, o traço de concreto que apresentou os melhores resultados foi submetido aos seguintes ensaios de durabilidade: resistência ao ataque químico, absorção por capilaridade, penetração de cloretos e abrasão. O trabalho foi realizado com CBC de baixa atividade pozolânica, entretanto, os resultados indicaram ser possível utilizar a CBC como substituição parcial do agregado miúdo na produção de concretos, pois seus resultados são similares ao concreto sem adição da cinza.

ABSTRACT The sugar-alcohol sector has been expanding in recent years, mainly by the advent of bioenergy. In Brazil, the production of sugarcane is increasing in areas before used for extensive cattle and other important crops, such as soybeans, corn and orange. In addition concerns about the generation of electricity by burning the bagasse (co-generation) and the use of ethanol as a fuel for motor vehicles. However, production of sugar, alcohol and energy from sugarcane can cause environmental problems due to the generation of waste, as the sugarcane bagasse ash (SCBA). In this way, this paper presents a viability study of using this ash from sugarcane bagasse obtained inthepower generation as mineral admixture in concrete. In this study, chemical characterization tests and x-ray diffraction of SCBA were carried out. Concrete were molded with SCBA replacing partially the fine aggregate, in mass, in the following percentages: 5%, 10%, 15% and 20%. Mechanical tests were carried out, and from the best results, were assessed indurability tests: resistance to chemical attack, wicking, chloride penetration and abrasion. The study was conductedthat SCBA presents low pozzolanic activity, however, the results indicated that the SCBAcould use as partial replacement of fine aggregate in the production of concrete, because its results are similar to reference concrete without the ash.

A cura térmica é um processo utilizado para acelerar as reações de hidratação do cimento Portland, em argamassas e em concretos, com objetivo de se obter ganhos de resistência mecânica nas primeiras idades, uma vez que a velocidade das reações químicas de hidratação aumenta com o aumento da temperatura. Nesse sentido, é importante estudar o comportamento de concretos que possuem adições minerais em sua composição. Dentre as adições mais estudadas na composição do concreto encontra-se a Cinza de Casca de Arroz (CCA). Além de ser uma forma de destinar adequadamente este resíduo, e, consequentemente, reduzir os impactos ambientais, tem como principal vantagem os ganhos de resistência, mesmo quando se diminui a quantidade de cimento na mistura. Este trabalho apresenta resultados experimentais de resistência à compressão axial, de resistência à tração por compressão diametral e do módulo de elasticidade para concretos elaborados com CCA, incorporada à mistura em dosagens de 5% e 10% (em massa), em substituição ao cimento. A CCA foi produzida por meio da queima não controlada da casca do arroz. Os traços de concreto foram definidos a partir de uma avaliação das propriedades mecânicas de corpos de prova de argamassa com e sem adição de CCA, tendo sido adotados os que apresentaram as maiores resistências. O processo de cura térmica a vapor dos concretos foi desenvolvido em ciclos de 6 horas, a uma temperatura constante de 80°C. Os resultados mostram um ganho de resistência das amostras com a adição de CCA.

The thermal curing is a process used to accelerate the hydration reactions of the Portland cement in mortar and concrete elements, in order to achieve gains in mechanical strength at early ages, since the temperature acts on the degree of these reactions. On this way, it is important to assess the mechanical behavior of concretes with mineral additions. The rice husk ash (RHA) is a residue that lies among the most studied additions in the concrete composition. The reuse of RHA besides reduce the environmental problems, can cause an increment on the mechanical strength of mortars and concrete, even when is used in partial substitution of Portland cement. This paper presents experimental results of the compressive strength, of the tensile strength (obtained by the split test), and of the modulus of elasticity for concrete prepared with RHA, incorporated into the mixture at dosages of 5% and 10% (by mass), in substitution of the cement. The RHA was produced through the uncontrolled burning of rice husk. The concrete mixtures were defined from an evaluation of the mechanical properties of specimens that were made with and without the addition of RHA. The process of thermal steam curing of the concrete was developed in cycles of 6 hours, at a constant temperature of 80° C. The results showed higher strengths for specimens that were made with the addition of RHA.

This paper presents the technical feasibility of using ash in mortars, from burning sugarcane bagasse, to generate power as a mineral admixture. The sugarcane bagasse ash (SCBA) underwent chemical characterization and x-ray diffraction tests. The milling of the material was studied, together with the composition of the mortars containing the SCBA at 3%, 5%, 8% and 10% ratios by weight, as partial replacement of fine aggregates. The mechanical properties were studied by compressive and diametral tensile strength tests. Some properties related to the durability of the material were also studied, such as drying shrinkage, capillary absorption and accelerated reactivity. The work was performed using low pozzolanic activity SCBA. However, the results indicate that it is possible to use SCBA as partial replacement of fine aggregates in the production of mortars.

Este trabajo presenta la factibilidad técnica de utilización de cenizas resultantes del proceso de la quema de bagazo de caña de azúcar, para la generación de energía como adición mineral en morteros. Se realizaron ensayos de caracterización química y la difracción de rayos x en las cenizas del bagazo de la caña de azúcar (CBC). Un estudio de molienda del material fue realizado, junto con la composición de los morteros que contienen los niveles de CBC de 3%, 5%, 8% y 10% en peso como sustitución parcial del agregado fino. A través de la resistencia a la compresión y tracción por compresión diametral fueron analizadas sus propiedades mecánicas. También se han encontrado algunas propiedades relacionadas con la durabilidad del material, tales como el encogimiento, absorción y acelerada reactividad. El trabajo se realizó con la actividad puzolánica de la CBC. Sin embargo, los resultados indican que es posible utilizar el CBC como sustitución parcial de agregado fino, en la producción de mortero.

Este trabalho apresenta um método de produção para a obtenção de cinza de casca de arroz (CCA) de elevada reatividade a partir de um processo de combustão não controlado. São detalhados os processos de obtenção da CCA, assim como sua atividade pozolânica. Pela Análise Termogravimétrica (TGA), foi possível quantificar o consumo de portlandita por parte da CCA, ou seja, a reação pozolânica. Adicionalmente, foram preparadas argamassas com diferentes porcentagens de CCA (5%, 10% e 15%) com o objetivo de comprovar sua influência nas propriedades mecânicas. Os resultados obtidos mostram que a CCA em estudo apresenta elevada reatividade, podendo ser utilizada como uma fonte alternativa da sílica ativa (SA).

This paper presents a production method for high reactive rice husk ash (RHA) by means of an uncontrolled combustion process. The production process and pozzolanic activity of RHA are described. The pozzolanic reactivity of RHA was determined by Thermogravimetric Analysis (TGA). Additionally, mortars with different percentages of RHA (5%, 10% and 15%) were prepared to verify their influence on mechanical strength. The results show that RHA presents high pozzolanic reactivity and can be used as an alternative source of silica fume (SF).

Desde a década de 70 o Brasil vem apresentando uma crescente degradação nas suas estruturas de concreto armado. Por esta razão, inúmeras pesquisas relacionadas à durabilidade destas estruturas têm sido realizadas, visando a contribuir com a qualidade e com a redução dos custos com manutenção e reparos. Este trabalho avaliou o comportamento da durabilidade do concreto de alto desempenho com adições, substituindo parte de cimento e agregados presentes no concreto pela cinza da casca de arroz e borracha de pneu respectivamente. Foram realizados ensaios de durabilidade submetendo o concreto a diversos processos de degradação, como a ação da água, temperatura, sais e solução ácida. O estudo indicou que a durabilidade não foi comprometida com adição de sílica ativa ou cinza da casca de arroz, com a adição de borracha de pneu. De fato, a borracha mostrou-se muito eficaz no combate a ação de agentes químicos, a altas temperaturas e à entrada de água. Com a cinza da casca de arroz, apesar do maior diâmetro de suas partículas, conseguiu-se resultados similares em relação à sílica ativa.

Since the Seventies, there has been a growing degradation of concrete structures in Brazil. For that reason, much research has been made on the durability of those structures, aiming at contributing towards quality improvement and reduction of maintenance and repair costs. This study evaluates the behavior of the durability of high-performance concrete with additions, replacing part of the cement and aggregates with rice husk ash and tire rubber, respectively. Durability tests were carried out in which concrete was subjected to several degradation processes, such as the action of water, temperature, salts and acid solution. The results indicated that the addition of active silica or rice husk ash, both with tire rubber did not worsen the durability of concrete. In fact, rubber proved to be very effective in preventing the action of chemical agents, high temperatures and the penetration of water. Rice husk ash, despite the larger diameter of particles, had similar results to that of the active silica.

Resumo A produção de arroz no Brasil em 2008 foi de aproximadamente 12 milhões de toneladas e para atingir essa quantidade são utilizadas diversas técnicas de plantio e diferentes cultivares nas distintas regiões onde o arroz é cultivado. Como a cinza de casca de arroz (CCA) é a pozolana de origem vegetal mais estudada pelos pesquisadores que trabalham na área de materiais pozolânicos, o presente trabalho compreende uma análise da influência que a forma de plantio, clima, solo, cultivares e fonte/quantidade de fertilizantes à base de nitrogênio utilizados na cultura do arroz exercem na composição química e propriedades cristalográficas da CCA. De acordo com os resultados obtidos neste trabalho, verifica-se a importância de se fazer ensaios rotineiros de análises químicas e de Difração de Raio-X para manter o controle de qualidade das CCAs produzidas, pois que em situação de produção em larga escala, podem ser utilizadas cascas de origens diferentes.

Abstract Rice production in Brazil in 2008 was approximately 12 million tons, and to achieve that amount several planting techniques were used with different strains of rice in different rice-growing areas. Since Rice Husk Ash (RHA) is the pozzolan of vegetable origin that is most studied by researchers working in the field of pozzolanic materials, this paper evaluates the influence that the form of planting, climate, soil, strain of rice and the origin/amount of nitrogen-based fertilizers used in rice cultivation have on the chemical composition and crystallographic properties of RHA. The results obtained in this study confirm the importance of carrying out routine chemical analysis and X-Ray diffraction to maintain the quality control of the CCAs produced because in situations of large-scale production, husks of different origins may be used.