Properties of coating mortars with waste from TiO <sub>2</sub> production - UOW

Albuquerque, D. D. M. de; Andrade, J. S.; Amorim, N. S. de; Ribeiro, D. V.

doi:10.1590/0366-69132019653752562

D. D. M. de Albuquerque

Universidade Federal da Bahia, Laboratório de Ensaios em Durabilidade dos Materiais, R. Aristides Novis 2, 40210-630, Salvador, BA, Brasil

J. S. Andrade Neto^* * josedasilvaandradeneto@gmail.com

Universidade Federal da Bahia, Laboratório de Ensaios em Durabilidade dos Materiais, R. Aristides Novis 2, 40210-630, Salvador, BA, Brasil

http://orcid.org/0000-0001-9655-2659

N. S. de Amorim Júnior

Universidade Federal da Bahia, Laboratório de Ensaios em Durabilidade dos Materiais, R. Aristides Novis 2, 40210-630, Salvador, BA, Brasil

D. V. Ribeiro

Universidade Federal da Bahia, Laboratório de Ensaios em Durabilidade dos Materiais, R. Aristides Novis 2, 40210-630, Salvador, BA, Brasil

* josedasilvaandradeneto@gmail.com

Thumbnail

Figura 1
Calorímetro utilizado para obter as curvas de temperatura durante o processo de hidratação: A) conexão e monitoramento das medidas; B) configuração interna do calorímetro; e C) localização dos sensores de temperatura no interior do equipamento.

Figure 1
Calorimeter used to obtain the temperature curves during the hydration process: A) connection and monitoring of measures; B) internal configuration of the calorimeter; and C) location of the temperature sensors inside the equipment.

Thumbnail

Figura 2
Configuração de ensaio de reometria rotacional adotada com base na frequência de rotação em função do tempo de ensaio (adaptado de ²²22 F.G.S. Silva, H.M.C. Andrade, J.P. Gonçalves, Amb. Constr. 18 (2018) 343.).

Figure 2
Configuration of the rotational rheometry test adopted based on the rotation frequency versus the test time (adapted from ²²22 F.G.S. Silva, H.M.C. Andrade, J.P. Gonçalves, Amb. Constr. 18 (2018) 343.).

Thumbnail

Figura 3
Curvas de distribuição do tamanho de partículas das matérias-primas.

Figure 3
Particle size distribution curves of the raw materials.

Thumbnail

Figura 4
Difratograma de raios X do minério não reagido.

Figure 4
X-ray diffraction pattern of unreacted ore waste.

Thumbnail

Figura 5
Tempos de início e fim de pega das pastas de cimento em função do teor de MNR adicionado.

Figure 5
Initial and final setting time of the pastes with different UOW contents.

Thumbnail

Figura 6
Evolução da temperatura das pastas de referência e com 5%, 10% e 15% de adição de MNR com o decorrer do processo de hidratação.

Figure 6
Temperature evolution during the hydration process of the pastes with different UOW contents.

Thumbnail

Figura 7
Índice de consistência das argamassas em função do teor de adição do MNR.

Figure 7
Spread on flow table of the mortars as a function of the UOW content.

Thumbnail

Figura 8
Curvas de carga em função do deslocamento obtidas por squeeze flow para as argamassas de referência e com teores de 5%, 10% e 15% de MNR.

Figure 8
Curves of load as a function of displacement obtained by squeeze flow for the reference mortar and mortars with the additions of 5%, 10% and 15% of UOW.

Thumbnail

Figura 9
Curvas de torque em função do tempo, obtidas no ensaio de reometria rotacional, para diferentes teores de adição de MNR.

Figure 9
Curves of torque vs. time of the pastes with different UOW content.

Thumbnail

Figura 10
Porosidade (a) e densidade (b) aparentes das amostras de argamassa em função do teor de MNR aos 28 dias de idade.

Figure 10
Apparent porosity(a) and density (b) of the mortars as a function of the UOW content at 28 days.

Thumbnail

Figura 11
Módulo de elasticidade dinâmico das argamassas aos 28 dias em função do teor de MNR.

Figure 11
Dynamic elastic modulus of the mortar, at 28 days as a function of the UOW content.

Thumbnail

Figura 12
Resistências à tração na flexão (a) e à compressão axial (b) das argamassas com diferentes teores de adição de MNR em função do tempo.

Figure 12
Flexural (a) and compressive (b) strengths of the mortars during the curing ages as a function of the UOW content.

Thumbnail

Figura 13
Resistência de aderência à tração das argamassas em função do teor de adição de MNR.

Figure 13
Adhesion strength of mortars as function of the UOW content.

Thumbnail

Figura 14
Absorção/permeabilidade à água das argamassas de referência e com adições de 5%, 10% e 15% de MNR, pelo método do cachimbo (pipeta de Karsten).

Figure 14
Water absorption of mortars with different content of UOW determined by Karsten tube technique.

Thumbnail

Tabela I
Consumo de matérias-primas para a produção de um metro cúbico de argamassa.

Table I
Consumption of raw materials for the production of one cubic meter of mortar.

Thumbnail

Tabela II
Propriedades físicas do cimento branco, cal, MNR e areia utilizados.

Table II
Physical properties of the white Portland cement, hydrated lime, UOW and sand.

Thumbnail

Tabela III
Composição química, em óxidos (% em massa), do MNR, obtida por FRX.

Table III
UOW chemical composition, in oxides (wt%), obtain by XRF.

Thumbnail

Tabela IV
ANOVA dos resultados da influência da adição do MNR no tempo de pega das pastas e do índice de consistência das argamassas.

Table IV
ANOVA of the results of the influence of UOW addition on the setting time and the consistency index of the mortars.

Thumbnail

Tabela V
Parâmetros reológicos obtidos pelo modelo de Herschel-Bulkley.

Table V
Rheological parameters obtained by Herschel-Bulkley method.

Thumbnail

Tabela VI
ANOVA dos resultados da influência da adição do MNR nas propriedades físico-mecânicas das argamassas.

Table VI
ANOVA of the results of the influence of UOW addition on the physical-mechanical properties of the mortars.

Thumbnail

Tabela VII
ANOVA dos resultados da influência da adição do MNR nas propriedades do estado aplicado das argamassas.

Table VII
ANOVA of the results of the influence of UOW addition on the properties of applied state of the mortars.

Thumbnail

(A)

Thumbnail

(B)

Tabela I Consumo de matérias-primas para a produção de um metro cúbico de argamassa.

Traço	Cimento (kg)	Cal (kg)	Areia (kg)	Água (kg)	MNR (kg)
REF	255,28	255,28	1276,42	331,87	0,00
5% MNR	254,22	254,22	1271,12	330,49	12,71
10% MNR	253,17	253,17	1265,86	329,12	25,32
15% MNR	252,13	252,13	1260,65	327,77	37,82

Tabela II Propriedades físicas do cimento branco, cal, MNR e areia utilizados.

Propriedade	Cimento branco	Cal	MNR	Areia
Massa específica (g/cm³)	3,05±0,01	2,40±0,01	3,06±0,01	2,67±0,02
Área superficial Blaine (cm²/g)	3715±39	5304±205	3681±481	-
Diâmetro médio (μm)	12	29	22	260
Diâmetro máximo característico (mm)	-	-	-	1,18
Módulo de finura	-	-	-	1,32

Tabela III Composição química, em óxidos (% em massa), do MNR, obtida por FRX.

TiO₂	SiO₂	CaO	SO₃	Fe₂O₃	Na₂O	Al₂O₃	MgO	ZrO₂
43,40	14,70	13,20	10,00	7,61	3,04	2,56	1,49	1,47

Tabela IV ANOVA dos resultados da influência da adição do MNR no tempo de pega das pastas e do índice de consistência das argamassas.

Propriedade	SQ	GL	MQ	F	Valor p	Fc	Efeito significativo
Início de pega	1218,92	3	406,31	17,17	0,0008	4,07	Sim
Fim de pega	3419,33	3	1139,78	24,17	0,0002	4,07	Sim
Índice de consistência (flow table)	397,34	3	132,44	83,65	0,0000	4,07	Sim

Tabela V Parâmetros reológicos obtidos pelo modelo de Herschel-Bulkley.

Teor de MNR	Parâmetro reológico			η_pl (mN.m.min)	Comportamento	Área de histerese (mN.min)
Teor de MNR	a	b	c
0%	21,3	4,16	0,60	0,96	Pseudoplástico	88,27
5%	26,4	3,42	0,44	1,10	Pseudoplástico	121,82
10%	32,2	6,54	0,58	1,38	Pseudoplástico	189,65
15%	34,8	11,50	0,48	1,67	Pseudoplástico	228,55

Tabela VI ANOVA dos resultados da influência da adição do MNR nas propriedades físico-mecânicas das argamassas.

Propriedade		SQ	GL	MQ	F	Valor p	Fc	Efeito significativo
Densidade		0,00	3	0,00	2,41	0,1425	4,07	Não
Porosidade		0,27	3	0,09	1,56	0,2739	4,07	Não
Módulo de elasticidade dinâmico		77140	3	25713	0,85	0,5082	4,07	Não
Resistência à tração na flexão	3 dias	2,66	3	0,89	3,59	0,0658	4,07	Não
	7 dias	8,57	3	2,85	38,37	0,0000	4,07	Sim
	28 dias	1,60	3	0,53	0,79	0,5333	4,07	Não
Resistência à compressão axial	3 dias	3,40	3	1,13	1,26	0,3505	4,07	Não
	7 dias	4,37	3	1,46	2,62	0,1874	4,07	Não
	28 dias	5,71	3	1,90	1,55	0,2756	4,07	Não

Tabela VII ANOVA dos resultados da influência da adição do MNR nas propriedades do estado aplicado das argamassas.

Propriedade	SQ	GL	MQ	F	Valor p	Fc	Efeito significativo
Resistência de aderência à tração	0,00	3	0,00	0,82	0,5166	4,07	Não
Absorção/permeabilidade à água pela pipeta de Karsten	0,00	2	0,00	0,53	0,3257	4,07	Não

[1] * josedasilvaandradeneto@gmail.com

Brasil

Brasil

Properties of coating mortars with waste from TiO ₂ production - UOW

Abstract

Brasil

Brasil

Properties of coating mortars with waste from TiO 2 production - UOW

Abstract

Properties of coating mortars with waste from TiO ₂ production - UOW