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Tipo: TCC
Título: Análise de Requisitos Técnicos e Econômicos de Pavers de Concreto Geopolimérico
Título em inglês: Analysis of Technical and Economic Requirements of Geopolymeric Concrete Pavers
Autor(es): Guimarães, Rafael de Souza
Orientador: Babadopulos, Lucas Feitosa de Albuquerque Lima
Palavras-chave em português: Paver;Ligante Álcali-Ativado;Geopolímero;Engenharia de Requisitos
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Data do documento: 2022
Citação: GUIMARÃES, Rafael de Souza. Análise de Requisitos Técnicos e Econômicos de Pavers de Concreto Geopolimérico. 2022. 56 f. Monografia (Graduação em Engenharia Civil) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2022.
Resumo: No contexto de pavimentos intertravados, o paver de concreto à base de cimento Portland já é um produto estabelecido comercialmente. Enquanto isso, há pressão pela busca por alternativas produtivas mais sustentáveis do que o emprego do cimento Portland como ligante. Isto posto, um material alternativo ao cimento Portland que seja viável ambientalmente e economicamente, teria potencial para ser competitivo. O ligante álcali-ativado, também conhecido na literatura como ligante geopolimérico, é produzido usando principalmente resíduos industriais, como escórias e cinzas, adicionados de ativadores alcalinos, como o silicato de sódio. Os resíduos mencionados agem como precursor, que, devidamente ativado, produz material que endurece, adere a agregados, e ganha resistência, podendo vir a cumprir a função do cimento Portland nos pavers. Contudo, informações técnicas sobre esses novos ligantes para o desenvolvimento de paver de concreto geopolimérico ainda são escassas, dificultando o desenvolvimento do novo produto e gerando insegurança para investimentos no desenvolvimento do mesmo. Este trabalho buscou esclarecer e analisar os requisitos técnicos e os custos para que o novo produto seja competitivo no mercado. A metodologia se fundamentou na investigação e no detalhamento do processo de fabricação de pavers convencionais, de forma a realizar um levantamento de custos e uma identificação de gargalos produtivos técnicos e/ou econômicos que possam ser explorados com o desenvolvimento do novo produto, composto especificamente por escória de aciaria BOF e cinzas volantes como precursores, além de silicato solúvel e hidróxido de sódio como ativadores. Foi ainda realizada uma pesquisa de opinião, com projetistas e executores de pavimento intertravado de concreto convencional, com o intuito de avaliar possíveis melhorias que devessem ser implementadas para que o novo produto seja competitivo. Ademais, foi conduzida a estruturação dos custos de um paver geopolimérico. Foi observado que há espaço mercadológico para o produto, tendo em vista seu viés sustentável e sua viabilidade técnica, desde que alguns ajustes de produção sejam feitos. Foi validada a hipótese de que a eliminação da vibroprensagem, necessária em pavers convencionais, tem potencial para tornar o tornar o produto mais viável. Contudo, devido ao elevado preço dos ativadores alcalinos, ainda é necessário um ganho de escala na produção para que o preço do novo produto se equipare aos blocos convencionais. Outra possibilidade de melhoria de produto seria a diminuição do teor de ligante geopolimérico, que tende a reduzir o custo final do produto e tornar seu preço mais acessível.
Abstract: In the context of interlocking pavements, Portland cement-based concrete paver is already a commercially established product. Meanwhile, there is pressure to search for more sustainable production alternatives than using Portland cement as a binder. That said, an alternative material to Portland cement that is environmentally and economically viable would have the potential to be competitive. The alkali-activated binder, also known in the literature as geopolymer binder, is produced using mainly industrial waste, such as slag and ash, added with alkaline activators, such as sodium silicate. The mentioned residues act as a precursor, which, when properly activated, produces material that hardens, adheres to aggregates, and gains strength, and may fulfill the role of Portland cement in pavers. However, technical information about these new binders for the development of geopolymer concrete paver are still scarce, making the development of the new product difficult and generating insecurity for investments in its development. This work sought to clarify and analyze the technical and economic requirements for the new product to be competitive in the market. The methodology was based on the investigation and detailing of the manufacturing process of conventional pavers, in order to carry out a cost survey and an identification of technical and/or economic production bottlenecks that can be explored with the development of the new product, composed specifically by BOF steel slag and fly ash as precursors, in addition to soluble silicate and sodium hydroxide as activators. An opinion survey was also carried out with designers and contractors of conventional concrete interlocked pavement, with the aim of evaluating possible improvements that should be implemented for the new product to be competitive. Furthermore, the structuring of the costs of a geopolymeric paver was conducted. It was observed that there is market space for the product, in view of its sustainable bias and its technical feasibility, provided that some production adjustments are made. The hypothesis was validated that the elimination of vibro-pressing, necessary in conventional pavers, has the potential to make the product more viable. However, due to the high price of alkaline activators, it is still necessary to gain scale in production so that the price of the new product is equivalent to conventional blocks. Another possibility for product improvement would be the reduction of the geopolymeric binder content, which tends to reduce the final cost of the product and make its price more accessible.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/74485
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/4032413277446483
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:ENGENHARIA CIVIL - Monografias

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