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https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/14634
metadata.dc.type: | Tese |
Issue Date: | 18-Dec-2007 |
metadata.dc.creator: | BARATA, Márcio Santos |
metadata.dc.contributor.advisor1: | ANGÉLICA, Rômulo Simões |
Title: | Aproveitamento dos resíduos cauliníticos das indústrias de beneficiamento de caulim da região amazônica como matéria-prima para fabricação de um material de construção (pozolanas) |
metadata.dc.description.sponsorship: | CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico |
Citation: | BARATA, Márcio Santos. Aproveitamento dos resíduos cauliníticos das indústrias de beneficiamento de caulim da região amazônica como matéria-prima para fabricação de um material de construção (pozolanas). Orientador: Rômulo Simões Angélica. 2007. 396 f. Tese (Doutorado em Geoquímica e Petrologia) - Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímica. Instituto de Geociências, Universidade Federal do Pará, Belém, 2007. Disponível em: http://repositorio.ufpa.br:8080/jspui/handle/2011/14634. Acesso em:. |
metadata.dc.description.resumo: | As regiões do Rio Capim e do Rio Jarí (Morro do Felipe) são os principais distritos cauliníticos da Região Amazônica, detentores das maiores reservas brasileiras de caulim de alta alvura para aplicações como cobertura de papel. O caulim é lavrado e beneficiado por três companhias, a IRCC, a PPSA e a CADAM, que são responsáveis anualmente pela geração de aproximadamente 1 milhão de toneladas de resíduo constituído essencialmente por caulinita, decorrente da etapa de centrifugação. Esse resíduo, na forma de polpa, é depositado em lagoas de sedimentação que ocupam grandes extensões. Há outro tipo de resíduo, relacionado a um material não processado, rico em ferro, denominado caulim duro, sobreposto ao horizonte caulinítico (ROM), localizado somente na região do Rio Capim. Esses resíduos exibem características excelentes para a produção do metacaulim de alta reatividade por serem constituídos essencialmente por partículas de caulinitas extremamente finas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade do uso desses resíduos como matéria-prima para a produção de adições minerais para concretos de cimento Portland. Os resíduos foram caracterizados por difratometria de raios-x, análise térmica, espectroscopia de infravermelho, microscopia eletrônica de varredura e fluorescência de raios-x. Posteriormente, foram avaliadas a influência de três temperaturas de calcinação (750ºC, 850ºC e 900ºC) sobre a atividade pozolânica, através de métodos mecânicos tradicionais que empregam o cimento Portland e a cal hidratada, além do ensaio de “Chapelle” modificado. Os resultados mostraram que as pozolanas mais reativas foram aquelas produzidas a partir de temperaturas que proporcionaram a maior perda ao fogo. As temperaturas ótimas de queima para produzir a metacaulinita a partir do caulim duro foi 750ºC enquanto que para os resíduos cauliníticos do Rio Jarí e Capim foram 850ºC e 900ºC, respectivamente. As diferentes temperaturas estão associadas às quantidades de defeitos dessas caulinitas. O caulim duro e o resíduo do Rio Jarí são compostos essencialmente por uma caulinita de alto grau de defeitos enquanto que o resíduo caulinítico do Rio Capim possui baixo grau de defeitos. O uso do metacaulim proveniente dos resíduos calcinados proporcionou melhores resultados que os obtidos com os concreto de referência, sílica ativa e um metacaulim produzido industrialmente. |
Abstract: | The Capim and Jarí regions are the most important kaolin district in the Amazon region, with the largest Brazilian reserves of high whiteness kaolin for paper coating products. Kaolin is obtained from three companies (IRCC, PPSA and CADAM) which produce annually around 1,000 M ton kaolinite-rich wastes derived mainly from the centrifugation phase of the process. The sludge is disposed on artificial sedimentary lakes covering large areas. Another type of kaolin waste is related to a non-processed iron-rich hard or flint kaolin, that overlays the so-called soft kaolin horizon (the main ore). These wastes exhibit appropriate characteristics for the production of high-reactivity metakaolin because they are extremely fine and composed of mainly by kaolinite. The main purpose of this work is to evaluate the feasibility of using these wastes as raw materials to produce mineral admixtures for OPC concretes. The wastes were firstly characterized for x-rays diffraction, thermal analysis, infrared spectroscopy, x-rays fluorescence and SEM. Three heating temperatures were evaluated: 750ºC, 850ºC and 900ºC, followed by pozzolanic activity tests based on traditional mechanical assays using Portland cement and hydrated lime mortars, and “Chapelle” test. The results showed that the more reactive pozzolans are those produced at temperatures that gave rise to higher LOI. The optimum burning temperature to produce metakaolinite from the hard kaolin was obtained at 750ºC while those from the Rio Jari and Rio Capim wastes were at 850ºC and 900ºC. The main reason is related to differences in the amounts of defects from three different wastes. The flint kaolin and Rio Jari waste are mainly composed by a “high-defect” kaolinite while the kaolinite from Rio Capim waste is a “lowdefect” kaolinite. In concrete test using different pozzolans those with metakaolin from wastes improved the mechanical and durability properties in comparasion to silica fume, a industrially manufactured metakaolin and reference concretes. |
Keywords: | Caulim Resíduos Pozolana Metacaulim Calorimetria Concreto Durabilidade Amazônia |
metadata.dc.subject.areadeconcentracao: | GEOQUÍMICA E PETROLOGIA |
metadata.dc.subject.linhadepesquisa: | MINERALOGIA E GEOQUÍMICA |
metadata.dc.subject.cnpq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOLOGIA |
metadata.dc.publisher.country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal do Pará |
metadata.dc.publisher.initials: | UFPA |
metadata.dc.publisher.department: | Instituto de Geociências |
metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímica |
metadata.dc.rights: | Acesso Aberto Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil |
metadata.dc.source: | 1 CD-ROM |
Appears in Collections: | Teses em Geologia e Geoquímica (Doutorado) - PPGG/IG |
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