Concreto antiácido para o setor de pré-tratamento de esgoto

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dc.contributor.advisorOrtega, Fernando dos Santos
dc.contributor.authorOliveira, Indira Teixeira Bessa Bastos de
dc.contributor.coadvisorYokoyama, Nara Oliveira
dc.contributor.event2São José dos Campos
dc.contributor.refereeGonçalves, Érika Peterson
dc.contributor.refereePradella, José Geraldo da Cruz
dc.contributor.refereeBevilaqua, Denise
dc.contributor.refereeCampos, Vitor Polezi Pesce de
dc.date.accessioned2025-02-21T19:34:01Z
dc.date.available2025-02-21T19:34:01Z
dc.date.issued2024-04-09
dc.description.abstractA presente trabalho pertence ao campo da construção civil para aplicações em estações de tratamento de esgoto (ETE’s). As formulações de concreto antiácido, referem-se à composição CAD-AD que utiliza cimento Portland (PO) como o sistema de referência e as composições projetadas ANE-VAC e ANE-VPC em que foi utilizada um ligante hidráulico alternativo ao PO, específico para a área do setor de pré- tratamento de esgoto. A elaboração da composição de concreto deste projeto advém da necessidade de um produto que apresente melhor desempenho acerca da durabilidade em ambientes de ETE’s. Entende-se que a durabilidade seja um fator preponderante para a revisão dos custos de execução e de tempo de vida útil de um projeto. As patologias consideradas estão relacionadas à corrosão induzida pela bactéria Acidithiobacillus thiooxidans (At. thiooxidans) ou biocorrosão. A biocorrosão é um complexo mecanismo de degradação das peças de concreto que gera patologias severas e a diminuição significativa do tempo de existência das peças estruturais. Os sulfatos em conjunto com outras substâncias e características do meio de inserção, possibilitam o crescimento de microrganismos que trabalham em cooperação diminuindo gradativamente o pH da superfície do concreto.[1] A composição de referência CAD-AD foi elaborada com uso do cimento PO e a incorporação dos agredados miúdos (areia média) e os agregados graúdos (brita zero), aditivado com cristalizante a fim de diminuir a porosidade do sistema de concreto. O cristalizante é um material impermeabilizante por cristalização integral, que foi incorporado a quantidade indicada pelo fabricante na água prevista para o sistema. Na incorporação, os componentes químicos ativos passam a reagir com os constituintes da pasta de cimento e com a umidade existente nos capilares do concreto, formando uma estrutura cristalina insolúvel. Nas formulações projetadas ANE-VAC e ANE-VPC foi utilizado um aglomerante hidráulico alternativo que adicionado aos agregados miúdos (propantes) e aos agregados graúdos (brita zero) demonstraram resultados satisfatórios. As formulações foram preparadas na betoneira e vertidas nas matrizes dos corpos de prova (CDP’s) cuja dimensão variava de acordo com a demanda do ensaio ao qual seria submetido. Assim, foram executados corpos de prova cilíndricos com dimensões de 4x8cm, 5x10cm e 10x20cm. Estes foram direcionados para os ensaios previstos no projeto, tais como: ensaio mecânico de resistência à compressão, ensaio “in situ” da estação de tratamento de esgoto (ETE) de Pararangaba, em São José dos Campos, ensaio de densidade, de permeabilidade e análise de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e ensaio microbiológico. Ressalta-se que os ensaios de densidade e de permeabilidade foram executados nos CDP’s antes e depois de serem expostos ao ambiente da ETE. As formulações projetadas apresentaram alta resistência mecânica, aumento de densidade, apesar da perda de massa, quando se manteve em contato com ambiente do pré-tratamento de esgoto, diminuição da porosidade, dificuldade de adesão de microrganismos à superfície do concreto e incapacidade de a matriz cimentícia ser utilizada como fonte de energia pela bactéria Acidithiobacillus thiooxidans. As análises de mercado quanto à durabilidade e financeira também se mostraram prósperas. Os sistemas projetados ANE-VAC e ANE-VPC apresentaram uma previsão de tempo de vida últil 44% superior à composição e referência, tendo um aumento de valor por metro cúbico apenas de 26%.
dc.description.abstract2This work belongs to the field of civil construction for applications in sewage treatment plants (STP’s). Anti-acid concrete formulations refer to the CAD-AD composition that used Portand cement (PO) as the reference system and designed compositions ANE- VAC and ANE-VPC in which an alternative hydraulic binder to PO was uses, specific for sewage pre-treatment sector. The development of the concrete system for this project arises from the need for a product that presents better performance regarding durability in sewage treatment environments. It is understood that durability is a preponderant factor for reviewing execution costs and project’s life time. The pathologies considered are related to corrosion induced by the bacteria Acidithiobacillus thiooxidans or biocorrosion. Biocorrosion is a complex mechanism of degradation of concrete parts that generates severe pathologies and a significant reduction in the life time of structural parts. Sulphates together with other subtances and characteristics of the insertion medium, enable the growth of microorganisms that work in cooperation, gradually decreasing the pH of the concrete surface.[1] The CAD- AD reference composition was prepared using PO cement and the incorporation of fine aggregates (medium sand) and coarse aggregates (zero gravel), added with crystallizer in order to reduce the porosity of the concrete system. The crystallizer is a waterproofing material through integral crystallization, which has been incorporated in the quantity indicated by the manufacturer into the water intended for the system. Upon incorporation, the active chemical components begin to react with the constituents of the cement paste and with the moisture in the concrete capillaries, forming an insoluble crystalline structure. The designed formulations ANE-VAC and ANE-VPC an alternative hydraulic binder was used, which when added to fine aggregates (proppants) and coarse aggregates (zero gravel) demonstrated satisfactory results. The formulations were prepared in the concrete mixer and poured onto the test specimen matrices (CDP’s) whose size varied according to the demands of the test to which they would be subjected. Thus, cylindrical specimens with dimensions of 4x8cm, 5x10cm and 10x20cm were created. These were directed to the tests in the project, such as: mechanical test of compressive strength, “in situ” test of the sewage treatment plant (STP) of Pararangaba, in São José dos Campos city, density, permeability and scanning electron microscopy (SEM) analysis and microbiological assay. It is noteworthy that density and permeability tests were carried out on the samples before and after being exposed to the WWTP environment. The formulation that was designed in this project presented high mechanical resistance, increased density despite the loss of mass when was kept in contact with the sewage environment pre-treatment, decreased porosity, difficulty in adhering microorganisms to the concrete surface and inability of the cement matrix to be used as a source of energy by the bacteria Acidithiobacillus thiooxidans. Market analyzes regarding durability and financial also proved to be successful. The systems designed ANE-VAC and ANE-VPC presented a predicted useful life 44% higher than the composition and reference, with an increase in value per cubic meter of only 26%.
dc.description.physical77 f.
dc.format.mimetypepdf
dc.identifier.affiliationUniversidade do Vale do Paraíba
dc.identifier.affiliationUniversidade do Vale do Paraíba
dc.identifier.affiliationUniversidade do Vale do Paraíba
dc.identifier.affiliationUniversidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho
dc.identifier.affiliationMineração Curimbaba
dc.identifier.bibliographicCitation2OLIVEIRA, Indira Teixeira Bessa Bastos de. Concreto antiácido para o setor de pré-tratamento de esgoto. São José dos Campos, SP, 2024. 76 f.; PDF. Dissertação (Mestrado em Processamento de Materiais) - Universidade do Vale do Paraíba, Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento, São José dos Campos, 2024.
dc.identifier.urihttps://repositorio.univap.br/handle/123456789/582
dc.language.isopt_BR
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsUnivap
dc.publisher.institutionUniversidade do Vale do Paraíba
dc.publisher.programMestrado Profissional em Processamento de Materiais
dc.publisher.spatialSão José dos Campos
dc.subject.keywordConcreto antiácido
dc.subject.keywordCorrosão induzida por microrganismo
dc.subject.keywordBiocorrosão
dc.subject.keywordAcidithiobacillus thiooxidans
dc.subject.keywordDurabilidade
dc.subject.keywordPrevenção contra corrosão
dc.subject.keywordBiodegradação
dc.titleConcreto antiácido para o setor de pré-tratamento de esgoto
dc.title.alternativeConcreto antiácido para o setor de pré-tratamento de esgoto
dc.typeDissertação
dc.type.masterDegreeMestrado Profissional

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