dc.creator | Lopes, Daniele Ferreira | |
dc.date.accessioned | 2025-09-29T07:54:15Z | |
dc.date.available | 2025-09-28 | |
dc.date.available | 2025-09-29T07:54:15Z | |
dc.date.issued | 2025-09-12 | |
dc.identifier.citation | LOPES, Daniele Ferreira. Concreto com cinza de carvão: Otimização do Traço pelo Delineamento Box-Behnken e Avaliação Eletroquímica frente a Íons Cloreto. Orientador: César Oropesa Avellaneda. Coorientadora: Sabrina Neves da Silva. 2025. 110 f. Tese (Doutorado) - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais. Centro de Desenvolvimento Tecnológico. Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2025. | pt_BR |
dc.identifier.uri | http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/17691 | |
dc.description.abstract | The growing demand for Portland cement in the construction industry imposes
significant environmental impacts, driving the search for sustainable alternatives. This
study evaluated the feasibility of incorporating fly ash (FA) from coal combustion in
thermoelectric plants in the Campanha region (RS, Brazil) as a supplementary
cementitious material. The main objective was to optimize the concrete mix with FA
using the Box–Behnken design, aiming to maximize mechanical and electrochemical
performance against chloride ion ingress. Two FA samples were initially characterized
in terms of physicochemical composition, amorphous content, and pozzolanic
potential. The sample with higher specific surface area and amorphism (FA-I) was
selected for subsequent testing. Concrete specimens with different replacement levels
(5%, 10%, and 15%) were produced and tested for compressive strength. Statistical
modeling identified the optimal combination of replacement level, water-to-cement
ratio, and curing time. The optimized mix was defined as 9.52% replacement with FA I, water-to-cement ratio of 0.53, and 38 days of curing, yielding the best mechanical
performance and model fit (R² = 0.925). The optimized mix was further subjected to
accelerated corrosion tests under chloride exposure. Results revealed low corrosion
current density (icorr), high charge transfer resistance, the formation of diffusive
barriers, and a denser microstructure with reduced permeability. These findings
demonstrate the technical and environmental feasibility of using FA-I as a mineral
addition, highlighting the benefits of statistical optimization in improving concrete
durability and sustainability under chloride attack. | pt_BR |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | pt_BR |
dc.language | por | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal de Pelotas | pt_BR |
dc.rights | OpenAccess | pt_BR |
dc.subject | Concreto | pt_BR |
dc.subject | Cinza volante | pt_BR |
dc.subject | Corrosão | pt_BR |
dc.subject | Espectroscopia | pt_BR |
dc.subject | Íons cloreto | pt_BR |
dc.subject | Sustentabilidade | pt_BR |
dc.subject | Concrete | pt_BR |
dc.subject | Fly ash | pt_BR |
dc.subject | Corrosion | pt_BR |
dc.subject | Epectroscopy | pt_BR |
dc.subject | Chloride ions | pt_BR |
dc.subject | Sustainability | pt_BR |
dc.title | Concreto com cinza de carvão: otimização do traço pelo delineamento Box-Behnken e avaliação eletroquímica frente a Íons Cloret | pt_BR |
dc.title.alternative | Coal Ash Concrete: Mix Design Optimization Using Box–Behnken Design and Electrochemical Evaluation against Chloride Ions | pt_BR |
dc.type | doctoralThesis | pt_BR |
dc.contributor.authorID | https://orcid.org/0000-0003-3321-9351 | pt_BR |
dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/4565695777098376 | pt_BR |
dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/9101375491904726 | pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1 | Silva, Sabrina Neves da | |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/2845148446399032 | pt_BR |
dc.description.resumo | A demanda por cimento Portland na construção civil impõe sérios impactos
ambientais, impulsionando a busca por alternativas sustentáveis. Neste contexto, esta
pesquisa avaliou a viabilidade da incorporação de cinza volante (CV) proveniente da
queima de carvão mineral de Usinas Termelétricas da região da Campanha (RS) como
material cimentício suplementar. O objetivo principal foi otimizar o traço de concreto
com CV por meio do delineamento Box-Behnken, buscando maximizar o desempenho
mecânico e eletroquímico frente à ação de íons cloreto. Inicialmente, duas amostras
de CV foram caracterizadas quanto à composição físico-química, grau de
amorficidade e potencial pozolânico, sendo a CV-I, com maior área específica e
amorfismo, selecionada para os ensaios posteriores. Em seguida, moldaram-se
corpos de prova com diferentes teores de substituição (5%, 10% e 15%) e submetidos
a ensaios de compressão. O método Box-Behnken identificou a combinação ótima
entre teor de CV, fator água/cimento e tempo de cura. O traço otimizado foi definido
como: 9,52% de substituição por CV-I, relação água/cimento de 0,53 e 38 dias de
cura, resultando no melhor desempenho mecânico e ajuste do modelo (R² = 0,925).
Por fim, o traço ótimo foi submetido a ensaios de corrosão acelerada em íons cloreto.
Os resultados indicaram baixos valores de icorr, alta resistência à transferência de
carga, barreiras difusivas e microestrutura mais densa, reduzindo a permeabilidade
do concreto. Assim, comprovou-se a viabilidade técnica e ambiental do uso da CV-I,
especialmente com abordagem de otimização estatística, melhorando a durabilidade
e sustentabilidade do concreto frente à ação de íons cloreto. | pt_BR |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFPel | pt_BR |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.rights.license | CC BY-NC-SA | pt_BR |
dc.contributor.advisor1 | Avellaneda, César Antonio Oropesa | |
dc.subject.cnpq1 | ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA | pt_BR |