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Title: Aumento da velocidade das reacções na activação alcalina para estabilização de solos
Authors: Correia, Ana Teresa de Morais Silva
Advisor: Cristelo, Nuno Miguel Cordeiro
Issue Date: 30-May-2019
Abstract: A cinza volante é um resíduo industrial com propriedades pozolânicas, isto é com potencial para formar compostos com resistência acrescida e por esse motivo se veio a afirmar como material de engenharia. Os interesses económicos e ambientais têm fomentado ao longo das últimas décadas o seu estudo e emprego nas mais variadas áreas, entre elas a estabilização de solos. A ativação alcalina é o fenómeno que permite às cinzas melhorar o solo, tornando-o mais resistente. Nos últimos vinte anos, tem-se investigado os efeitos na capacidade resistente do solo estabilizado com cinzas ativadas por inclusão de outros aditivos, escasseando contudo, estudos centrados no ganho de força em estágios iniciais de cura. Por esse motivo este trabalho tem como objetivo apurar de entre os aditivos mais promissores, qual é aquele que mais acelera as reações até aos vinte e oito dias de cura, obtendo consequentemente as maiores resistências. Para tal, partindo de três solos aparentemente fracos, selecionou-se o menos resistente para efetuar um estudo comparativo de misturas com diferentes dosagens de solo, cinza e outros aditivos. Testou-se dois lotes de misturas, um com (15%) ou sem de cinzas volantes e outro com 10%, nas quais se experimentou outros aditivos, 5% ou 10% de cal, 0 ou 1% de cloreto de sódio, com ou sem ativador. O ativador presente nestas misturas corresponde sempre à relação Na2O/cinza de 0,71. Foram ainda incluídas misturas estabilizadas com (cimento Portland + RoadCem® ), um produto especialmente criado para aplicações geotécnicas. Foram efetuados ensaios de compressão uniaxial (UCS) em momentos diferentes, até aos vinte e oito dias de cura em todos os espécimenes e ocasionalmente executados ensaios de expansibilidade e triaxiais. Apurou-se que o ativador utilizado de relação Na2O/cinza de 0,71, era o aditivo que mais incrementava a resistência das misturas no período de tempo considerado. Tendo também ficado estabelecido, que a estabilização com cinzas volantes deveria idealmente incluir cal e ativador.
Fly ash is an industrial residue with pozzolanic properties, which is to say with potential to form compounds with increased resistance and for that reason if it came to affirm like engineering material. The economic and environmental interests have encouraged over the last decades their study and employment in the most varied areas, among them the stabilization of soils. Alkaline activation is the phenomenon that allows the ash to improve the soil, making it more resistant. In the last twenty years, the effects on the resistant capacity of the stabilized soil with activated ashes by inclusion of other additives have been investigated, although studies focused on the gain of force in the initial stages of cure are scarce. This is the reason why this work aims to determine among the most promising additives, which is the one that accelerates the hardening reactions until the twenty-eight days of cure. For this reason, this work aims to determine among the most promising additives, which is the one that most accelerates the reactions until the twenty-eight days of cure, obtaining consequently the greatest resistances. To do so, starting from three apparently weak soils, the least resistant was selected to carry out a comparative study of mixtures with different dosages of soil, ash and other additives. Two batches of mixtures were tested, one with (15%) or without fly ash and the other with 10%. In which other additives were tested, 5% or 10% lime, 0 or 1% sodium chloride, with or without activator. The activator present in these mixtures always corresponds to the ratio Na2O / ash of 0.71. Stabilized mixtures were also included with (Portland cement + RoadCem® ), a product specially created for geotechnical applications. Uniaxial compression tests (UCS) were performed at different times, up to twenty-eight days of cure in all specimens and occasionally performed expansibility and triaxial tests. It was found that the activator used with Na2O / ash ratio of 0,71 was the additive that increased the resistance of the mixtures in the considered period of time. Having also been established, stabilization with fly ash should ideally include lime and activator.
Description: Dissertação de Mestrado em Engenharia Civil
URI: http://hdl.handle.net/10348/9436
Document Type: Master Thesis
Appears in Collections:DENG - Dissertações de Mestrado
TD - Dissertações de Mestrado

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