Avaliação de um solo arenoso-siltoso estabilizado com cimento Portland e adições minerais para uso em manufatura aditiva para a construção civil

dc.contributor.advisorAnjos, Marcos Alyssandro Soares dos
dc.contributor.authorLima, Fernanda Morais
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2990410745255258pt_BR
dc.contributor.referees1Almeida, Maria das Vitorias Vieira
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7590200701773198pt_BR
dc.contributor.referees2Barbosa, Normando Perazzo
dc.date.accessioned2024-10-30T20:28:50Z
dc.date.available2024-10-30T20:28:50Z
dc.date.issued2024-05-29
dc.description.abstractThe aim of this work is to analyse a soil classified as sandy-silt and check whether it is compatible with the 3D printing process, stabilizing it with Portland cement using chemical additives to provide the pumpability required for printing, partially replacing the cement with mineral additions (metakaolin and limestone filler), so that the soil-cement mixture has a paste volume suitable for the 3D printing system. The experimental program began with an empirical analysis of the mixtures, starting from the soil:cement mixture with a mass ratio of 1:1, called the reference (REFT100), in order to obtain a mixture with a consistency compatible with the extrusion method of the 3D printer available at UFRN, in order to establish the chemical additive contents and the water/dry materials ratio compatible with the conditions of speed and height of the printing nozzle. From this mixture, the reduction in cement consumption was analyzed in two mixtures called T15%C and T20%C with mass proportions of 0.15:0.85:1 and 0.2:0.80:1 (cement:mineral additions:soil). The number of possible layers for printing 3D blocks to be built continuously and without crumbling was then determined using a constant printing speed of 80 mm/second with a deposition height of 1 cm. With these printing conditions established, 6 soil-cement blocks were printed, of each composition, with dimensions of 14 cm x 19 cm in cross-section and 16 cm in height, where 3 blocks were subjected to dimensional analysis and then the axial compressive strength was determined, and 3 blocks were used to extract samples of (40x40x160 mm) to carry out compressive strength and flexural tensile strength tests. With the mixtures analyzed, it was possible to build soil-cement blocks with cement consumption of 113.60 kg/m³ and 152.78 kg/m³, in the T15%C and T20%C compositions, respectively, which represents a cement reduction of 87% and 82%, respectively, compared to the reference mixture (REFT100), which used only cement and soil. The block using the reference mix (REFT100) had the highest compressive strength (19.8 MPa), while the T15%C and T20%C mixes had strengths of 3.1 MPa and 3.0 MPa, respectively.pt_BR
dc.description.resumoEste trabalho tem como objetivo analisar um solo classificado como arenoso-siltoso e verificar se é compatível ao processo de impressão 3D, estabilizando-o com cimento Portland com a utilização de aditivos químicos para proporcionar a bombeabilidade necessária para impressão, substituindo parcialmente o cimento por adições minerais (metacaulim e fíller calcário), para que a mistura solo-cimento tenha um volume de pasta adequado ao sistema de impressão 3D. O programa experimental iniciou-se com uma análise empírica das misturas, partindo-se da mistura solo:cimento com proporção em massa de 1:1, denominada de referência (REFT100), com o intuito de obter-se uma mistura com consistência compatível ao método de extrusão da impressora 3D disponível na UFRN, de forma a estabelecer os teores de aditivos químicos e a relação água/materiais secos compatíveis as condições de velocidade e altura de bico de impressão. A partir dessa mistura analisou-se a redução do consumo de cimento em duas misturas denominadas de T15%C e T20%C com proporções, em massa, de 0,15:0,85:1 e 0,2:0,80:1 (cimento:adições minerais:solo). Em seguida foi determinada a quantidade de camadas possíveis para a impressão de blocos 3D a serem construídas de forma contínua e sem desmoronar utilizando uma velocidade de impressão constante de 80 mm/segundo com altura de deposição de 1 cm. Com estas condições de impressão estabelecidas foram impressos 6 blocos solo-cimento, de cada composição, com dimensões de 14 cm x 19 cm de seção transversal e 16 cm de altura, onde 3 blocos foram submetidos as análises dimensionais e em seguida determinada a resistência à compressão axial, e 3 blocos foram utilizados para extrair amostras de (40x40x160 mm) para realização de ensaios de resistência à compressão e a tração na flexão. Com as misturas analisadas foi possível construir blocos solo-cimento com consumo de cimento de 113,60 kg/m³ e 152,78 kg/m³, nas composições T15%C e T20%C, respectivamente, o que representa uma redução de cimento de 87% e 82%, respectivamente, em relação à mistura de referência (REFT100), que utilizou apenas cimento e solo. O bloco utilizando a mistura de referência (REFT100) apresentou a maior resistência à compressão (19,8 MPa), enquanto as misturas T15%C e T20%C apresentaram resistências de 3,1 MPa e 3,0 MPa, respectivamente.pt_BR
dc.identifier.citationLIMA, Fernanda Morais. Avaliação de um solo arenoso-siltoso estabilizado com cimento Portland e adições minerais para uso em manufatura aditiva para a construção civil. Orientador: Dr. Marcos Alyssandro Soares dos Anjos. 2024. 72f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2024.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/60462
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTALpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectImpressão 3Dpt_BR
dc.subjectManufatura aditivapt_BR
dc.subjectConstrução em terrapt_BR
dc.subjectConstrutibilidadept_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVILpt_BR
dc.titleAvaliação de um solo arenoso-siltoso estabilizado com cimento Portland e adições minerais para uso em manufatura aditiva para a construção civilpt_BR
dc.typemasterThesispt_BR

Arquivos

Pacote Original

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Nenhuma Miniatura disponível
Nome:
Avaliacaosoloarenososiltoso_Lima_2024.pdf
Tamanho:
2.3 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Nenhuma Miniatura disponível
Baixar