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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.18.2018.tde-01022018-150205
Document
Author
Full name
Marcelo de Castro Takeda
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 1998
Supervisor
Committee
Parreira, Alexandre Benetti (President)
Consoli, Nilo Cesar
Stancati, Gene
Title in Portuguese
Avaliação das propriedades mecânicas de misturas de fosfogesso e cimento para uso na construção rodoviária
Keywords in Portuguese
Cimento
Fosfogesso
Pavimentos
Resíduo industrial
Abstract in Portuguese
O fosfogesso é um resíduo sólido da produção do ácido fosfórico, principal componente dos fertilizantes fosfatados, que por suas características químicas e radiológicas constitui-se num elemento agressivo ao meio-ambiente. O crescimento dos estoques de fosfogesso e a preocupação cada vez maior com o meio ambiente têm levado ao aumento das restrições à continuidade do seu armazenamento a céu aberto, incentivando a busca de alternativas para o seu uso. O objetivo principal deste trabalho é avaliar o efeito da adição de cimento ao fosfogesso com vistas a sua utilização na execução de bases e sub-bases rodoviárias. No estudo analisou-se a deformabilidade e a resistência à compressão simples de corpos de prova compactados compostos de misturas de fosfogesso e cimento. Estudaram-se misturas com 4 teores de cimento, 7%, 10%, 12% e 15%. Os corpos de prova foram compactados na umidade ótima (wo) e na wo ± 2%, nas energias normal e intermediária, passando por 4 períodos de cura, 7, 14, 28 e 84 dias, ensaiados em condições não imersas e imersas em água. Os resultados obtidos evidenciam que o cimento é eficiente para estabilização do fosfogesso frente a ação da água. Observou-se que quantidades crescentes de cimento ao fosfogesso promovem o ganho de resistência, e a diminuição da deformabilidade. Ensaios realizados após imersão em água apresentaram valores de resistência à compressão simples (RCS) e módulo tangente inicial (Eo) menores do que os obtidos em ensaios sem imersão. O aumento do tempo de cura e da energia de compactação influem de forma significativa no ganho de resistência e no crescimento do Eo. Não foi possível determinar-se uma tendência única que descrevesse o comportamento das misturas de fosfogesso e cimento em função da umidade de compactação. O módulo de resiliência obtido para estas misturas é compatível com o observado para alguns materiais de uso corrente na construção de pavimentos. Os resultados de laboratório indicam que misturas de fosfogesso e cimento têm potencial para aplicação como materiais de base e sub-base na construção rodoviária.
Title in English
not available
Keywords in English
not available
Abstract in English
Phosphogypsum is a solid by-product of phosphoric acid production, a major constituent of many fertilizers. Because of trace impurities, chemical and radiological properties, phosphogypsum may cause environmental problems. As stockpiles continue growing and environmental constraints become more stringent, widespread uses of phosphogypsum must be developed. The main objective of this research is to evaluate the addition of cement to the phosphogypsum for road base and subbase construction. The research program included the evaluation of unconfined compressive strength (UCS) and deformability testing results of compacted cement-stabilized phosphogypsum (CSP) specimens. Four different cement content were used, 7%, 10%, 12% and 15%. The specimens were compacted at optimum moisture content (wo) and wo ± 2%, with two compaction energies: Standard and lntermediary Proctor; four ages for curing time, 7, 14, 28 and 84 days, tested under soaked and unsoaked conditions. The results obtained from this research program showed that: the addition of cement stabilized the phosphogypsum, the results indicated that CSP mixtures are water resistant; with the increase in cement content there is a corresponding increase in the UCS and in the initial tangent modulus (Eo); tests under soaked conditions resulted in lower UCS and Eo than unsoaked condition; the increase of the compaction energy and curing time resulted in higher UCS and Eo. lt was not possible to establish a unique trend which explains the compaction moisture influence; the CSP resilient modulus is compatible to those obtained from conventional unstabilized base materiais used in road base construction. The laboratory results indicate that cement-stabilized phosphogypsum mixtures have potential for application as road base and subbase materials.
 
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Publishing Date
2018-02-05
 
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