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Tipo: Dissertação
Título: Cimento alcalino a partir de resíduos de vidro de módulos fotovoltaicos e cal hidratada de casca de ostra
Autor(es): Krogel, Mariana
Primeiro Orientador: Korf, Eduardo Pavan
Primeiro membro da banca: Vitone, Claudia
Segundo membro da banca: Consoli, Nilo Cesar
Terceiro membro da banca: Bragança, Saulo Roca
Quarto membro da banca: Ferrazzo, Suéllen Tonatto
Resumo: Com o avanço da tecnologia fotovoltaica e a ausência de diretrizes para o descarte de resíduos eletrônicos, os módulos fotovoltaicos serão um resíduo comum em aterros sanitários. Em busca de alternativas para valoração deste material, o estudo desenvolveu um novo cimento alcalino utilizando o vidro dos módulos fotovoltaicos (VMF), aliado a cal hidratada de casca de ostra (CHCO) e uma solução alcalina de hidróxido de sódio (NaOH). Este estudo investigou a formação de géis cimentantes ao longo do tempo de cura, considerando diferentes teores de álcalis e resistências mecânicas, relatando as propriedades químicas e moleculares intrínsecas. Para isso, foi avaliado a resistência à compressão não confinada (RCC) e a relação entre a porosidade teórica/teor de cal, por meio de uma análise estatística detalhada. Além disso, uma análise aprofundada por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) foi conduzida. A análise multivariada (MANOVA) identificou a razão VMF/CHCO como a variável mais influente na resistência mecânica, enquanto a univariada (ANOVA) destacou o tempo de cura como o fator mais significativo. Ambas as análises confirmaram significância estatística (p < 0,05), indicando que a ANOVA não resultou em um falso positivo. O FTIR revelou interações entre os compostos reativos e a formação de géis C-S-H e silicatos amorfos, cuja estrutura foi consolidada pela redistribuição de água e pela interação de cátions com fases reativas. Os resultados indicam mecanismos de polimerização e hidratação que promovem estabilidade química e estrutural, oferecendo contribuições relevantes para o desenvolvimento de materiais álcali-ativados.
Abstract/Resumen: With the advancement of photovoltaic technology and the absence of guidelines for the disposal of electronic waste, photovoltaic modules will be a common waste in landfills. In search of alternatives for valuing this material, the study developed a new alkaline cement using the photovoltaic modules glass (PMG), combined with hydrated oyster shell lime (HOSL) and an alkaline solution of sodium hydroxide (NaOH). This study investigated the formation of cementing gels over the curing time, considering different alkali contents and mechanical strengths, reporting the intrinsic chemical and molecular properties. For this, the unconfined compressive strength (UCS) and the relationship between theoretical porosity/lime content were evaluated through a detailed statistical analysis. In addition, an in-depth analysis by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) was conducted. The multivariate analysis (MANOVA) identified the PMG/HOSL ratio as the most influential variable on mechanical strength, while the univariate (ANOVA) highlighted the curing time as the most significant factor. Both analyses confirmed statistical significance (p < 0.05), indicating that ANOVA did not result in a false positive. The FTIR revealed interactions between the reactive compounds and the formation of C-S-H gels and amorphous silicates, whose structure was consolidated by the redistribution of water and the interaction of cations with reactive phases. The results indicate polymerization and hydration mechanisms that promote chemical and structural stability, offering relevant contributions to the development of alkali-activated materials.
Palavras-chave: Cimento alcalino
Géis cimentantes
Materiais reativos
Propriedades mecânicas
Mecanismos de hidratação
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal da Fronteira Sul
Sigla da Instituição: UFFS
Faculdade, Instituto ou Departamento: Campus Erechim
Nome do Programa de Pós Graduação : Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental
Tipo de Acesso: Acesso Embargado
URI: https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/8492
Data do documento: Mar-2025
Nível: Mestrado
Aparece nas coleções:Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental

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