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Avaliação das incertezas nas informações sobre as resistências à tração na flexão e compressão de argamassas cimentícias com lodo de ETA

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dc.creator Souza, Thiago Francisco
dc.date.accessioned 2025-11-25T15:47:30Z
dc.date.available 2025-11-25T15:47:30Z
dc.date.issued 10-10-30
dc.identifier.uri https://repositorio.ufba.br/handle/ri/43529
dc.description.abstract Research on the incorporation of water treatment plant sludge (WTS) into cementitious mortars plays an important role in environmental sustainability by enabling the reuse of solid waste and reducing improper disposal. This study investigated the incorporation of WTS, in both dried (uncalcined) and calcined forms, into Portland cement mortars, with emphasis on the measurement of flexural and compressive strengths, as well as on the evaluation of the uncertainties associated with these measurements. The sludge characterization included thermogravimetric analysis (TGA), X-ray diffraction (XRD), and the Modified Chapelle test. The XRD results indicated a high amorphous fraction in both dried and calcined samples, while the TGA defined 515 °C as the ideal calcination temperature. The consistency index showed that adding 10 % WTS significantly reduced workability (by about 40 %), whereas the mixture with 5 % WTS and superplasticizer maintained a consistency similar to that of the standard mortar. Regarding mechanical performance, the addition of 10 % dried WTS reduced flexural strength by approximately 64 % (2.7 MPa → 7.4 MPa control) and compressive strength by 42 % (14.4 MPa → 24.7 MPa control). The mixture with 10 % calcined WTS showed only a 4 % reduction, and the mixture with 5 % calcined WTS reached 30.9 MPa, about 25 % higher than the control, possibly due to the pozzolanic activity confirmed by the Pozzolanic Activity Index (PAI) and Modified Chapelle tests. The relative standard uncertainties for flexural and compressive strengths were below 5 %, consistent with laboratory measurement conditions. The analysis of the Kessel coefficients indicated that the applied load at the center of the specimens and the maximum failure load were the main contributors to the flexural and compressive strengths, respectively. The comparison of strength results, considering the expanded uncertainty, allowed the assessment of conformity with technical standards and the feasibility of using the mixtures in different applications. The study reinforces the importance of the metrological evaluation of uncertainties in mechanical tests, ensuring greater reliability and traceability of the experimental results of mortars incorporating WTS. pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.publisher Universidade Federal da Bahia pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.subject Argamassas cimentícias pt_BR
dc.subject Lodo de ETA pt_BR
dc.subject Resistência à tração na flexão pt_BR
dc.subject Resistência à compressão pt_BR
dc.subject Incerteza - medição pt_BR
dc.subject.other Cementitious mortar pt_BR
dc.subject.other WTP sludge pt_BR
dc.subject.other Flexural tensile strength pt_BR
dc.subject.other Compressive strength pt_BR
dc.subject.other Measurement uncertainty pt_BR
dc.title Avaliação das incertezas nas informações sobre as resistências à tração na flexão e compressão de argamassas cimentícias com lodo de ETA pt_BR
dc.title.alternative Evaluation of uncertainties in the information on flexural and compressive tensile strengths of cementitious mortars containing water treatment plant sludge pt_BR
dc.type Tese pt_BR
dc.contributor.referees Magalhães, Welington Ferreira de
dc.contributor.referees Silva, Everton José da
dc.publisher.program Programa de Pós-Graduação em Engenharia Industrial (PEI)  pt_BR
dc.publisher.initials UFBA pt_BR
dc.publisher.country Brasil pt_BR
dc.subject.cnpq CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA pt_BR
dc.contributor.advisor1 Kalid, Ricardo de Araújo
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/2562159376424787 pt_BR
dc.contributor.advisor-co1 Amado, Franco Dani Rico
dc.contributor.advisor-co1Lattes http://lattes.cnpq.br/3437088948218191 pt_BR
dc.contributor.advisor-co2 Pessôa, José Renato de Castro
dc.contributor.advisor-co2Lattes http://lattes.cnpq.br/7355133184082398 pt_BR
dc.contributor.referee1 Silva, Everton José da
dc.contributor.referee2 Amado, Franco Dani Rico
dc.contributor.referee3 Pessôa, José Renato de Castro
dc.contributor.referee4 Assis, Joaquim Teixeira de
dc.contributor.referee5 Benvenuti, Tatiane
dc.creator.ID 0000-0001-6559-9323 pt_BR
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/1685387904983113 pt_BR
dc.description.resumo As pesquisas sobre a incorporação de lodo de estação de tratamento de água (lodo de ETA) em argamassas cimentícias têm papel relevante na sustentabilidade ambiental, ao possibilitar o reaproveitamento de resíduos sólidos e reduzir seu descarte inadequado. Este trabalho investigou a incorporação de lodo de ETA, nas formas seca (sem calcinar) e calcinada, em argamassas de cimento Portland, com ênfase nas medições de resistência à tração na flexão e à compressão, bem como na avaliação das incertezas associadas a essas medições. A caracterização do lodo incluiu análise termogravimétrica (TGA), difração de raios X (DRX) e o ensaio de Chapelle Modificado. O DRX indicou alta fração amorfa nas amostras seca e calcinada, e o TGA definiu a temperatura ideal de calcinação em 515°C. O índice de consistência mostrou que a adição de 10 % de lodo reduz significativamente a trabalhabilidade (cerca de 40 %), enquanto a mistura com 5 % e superplastificante manteve consistência equivalente à da argamassa padrão. Nas resistências mecânicas, a adição de 10 % de lodo seco reduziu a resistência à tração na flexão em cerca de 64 % (2,7 MPa → 7,4 MPa controle) e a compressão em 42 % (14,4 MPa → 24,7 MPa controle). Já a mistura com 10 % de lodo calcinado apresentou redução de apenas 4 %, e a com 5 % de lodo calcinado atingiu 30,9 MPa, 25 % superior ao controle, possivelmente em razão da atividade pozolânica confirmada pelos ensaios de IAP (Índice de Atividade Pozolânica) e Chapelle modificado. As incertezas padrão relativas para as resistências à tração na flexão e compressão foram inferiores a 5 %, adequadas para medições realizadas em ambiente laboratorial. A análise dos coeficientes de Kessel indicou a força aplicada no centro dos corpos de prova e a força máxima de ruptura como principais contribuições para as resistências à tração na flexão e compressão, respectivamente. A comparação das resistências, considerando a incerteza expandida, permitiu avaliar a conformidade com normas técnicas e a viabilidade de uso das misturas em diferentes aplicações. O estudo reforça a importância da avaliação metrológica das incertezas em ensaios mecânicos, assegurando maior confiabilidade e rastreabilidade aos resultados experimentais de argamassas com lodo de ETA. pt_BR
dc.publisher.department Escola Politécnica pt_BR
dc.type.degree Doutorado pt_BR


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