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dc.creatorBrykalski, Marília
dc.date.accessioned2023-05-30T00:02:22Z
dc.date.available2023-05-30T00:02:22Z
dc.date.issued2023-03-27
dc.identifier.citationBrykalski, Marília. Produção de espumas vítreas utilizando resíduo de vidro de placas fotovoltaicas. Orientador: Fernando Machado Machado. Co-Orientador: Rubens Camaratta. 2023. 98f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Centro de Desenvolvimento Tecnológico, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttp://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/9531
dc.description.abstractThis thesis aimed to produce glass foams (EVs) from solid glass waste from discarded photovoltaic panels and white eggshells, together with the use of montmorillonite clay as a reinforcing agent. These foams have the potential to be used as sustainable materials for thermal and acoustic insulation in civil construction. The effect of adding montmorillonite clay in proportions of 5% and 10% on the mechanical strength of EVs was studied, while the effect of adding different proportions of foaming agent (3%, 5%, 7%, 10%, and 13%) was evaluated concerning its volumetric expansion capacity, which is directly related to its thermal and acoustic insulation capacity. Raw materials were characterized through techniques, including fluorescence and X-ray diffraction, particle size distribution by laser diffraction, and thermogravimetry. The EVs were formed by uniaxial pressing and fired at different temperatures (750, 800, 850, 900, and 950 °C) with a heating rate and a threshold set at 2.5 °C/min and 30 min, respectively. The development of the microstructure and porosity formation of the EVs were studied through scanning electron and optical microscopies where the distribution and average size of pores were observed together with the analysis of the volumetric expansion. The mechanical resistance to compression and thermal conductivity were evaluated by ASTM C 133 – 97 and ASTM E 1225 – 13 standards, respectively. The results showed that it is possible to produce EVs with high specific mechanical (EVR) strength of up to 12,17 MPa.g-1.cm3, using 10% clay and firing temperature of 900°C, maintaining a relatively low thermal conductivity (0.121 W m-1.K-1). In order to obtain EVs with lower thermal conductivity (EVE) it was possible to create EVs with thermal conductivities from 0.047 Wm-1.K-1 using raw materials with smaller granulometry. With this, this study demonstrated the viability of producing sustainable vitreous foams with applicability to the needs of high mechanical resistance or high thermal insulation.pt_BR
dc.description.sponsorshipSem bolsapt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Pelotaspt_BR
dc.rightsOpenAccesspt_BR
dc.subjectVidro de placa fotovoltaicapt_BR
dc.subjectResistência mecânicapt_BR
dc.subjectExpansão volumétricapt_BR
dc.subjectResíduo sólidopt_BR
dc.subjectPorosidadept_BR
dc.subjectGlass photovoltaic panelpt_BR
dc.subjectMechanical strengthpt_BR
dc.subjectVolumetric expansionpt_BR
dc.subjectSolid wastept_BR
dc.subjectPorositypt_BR
dc.titleProdução de espumas vítreas utilizando resíduo de vidro de placas fotovoltaicas.pt_BR
dc.title.alternativeProduction of vitreous foams using waste glass from photovoltaic panels.pt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR
dc.contributor.advisor-co1Camaratta, Rubens
dc.description.resumoEsta tese teve como foco a produção de espumas vítreas (EVs) a partir de resíduos sólidos de vidro provenientes de placas fotovoltaicas (PF) descartadas e cascas de ovo branco, juntamente com a utilização de argila montmorilonita como agente de reforço. Essas espumas têm potencial para serem utilizadas como materiais sustentáveis para isolamento térmico e acústico na construção civil. Foi estudado o efeito da adição de argila montmorilonita em proporções de 5% e 10% na resistência mecânica das EVs, enquanto o efeito da adição de diferentes proporções de agente espumante (3%, 5%, 7%, 10% e 13%) foi avaliado em relação à capacidade de expansão volumétrica, que está diretamente relacionada à capacidade de isolamento térmico e acústico. Os materiais precursores foram caracterizados por meio de das técnicas de fluorescência e difração de raios X, distribuição granulométrica por espalhamento de laser e termogravimetria. As EVs foram conformadas por prensagem uniaxial e queimadas em diferentes temperaturas (750, 800, 850, 900 e 950 °C) com taxa de aquecimento e patamar fixados em 2,5°C/min e 30 min, respectivamente. O desenvolvimento da microestrutura e formação de porosidade das EVs foram avaliados através de microscopias eletrônica de varredura e óptica, através das quais se observou a distribuição e tamanho médio de poros juntamente com a análise da expansão volumétrica. A resistência mecânica à compressão e condutividade térmica foram avaliadas pelas normas ASTM C 133 – 97 e ASTM E 1225 – 13, respectivamente. Os resultados mostraram que é possível produzir EVs com elevada resistência mecânica (EVR) específica de até 12,17 MPa.g-1.cm3, utilizando 10% de argila e temperatura de queima de 900°C mantendo uma condutividade térmica relativamente baixa (0,121 W/m.K). Com intuito de obter EVs com menor condutividade térmica (EVE) foi possível EVs com condutividades térmicas a partir de 0,047 Wm-1.K-1 utilizando-se matérias primas de menor granulometria. Com isso, este estudo demonstrou a viabilidade da produção de espumas vítreas sustentáveis com aplicabilidade em necessidades de elevada resistência mecânica ou elevado isolamento térmico.pt_BR
dc.publisher.departmentCentro de Desenvolvimento Tecnológicopt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiaispt_BR
dc.publisher.initialsUFPelpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICApt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.contributor.advisor1Machado, Fernando Machado


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