Evolução de fases durante a hidratação do cimento portland brasileiro por difração de raios x
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFSCAR |
Texto Completo: | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15634 |
Resumo: | The physicochemical properties of cementitious materials are determined by the mineralogy and hydration process of the cement. In 2018, the ABNT NBR 16697 standard was published, unifying eight standards related to Portland cement. The main changes occurred in the composition, with the increase of the permitted content of the additions. The increase of the addition content in the cement indicated the need of a better understanding of its mineralogy and phase evolution upon hydration. The project aims to understand phases evolution during the hydration of two commercial Portland cements (CP II-F 40) using XRD, focusing on the in situ technique, which had the results compared with the conventional ex situ technique. To understand phases development during hydration, the following methodology were adopted: powdered cements characterization (anhydrous), cementitious pastes characterization with different hydration ages (from 15 minutes to 28 days), in situ and ex situ characterization of the phases progress within hydration. Complementary standardized thermogravimetry analysis (TGA) and compression tests were performed, and the results related to the evolution of phases. The cement with higher alite and aluminate levels showed faster C-S-H and portlandite phase development and more pronounced formation of AFm phases. The ex situ XRD made it possible to quantify the contents of each constituent over time, including amorphous content, and proved to be effective in identifying aluminate hydrates that can affect the performance of CP II-F cements. The in situ method offers time savings, but it is still necessary to develop more accessible approaches for rapid quantification. |
id |
SCAR_066a863c42d84711d54296ff874ca6fa |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/15634 |
network_acronym_str |
SCAR |
network_name_str |
Repositório Institucional da UFSCAR |
repository_id_str |
4322 |
spelling |
Gonçalves, BeatrizKoga, Guilherme Yuukihttp://lattes.cnpq.br/0933095081175012Ishikawa, Tomaz Toshimihttp://lattes.cnpq.br/5726055117451807http://lattes.cnpq.br/9604476160326770c5673d46-438a-43b7-beb0-53c866e80fe32022-02-23T12:40:33Z2022-02-23T12:40:33Z2021-03-03GONÇALVES, Beatriz. Evolução de fases durante a hidratação do cimento portland brasileiro por difração de raios x. 2021. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2021. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15634.https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15634The physicochemical properties of cementitious materials are determined by the mineralogy and hydration process of the cement. In 2018, the ABNT NBR 16697 standard was published, unifying eight standards related to Portland cement. The main changes occurred in the composition, with the increase of the permitted content of the additions. The increase of the addition content in the cement indicated the need of a better understanding of its mineralogy and phase evolution upon hydration. The project aims to understand phases evolution during the hydration of two commercial Portland cements (CP II-F 40) using XRD, focusing on the in situ technique, which had the results compared with the conventional ex situ technique. To understand phases development during hydration, the following methodology were adopted: powdered cements characterization (anhydrous), cementitious pastes characterization with different hydration ages (from 15 minutes to 28 days), in situ and ex situ characterization of the phases progress within hydration. Complementary standardized thermogravimetry analysis (TGA) and compression tests were performed, and the results related to the evolution of phases. The cement with higher alite and aluminate levels showed faster C-S-H and portlandite phase development and more pronounced formation of AFm phases. The ex situ XRD made it possible to quantify the contents of each constituent over time, including amorphous content, and proved to be effective in identifying aluminate hydrates that can affect the performance of CP II-F cements. The in situ method offers time savings, but it is still necessary to develop more accessible approaches for rapid quantification.A mineralogia e a hidratação de cimentos regem diversas propriedades físicoquímicas de produtos cimentícios. A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) publicou em 2018 a norma NBR 16697, responsável pela unificação de oito normas referentes ao cimento Portland. As principais alterações se deram na composição, com acréscimos no teor de adições permitidas. O aumento no intervalo de adição nos cimentos provocou a necessidade de uma caracterização mineralógica extensiva e de análise da evolução de fases durante a hidratação. O projeto tem como objetivo a compreensão da evolução de fases durante a hidratação de dois cimentos Portland comerciais (CP II-F 40) utilizando-se a DRX, com enfoque na técnica in situ, a qual teve os resultados confrontados com a técnica convencional ex situ. Para a compreensão da evolução de fases durante a hidratação, foi adotada a seguinte metodologia: caracterização dos cimentos em pó (anidro), caracterização das pastas cimentícias com diferentes idades de hidratação (entre 15 minutos e 28 dias), caracterização in situ e ex situ da evolução das fases durante a hidratação. Ensaios complementares normalizados de termogravimetria (TGA) e de resistência à compressão foram realizados, sendo os resultados relacionados com a evolução de fases. O cimento que possui maiores teores de alita e aluminato apresentou desenvolvimento mais rápido das fases C-S-H e portlandita e formação mais pronunciada de fases AFm. A DRX ex situ tornou possível a quantificação dos teores de cada constituinte ao longo do tempo, incluindo o conteúdo amorfo, e se mostrou eficaz na identificação de hidratos de aluminato que podem afetar a performance de cimentos CP II-F. O método in situ oferece economia de tempo, mas ainda é necessário o desenvolvimento de métodos mais acessíveis para rápida quantificação.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Processo nº 88887.334495/2019-00, Programa de Excelência Acadêmica (Proex), Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Processo nº 350450/2019-6, Fixação e Capacitação de Recursos Humanos (SET-G), Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEMUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCimento portlandHidrataçãoDifração de raios XMétodo de RietveldABNT NBR 16697MonocarbonatoHemicarbonatoDRX in situDRX ex situPortland cementHydrationX-ray diffractionRietveld methodMonocarbonateHemicarbonateXRD in situXRD ex situENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOSEvolução de fases durante a hidratação do cimento portland brasileiro por difração de raios xEvolution of phases during hydration of brazilian portland cement by x-ray diffractioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis60060064e85eb2-8076-42e1-bb46-c95e73147c1ereponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALBeatriz Gonçalves - Dissertação.pdfBeatriz Gonçalves - Dissertação.pdfDissertaçãoapplication/pdf11160642https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15634/1/Beatriz%20Gon%c3%a7alves%20-%20Disserta%c3%a7%c3%a3o.pdf457bb5caec9e2adc0508b61f42eefdc5MD51BCO carta comprovante autoarquivamento.pdfBCO carta comprovante autoarquivamento.pdfCarta comprovanteapplication/pdf366390https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15634/2/BCO%20carta%20comprovante%20autoarquivamento.pdfb6b633ddfb9d2715e11ef35916893999MD52CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15634/3/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD53TEXTBeatriz Gonçalves - Dissertação.pdf.txtBeatriz Gonçalves - Dissertação.pdf.txtExtracted texttext/plain230313https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15634/4/Beatriz%20Gon%c3%a7alves%20-%20Disserta%c3%a7%c3%a3o.pdf.txt9dc1b1632c63916e05c5ddc84a5d0219MD54BCO carta comprovante autoarquivamento.pdf.txtBCO carta comprovante autoarquivamento.pdf.txtExtracted texttext/plain1469https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15634/6/BCO%20carta%20comprovante%20autoarquivamento.pdf.txte15a90cd4b4635debdc32e768fcf8618MD56THUMBNAILBeatriz Gonçalves - Dissertação.pdf.jpgBeatriz Gonçalves - Dissertação.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6153https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15634/5/Beatriz%20Gon%c3%a7alves%20-%20Disserta%c3%a7%c3%a3o.pdf.jpg4a064793eb392d23f72c32fe340ca2e1MD55BCO carta comprovante autoarquivamento.pdf.jpgBCO carta comprovante autoarquivamento.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg10638https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15634/7/BCO%20carta%20comprovante%20autoarquivamento.pdf.jpga39bd7b2762f9c61402c2cfd7b4c4650MD57ufscar/156342023-09-18 18:32:26.191oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/15634Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:32:26Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false |
dc.title.por.fl_str_mv |
Evolução de fases durante a hidratação do cimento portland brasileiro por difração de raios x |
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv |
Evolution of phases during hydration of brazilian portland cement by x-ray diffraction |
title |
Evolução de fases durante a hidratação do cimento portland brasileiro por difração de raios x |
spellingShingle |
Evolução de fases durante a hidratação do cimento portland brasileiro por difração de raios x Gonçalves, Beatriz Cimento portland Hidratação Difração de raios X Método de Rietveld ABNT NBR 16697 Monocarbonato Hemicarbonato DRX in situ DRX ex situ Portland cement Hydration X-ray diffraction Rietveld method Monocarbonate Hemicarbonate XRD in situ XRD ex situ ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS |
title_short |
Evolução de fases durante a hidratação do cimento portland brasileiro por difração de raios x |
title_full |
Evolução de fases durante a hidratação do cimento portland brasileiro por difração de raios x |
title_fullStr |
Evolução de fases durante a hidratação do cimento portland brasileiro por difração de raios x |
title_full_unstemmed |
Evolução de fases durante a hidratação do cimento portland brasileiro por difração de raios x |
title_sort |
Evolução de fases durante a hidratação do cimento portland brasileiro por difração de raios x |
author |
Gonçalves, Beatriz |
author_facet |
Gonçalves, Beatriz |
author_role |
author |
dc.contributor.authorlattes.por.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/9604476160326770 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Gonçalves, Beatriz |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Koga, Guilherme Yuuki |
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/0933095081175012 |
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv |
Ishikawa, Tomaz Toshimi |
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/5726055117451807 |
dc.contributor.authorID.fl_str_mv |
c5673d46-438a-43b7-beb0-53c866e80fe3 |
contributor_str_mv |
Koga, Guilherme Yuuki Ishikawa, Tomaz Toshimi |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Cimento portland Hidratação Difração de raios X Método de Rietveld ABNT NBR 16697 Monocarbonato Hemicarbonato |
topic |
Cimento portland Hidratação Difração de raios X Método de Rietveld ABNT NBR 16697 Monocarbonato Hemicarbonato DRX in situ DRX ex situ Portland cement Hydration X-ray diffraction Rietveld method Monocarbonate Hemicarbonate XRD in situ XRD ex situ ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS |
dc.subject.eng.fl_str_mv |
DRX in situ DRX ex situ Portland cement Hydration X-ray diffraction Rietveld method Monocarbonate Hemicarbonate XRD in situ XRD ex situ |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS |
description |
The physicochemical properties of cementitious materials are determined by the mineralogy and hydration process of the cement. In 2018, the ABNT NBR 16697 standard was published, unifying eight standards related to Portland cement. The main changes occurred in the composition, with the increase of the permitted content of the additions. The increase of the addition content in the cement indicated the need of a better understanding of its mineralogy and phase evolution upon hydration. The project aims to understand phases evolution during the hydration of two commercial Portland cements (CP II-F 40) using XRD, focusing on the in situ technique, which had the results compared with the conventional ex situ technique. To understand phases development during hydration, the following methodology were adopted: powdered cements characterization (anhydrous), cementitious pastes characterization with different hydration ages (from 15 minutes to 28 days), in situ and ex situ characterization of the phases progress within hydration. Complementary standardized thermogravimetry analysis (TGA) and compression tests were performed, and the results related to the evolution of phases. The cement with higher alite and aluminate levels showed faster C-S-H and portlandite phase development and more pronounced formation of AFm phases. The ex situ XRD made it possible to quantify the contents of each constituent over time, including amorphous content, and proved to be effective in identifying aluminate hydrates that can affect the performance of CP II-F cements. The in situ method offers time savings, but it is still necessary to develop more accessible approaches for rapid quantification. |
publishDate |
2021 |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2021-03-03 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2022-02-23T12:40:33Z |
dc.date.available.fl_str_mv |
2022-02-23T12:40:33Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.citation.fl_str_mv |
GONÇALVES, Beatriz. Evolução de fases durante a hidratação do cimento portland brasileiro por difração de raios x. 2021. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2021. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15634. |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15634 |
identifier_str_mv |
GONÇALVES, Beatriz. Evolução de fases durante a hidratação do cimento portland brasileiro por difração de raios x. 2021. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2021. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15634. |
url |
https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15634 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.relation.confidence.fl_str_mv |
600 600 |
dc.relation.authority.fl_str_mv |
64e85eb2-8076-42e1-bb46-c95e73147c1e |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ info:eu-repo/semantics/openAccess |
rights_invalid_str_mv |
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de São Carlos Câmpus São Carlos |
dc.publisher.program.fl_str_mv |
Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEM |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
UFSCar |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de São Carlos Câmpus São Carlos |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UFSCAR instname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR) instacron:UFSCAR |
instname_str |
Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR) |
instacron_str |
UFSCAR |
institution |
UFSCAR |
reponame_str |
Repositório Institucional da UFSCAR |
collection |
Repositório Institucional da UFSCAR |
bitstream.url.fl_str_mv |
https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15634/1/Beatriz%20Gon%c3%a7alves%20-%20Disserta%c3%a7%c3%a3o.pdf https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15634/2/BCO%20carta%20comprovante%20autoarquivamento.pdf https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15634/3/license_rdf https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15634/4/Beatriz%20Gon%c3%a7alves%20-%20Disserta%c3%a7%c3%a3o.pdf.txt https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15634/6/BCO%20carta%20comprovante%20autoarquivamento.pdf.txt https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15634/5/Beatriz%20Gon%c3%a7alves%20-%20Disserta%c3%a7%c3%a3o.pdf.jpg https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15634/7/BCO%20carta%20comprovante%20autoarquivamento.pdf.jpg |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
457bb5caec9e2adc0508b61f42eefdc5 b6b633ddfb9d2715e11ef35916893999 e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 9dc1b1632c63916e05c5ddc84a5d0219 e15a90cd4b4635debdc32e768fcf8618 4a064793eb392d23f72c32fe340ca2e1 a39bd7b2762f9c61402c2cfd7b4c4650 |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 MD5 MD5 MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR) |
repository.mail.fl_str_mv |
|
_version_ |
1802136402483216384 |