Materiais cimentícios suplementares desenvolvidos com Metacaulim e HPMC para impressão 3D: influência nos aspectos de extrudabilidade e construtibilidade

• Autor(a) principal: Silva, Lívia Fernanda
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UEL
• Texto Completo: https://repositorio.uel.br/handle/123456789/17901
• topic: Manufatura aditiva; Adições; Materiais cimentícios impressos; Materiais cimentícios sustentáveis; Materiais cimentícios; Engenharias - Engenharia Civil; Engenharias - Engenharia Civil; Additive manufacturing; Additions; Printed cementitious materials; Sustainable cementitious materials; Cementitious materials

A construção civil vem sofrendo transformações por meio do emprego de ferramentas e processos capazes de impulsionar o setor, tais como o da manufatura aditiva (MA). A impressão 3D é um modelo de (MA) que apresentou crescimento considerável nos últimos anos, sendo que para a difusão desta tecnologia alguns desafios devem ser sanados, dentre eles o desenvolvimento de materiais cimentícios considerados extrudáveis, construtivos e sustentáveis. Dentre as adições utilizadas, o metacaulim (MC) é considerado promissor por promover a construtibilidade e potencializar as propriedades mecânicas. Assim, esta tese teve como objetivo analisar os efeitos de materiais cimentícios desenvolvidos para impressão 3D com adição de (MC) nas porcentagens de 0%, 5%, 10% e 30% em substituição a massa de cimento e adição de 0,3% de aditivo químico hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) quanto aos aspectos de extrudabilidade, construtibilidade e propriedades mecânicas. Para isso, a Campanha Experimental desta pesquisa foi dividida em quatro Estudos, sendo o estudo A relacionado aos ensaios de consistência normal, início e fim de pega e retenção de água e os Estudos B, C e D relacionados aos ensaios de extrudabilidade, construtibilidade e propriedades mecânicas por meio da extrusão de materiais cimentícios em impressora 3D de bancada, com vazão constante de 2,46 L/min, velocidade de 50 mm/s e volume do misturador de 90 Litros. Os resultados obtidos demonstraram que todos os materiais cimentícios foram considerados extrudáveis, com camadas contínuas, bordas visíveis e com coeficientes de variação (CV) referentes as larguras das camadas menores que 10%, em que se constatou uma baixa variabilidade e potencial construtivo. Em relação a construtibilidade foi possível a sobreposição de até quatro camadas continuas com comprimentos de 1600 mm e de 2400 mm em aproximadamente 1 hora, em que foram observados maior predominância de vincos nos materiais cimentícios conforme o aumento de (MC). O aumento da porcentagem de (MC) nos materiais cimentícios ocasionou menores resultados de deformações nas camadas. Com os resultados de propriedades mecânicas foi possível concluir que a maior porcentagem de (MC) aumentou a resistência à tração na flexão, de compressão e aderência entre camadas. E que menores resultados de resistência a tração na flexão e de aderência entre camadas foram obtidos para o material cimentício com maior predominância de umidade superficial. Conclui-se que a adição de (MC) e de HPMC promoveu misturas cimentícias extrudáveis, construtivas e sustentáveis, sendo consideradas promissoras para serem aplicados a impressão 3D