Modelagem e simulação de dinâmica molecular da tobermorita em condições do pré-sal
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFJF |
Texto Completo: | https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/15998 |
Resumo: | Existem fenômenos que acontecem e muita das vezes passam despercebido por nós devido às mínimas escalas em que eles ocorrem, dificultando assim nossa visualização e entendimento de certos assuntos. A Dinâmica Molecular é um método capaz de computar movimentos atômicos com base nas equações de Newton e em equações de Campos de Força que verificam as interações átomo a átomo, estando eles ligados ou não, possibilitando a análise de moléculas orgânicas ou sintéticas. Os materiais cimentícios existem há muito tempo, mas ainda assim há fenômenos no seu processo que não foram claramente entendidos devido à escala de observação. O Silicato de Cálcio Hidratado (C-S-H) é formado na fase de hidratação dos grãos dos materiais cimentícios e estão diretamente ligados com as suas propriedades físicas e mecânicas. Sua estrutura molecular é altamente desorganizada, o que nos faz usar outras estruturas. Computacionalmente, tem-se trabalhado com minerais análogos ao C-S-H, como a Tobermorita e a Jenita, sendo possível realizar experimentos mais precisos. Dessa forma, utilizando a estrutura computacional tridimensional da Tobermorita 11˚A, neste trabalho foi desenvolvido uma estrutura geométrica lamelar bem como sua parametrização, com o intuito de avaliar esta estrutura em cenários de altas temperaturas e pressão similares às presentes em regiões petrolíferas, avaliando assim propriedades estruturais. Com isso, os resultados mostraram que a parametrização proposta funciona para a estrutura lamelar da Tobermorita, o que permitiu verificar deformações estruturais e desidratação interlamelar com a perda de águas estruturais entre lamelas ao longo da simulação. |
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O Silicato de Cálcio Hidratado (C-S-H) é formado na fase de hidratação dos grãos dos materiais cimentícios e estão diretamente ligados com as suas propriedades físicas e mecânicas. Sua estrutura molecular é altamente desorganizada, o que nos faz usar outras estruturas. Computacionalmente, tem-se trabalhado com minerais análogos ao C-S-H, como a Tobermorita e a Jenita, sendo possível realizar experimentos mais precisos. Dessa forma, utilizando a estrutura computacional tridimensional da Tobermorita 11˚A, neste trabalho foi desenvolvido uma estrutura geométrica lamelar bem como sua parametrização, com o intuito de avaliar esta estrutura em cenários de altas temperaturas e pressão similares às presentes em regiões petrolíferas, avaliando assim propriedades estruturais. Com isso, os resultados mostraram que a parametrização proposta funciona para a estrutura lamelar da Tobermorita, o que permitiu verificar deformações estruturais e desidratação interlamelar com a perda de águas estruturais entre lamelas ao longo da simulação.Some phenomena happen and often go unnoticed by us due to the tiniest scales in which they occur, making it difficult for us to visualize and understand certain subjects. Molecular Dynamics is a method capable of computing atomic movements based on Newton’s equations and Force Field equations that verify the atom-to-atom interactions, whether they are connected or not, enabling the analysis of organic or synthetic molecules. Cementitious materials have been around for a long time, but there are still phenomena in their process that were not clearly understood due to the observation scale. Hydrated Calcium Silicate (C-S-H) is formed in the hydration phase of the grains of cementitious materials and is directly linked to their physical and mechanical properties. Its molecular structure is highly disorganized, which makes us use other systems. Computationally, it has been working with minerals analogous to C-S-H, such as Tobermorita and Jenita, ma- king it possible to perform more precise experiments. Thus, we developed in this work the three-dimensional computational structure of Tobermorita 11 ˚A, its lamellar geometric structure, and parameterization. This work aimed to evaluate the conformation of Tobermorita 11 ˚A in scenarios of high temperatures and pressure similar to those presented in petroleum regions, evaluating thus structural properties. With that, the results showed that the proposed parameterization works for the lamellar structure of Tobermorita 11 ˚A, which made it possible to verify structural deformations and interlayer dehydration with the loss of structural water between lamellas throughout the simulation.porUniversidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)UFJFBrasilFaculdade de EngenhariaAttribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenhariaDinâmica molecularSilicato de cálcio hidratado (C-S-H)TobermoritaMolecular dynamicsHydrated calcium silicate (C-S-H)TobermoriteModelagem e simulação de dinâmica molecular da tobermorita em condições do pré-salModeling and simulation of molecular dynamics of tobermorite in pre-salt conditionsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisreponame:Repositório Institucional da UFJFinstname:Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)instacron:UFJFCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-81037https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/15998/2/license_rdf996f8b5afe3136b76594f43bfda24c5eMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/15998/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD53ORIGINALthallysdasilvanogueira.pdfthallysdasilvanogueira.pdfPDF/Aapplication/pdf10666552https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/15998/1/thallysdasilvanogueira.pdf19a87241601005076ac8a35a83590aaeMD51TEXTthallysdasilvanogueira.pdf.txtthallysdasilvanogueira.pdf.txtExtracted texttext/plain149704https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/15998/4/thallysdasilvanogueira.pdf.txt5084ab5368e8c4f8a6767a24e8b47ddfMD54THUMBNAILthallysdasilvanogueira.pdf.jpgthallysdasilvanogueira.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1277https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/15998/5/thallysdasilvanogueira.pdf.jpg50ca1b1258f6d5a6f50fd8975a99499bMD55ufjf/159982023-10-06 03:04:49.391oai:hermes.cpd.ufjf.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufjf.br/oai/requestopendoar:2023-10-06T06:04:49Repositório Institucional da UFJF - Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)false |
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