Otimização da resistência à compressão de pastas cimentícias com superdosagem de aditivo dispersante e adição de sílicas ativa e sol-gel
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMG |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/1843/31446 |
Resumo: | A utilização de adições minerais, como por exemplo, a sílica ativa, acarreta melhorias nas propriedades dos materiais cimentícios, principalmente relacionado à resistência à compressão da pasta. Com adições em escala nanométrica, a tendência de melhorias deve ser intensificada. Sílicas nanoestruturadas podem ser obtidas de diversas formas, por exemplo, pelo processo sol-gel. Nesta pesquisa foi realizada a comparação dos efeitos da utilização das sílicas ativa e sol-gel na estrutura e resistência à compressão de pasta de cimento Portland de alta resistência inicial com baixo fator água/cimento. Os efeitos da moagem da sílica, assim como a redução da quantidade de água de amassamento das amostras e quantidade de sílica adicionada à pasta foram avaliados. A hidratação da pasta de cimento foi estudada através da determinação do tempo de pega, pelo ensaio Vicat e por difração de raios X após 60 dias de cura. A resistência à compressão das amostras com adição de sílica foi medida. Para a adição de sílica ativa, a resistência à compressão foi avaliada para os diversos fatores água/cimento e diferentes frações de adição (de 10% a 25%). Medições de densidade e de porosidade pelo método de Arquimedes foram realizadas a fim de discutir as variações estruturais das amostras. As amostras de pasta de cimento produzidas com sílica ativa moída e baixo fator água/cimento apresentaram propriedades mecânicas de resistência à compressão superiores às amostras produzidas com sílica ativa não moída, após 28 dias de cura. Quanto à quantidade de sílica ativa adicionada à pasta, os resultados mostraram que a utilização da fração de 15% apresentou desempenho satisfatório, uma vez que não houve redução significativa da resistência à compressão quando comparado aos resultados utilizando a fração de 25%. Esta fração de adição foi utilizada para confecção das amostras de pasta de cimento com sílica sol-gel. Medições de densidade, porosidade e resistência à compressão apontaram evoluções estruturais semelhantes ao longo do processo de cura ao usar sílica ativa e sol-gel moída ou não moída. A sílica sol-gel apresentou poder pozolânico significativo provavelmente devido a sua alta área superficial específica. As amostras de pasta de cimento produzidas com sílica sol-gel, principalmente moída, apresentaram resistência à compressão superiores às amostras produzidas com sílica ativa industrializada. |
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Manuel Noel Paul Georges Houmardhttp://lattes.cnpq.br/0867330474081944Andréia Bicalho HenriquesCarlos Augusto de Souza OliveiraPéter Ludvighttp://lattes.cnpq.br/9113864168827956Geciane da Silva Gonçalves2019-12-06T13:05:45Z2019-12-06T13:05:45Z2018-08-31http://hdl.handle.net/1843/31446A utilização de adições minerais, como por exemplo, a sílica ativa, acarreta melhorias nas propriedades dos materiais cimentícios, principalmente relacionado à resistência à compressão da pasta. Com adições em escala nanométrica, a tendência de melhorias deve ser intensificada. Sílicas nanoestruturadas podem ser obtidas de diversas formas, por exemplo, pelo processo sol-gel. Nesta pesquisa foi realizada a comparação dos efeitos da utilização das sílicas ativa e sol-gel na estrutura e resistência à compressão de pasta de cimento Portland de alta resistência inicial com baixo fator água/cimento. 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Quanto à quantidade de sílica ativa adicionada à pasta, os resultados mostraram que a utilização da fração de 15% apresentou desempenho satisfatório, uma vez que não houve redução significativa da resistência à compressão quando comparado aos resultados utilizando a fração de 25%. Esta fração de adição foi utilizada para confecção das amostras de pasta de cimento com sílica sol-gel. Medições de densidade, porosidade e resistência à compressão apontaram evoluções estruturais semelhantes ao longo do processo de cura ao usar sílica ativa e sol-gel moída ou não moída. A sílica sol-gel apresentou poder pozolânico significativo provavelmente devido a sua alta área superficial específica. As amostras de pasta de cimento produzidas com sílica sol-gel, principalmente moída, apresentaram resistência à compressão superiores às amostras produzidas com sílica ativa industrializada.The use of mineral additives, such as active silica, leads to improvements in the properties of cementitious materials, mainly related to the compressive strength of the paste. With additives particles in nanometer scale, the improvement tends to be intensified. Nanostructured silica can be obtained from various techniques, for example by the sol-gel process. In this research, the effects of silica fume and silica sol-gel on the structure and compressive strength of Portland cement paste with high initial resistance using low water/cement factor were compared. The effects of the silica milling, as well as the reduction of the kneading water amount of the samples and the amount of silica added to the paste were evaluated. The hydration of the cement paste was studied by Vicat assay along the cure and by X-ray diffraction after 60 days of cure. The compressive strength of the samples with silica additions was measured. For the addition of silica fume, the compressive strength was evaluated as a function of the water/cement and addition amount (from 10% to 25%) factors. Density and porosity measurements by the Archimedes method were performed in order to discuss the structural variations of the samples. Cement paste samples produced with ground silica fume and low water/cement factor presented mechanical properties of compressive strength superior to the samples produced with as-received silica fume after 28 days of cure. About the amount of silica fume added to the paste, the results showed that the use of 15% in weight presented satisfactory performance, since there was no significant reduction of the compressive strength when compared to the results using the amount of 25%. Thus, this quantity was used to produce cement paste samples with silica sol-gel. Measurements of density, porosity, and compressive strength showed similar structural evolutions along the cure process for the silica fume and silica sol-gel ground or not. The silica sol-gel showed significant pozzolanic activity probably due to its high specific surface area. Cement paste samples produced with silica sol-gel, specially the milled one, showed higher compressive strength than the samples produced with industrialized silica fume.porUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em Construção CivilUFMGBrasilENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MATERIAIS E DA CONSTRUÇÃO CIVILConstrução civilMateriais de construçãoMoagemCimentoSílicaSilica gelMateriais cimentíciosAdição mineralSílicaSol-gelResistência à compressãoMoagemOtimização da resistência à compressão de pastas cimentícias com superdosagem de aditivo dispersante e adição de sílicas ativa e sol-gelinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALDISSERTAÇÃO MESTRADO GECIANE_FINAL - CORRIGIDA.pdfDISSERTAÇÃO MESTRADO GECIANE_FINAL - CORRIGIDA.pdfapplication/pdf4295065https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/31446/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20MESTRADO%20GECIANE_FINAL%20-%20CORRIGIDA.pdf26dce0e88f062d6e69bee2148d4b03beMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82119https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/31446/2/license.txt34badce4be7e31e3adb4575ae96af679MD52TEXTDISSERTAÇÃO MESTRADO GECIANE_FINAL - CORRIGIDA.pdf.txtDISSERTAÇÃO MESTRADO GECIANE_FINAL - CORRIGIDA.pdf.txtExtracted texttext/plain221960https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/31446/3/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20MESTRADO%20GECIANE_FINAL%20-%20CORRIGIDA.pdf.txt5c0358f7eb7edd0913378b2c6016bf4dMD531843/314462019-12-07 03:41:10.491oai:repositorio.ufmg.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-12-07T06:41:10Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false |
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