Caracterização estrutural e propriedades mecânicas de pastas de cimento fabricadas por freeze-casting com diferentes tipos de adições
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMG |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/1843/47082 |
Resumo: | Os materiais porosos são caracterizados por serem leves, isolantes térmicos e sonoros e são muito empregados no setor da construção civil em revestimentos, blocos de vedação e pavimentação permeável. O freeze-casting é um método muito utilizado na produção de cerâmicas porosas e consiste no congelamento de uma suspensão, organizando as partículas sólidas, seguida pela sublimação do solvente sob pressão reduzida e, subsequentemente, na sinterização do material poroso. Objetivando o estudo e o desenvolvimento de materiais cimentícios de porosidade ordenada, foram produzidas amostras de pastas de cimento Portland, contendo diferentes adições minerais (sílica ativa, nanotubos de carbonos e resíduo de minério de ferro), endurecidas através do método convencional e do método freezecasting. As amostras foram caracterizadas, e comparadas entre si, através de ensaios de resistência mecânica e medidas de porosidade. Com o estudo foi possível concluir a viabilidade técnica da produção de estruturas de cimento Portland, contendo certas adições minerais utilizando o processo freeze-casting, para controlar a estrutura dos poros. As pastas produzidas pelo processo freeze-casting apresentou propriedades de resistência a compressão superiores aos valores obtidos nas pastas endurecidas pelo método convencional, sendo que as pastas com maior quantidade de partículas sólidas e contendo adição de sílica ativa apresentaram os melhores resultados frente aos esforços mecânicos. Quando se usa o processo freeze-casting com sucesso, foi também demostrado que as adições minerais parecem ser melhor integradas à estrutura das pastas de cimento. |
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Objetivando o estudo e o desenvolvimento de materiais cimentícios de porosidade ordenada, foram produzidas amostras de pastas de cimento Portland, contendo diferentes adições minerais (sílica ativa, nanotubos de carbonos e resíduo de minério de ferro), endurecidas através do método convencional e do método freezecasting. As amostras foram caracterizadas, e comparadas entre si, através de ensaios de resistência mecânica e medidas de porosidade. Com o estudo foi possível concluir a viabilidade técnica da produção de estruturas de cimento Portland, contendo certas adições minerais utilizando o processo freeze-casting, para controlar a estrutura dos poros. As pastas produzidas pelo processo freeze-casting apresentou propriedades de resistência a compressão superiores aos valores obtidos nas pastas endurecidas pelo método convencional, sendo que as pastas com maior quantidade de partículas sólidas e contendo adição de sílica ativa apresentaram os melhores resultados frente aos esforços mecânicos. Quando se usa o processo freeze-casting com sucesso, foi também demostrado que as adições minerais parecem ser melhor integradas à estrutura das pastas de cimento.Porous materials are characterized for being light, thermal and sound insulating and are widely used in the civil construction sector in coatings, sealing blocks and permeable paving. Freeze-casting is a method widely used in the production of porous ceramics and consists of freezing a suspension, organizing the solid particles, followed by the sublimation solvent under reduced pressure and, subsequently, in the sintering of the porous material. Aiming the study and development of cementitious materials with ordered porosity, samples of Portland cement pastes were produced, containing different mineral additions (silica fume, carbon nanotubes and iron ore residue), hardened using the conventional method and the freeze-casting method. The samples were characterized, and compared to each other, through mechanical strength tests and porosity measurements. According to the results, it was possible to conclude the technical feasibility of producing Portland cement structures, containing certain mineral additions using the freeze-casting process controlling the pore structure. The pastes produced by the freeze-casting process presented compressive strength properties superior to the values obtained in the pastes hardened by the conventional method, and the pastes with the highest amount of solid particles and containing the addition of silica fume showed the best results against the mechanical efforts. When using the freeze-casting process successfully, it has also been shown that mineral additions seem to be better integrated into the structure of the cement pastes.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorporUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em Construção CivilUFMGBrasilENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MATERIAIS E DA CONSTRUÇÃO CIVILConstrução civilMateriais de construçãoCimento - AditivosCimento PortlandPorosidadeCimento PortlandFreeze-castingPorosidadeAditivosCaracterização estrutural e propriedades mecânicas de pastas de cimento fabricadas por freeze-casting com diferentes tipos de adiçõesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALCARACTERIZAÇÃO ESTRUTURAL E PROPRIEDADES MECÂNICAS DE PASTAS DE CIMENTO FABRICADAS POR FREEZE-CASTING COM DIFERENTES TIPOS DE ADIÇÕES .pdfCARACTERIZAÇÃO ESTRUTURAL E PROPRIEDADES MECÂNICAS DE PASTAS DE CIMENTO FABRICADAS POR FREEZE-CASTING COM DIFERENTES TIPOS DE ADIÇÕES .pdfapplication/pdf22786458https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/47082/2/CARACTERIZA%c3%87%c3%83O%20ESTRUTURAL%20E%20PROPRIEDADES%20MEC%c3%82NICAS%20DE%20PASTAS%20DE%20CIMENTO%20FABRICADAS%20POR%20FREEZE-CASTING%20COM%20DIFERENTES%20TIPOS%20DE%20ADI%c3%87%c3%95ES%20.pdf307f671749eb271d3540bf9035aaa2b5MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82118https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/47082/3/license.txtcda590c95a0b51b4d15f60c9642ca272MD531843/470822022-11-09 14:10:50.22oai:repositorio.ufmg.br:1843/47082TElDRU7Dh0EgREUgRElTVFJJQlVJw4fDg08gTsODTy1FWENMVVNJVkEgRE8gUkVQT1NJVMOTUklPIElOU1RJVFVDSU9OQUwgREEgVUZNRwoKQ29tIGEgYXByZXNlbnRhw6fDo28gZGVzdGEgbGljZW7Dp2EsIHZvY8OqIChvIGF1dG9yIChlcykgb3UgbyB0aXR1bGFyIGRvcyBkaXJlaXRvcyBkZSBhdXRvcikgY29uY2VkZSBhbyBSZXBvc2l0w7NyaW8gSW5zdGl0dWNpb25hbCBkYSBVRk1HIChSSS1VRk1HKSBvIGRpcmVpdG8gbsOjbyBleGNsdXNpdm8gZSBpcnJldm9nw6F2ZWwgZGUgcmVwcm9kdXppciBlL291IGRpc3RyaWJ1aXIgYSBzdWEgcHVibGljYcOnw6NvIChpbmNsdWluZG8gbyByZXN1bW8pIHBvciB0b2RvIG8gbXVuZG8gbm8gZm9ybWF0byBpbXByZXNzbyBlIGVsZXRyw7RuaWNvIGUgZW0gcXVhbHF1ZXIgbWVpbywgaW5jbHVpbmRvIG9zIGZvcm1hdG9zIMOhdWRpbyBvdSB2w61kZW8uCgpWb2PDqiBkZWNsYXJhIHF1ZSBjb25oZWNlIGEgcG9sw610aWNhIGRlIGNvcHlyaWdodCBkYSBlZGl0b3JhIGRvIHNldSBkb2N1bWVudG8gZSBxdWUgY29uaGVjZSBlIGFjZWl0YSBhcyBEaXJldHJpemVzIGRvIFJJLVVGTUcuCgpWb2PDqiBjb25jb3JkYSBxdWUgbyBSZXBvc2l0w7NyaW8gSW5zdGl0dWNpb25hbCBkYSBVRk1HIHBvZGUsIHNlbSBhbHRlcmFyIG8gY29udGXDumRvLCB0cmFuc3BvciBhIHN1YSBwdWJsaWNhw6fDo28gcGFyYSBxdWFscXVlciBtZWlvIG91IGZvcm1hdG8gcGFyYSBmaW5zIGRlIHByZXNlcnZhw6fDo28uCgpWb2PDqiB0YW1iw6ltIGNvbmNvcmRhIHF1ZSBvIFJlcG9zaXTDs3JpbyBJbnN0aXR1Y2lvbmFsIGRhIFVGTUcgcG9kZSBtYW50ZXIgbWFpcyBkZSB1bWEgY8OzcGlhIGRlIHN1YSBwdWJsaWNhw6fDo28gcGFyYSBmaW5zIGRlIHNlZ3VyYW7Dp2EsIGJhY2stdXAgZSBwcmVzZXJ2YcOnw6NvLgoKVm9jw6ogZGVjbGFyYSBxdWUgYSBzdWEgcHVibGljYcOnw6NvIMOpIG9yaWdpbmFsIGUgcXVlIHZvY8OqIHRlbSBvIHBvZGVyIGRlIGNvbmNlZGVyIG9zIGRpcmVpdG9zIGNvbnRpZG9zIG5lc3RhIGxpY2Vuw6dhLiBWb2PDqiB0YW1iw6ltIGRlY2xhcmEgcXVlIG8gZGVww7NzaXRvIGRlIHN1YSBwdWJsaWNhw6fDo28gbsOjbywgcXVlIHNlamEgZGUgc2V1IGNvbmhlY2ltZW50bywgaW5mcmluZ2UgZGlyZWl0b3MgYXV0b3JhaXMgZGUgbmluZ3XDqW0uCgpDYXNvIGEgc3VhIHB1YmxpY2HDp8OjbyBjb250ZW5oYSBtYXRlcmlhbCBxdWUgdm9jw6ogbsOjbyBwb3NzdWkgYSB0aXR1bGFyaWRhZGUgZG9zIGRpcmVpdG9zIGF1dG9yYWlzLCB2b2PDqiBkZWNsYXJhIHF1ZSBvYnRldmUgYSBwZXJtaXNzw6NvIGlycmVzdHJpdGEgZG8gZGV0ZW50b3IgZG9zIGRpcmVpdG9zIGF1dG9yYWlzIHBhcmEgY29uY2VkZXIgYW8gUmVwb3NpdMOzcmlvIEluc3RpdHVjaW9uYWwgZGEgVUZNRyBvcyBkaXJlaXRvcyBhcHJlc2VudGFkb3MgbmVzdGEgbGljZW7Dp2EsIGUgcXVlIGVzc2UgbWF0ZXJpYWwgZGUgcHJvcHJpZWRhZGUgZGUgdGVyY2Vpcm9zIGVzdMOhIGNsYXJhbWVudGUgaWRlbnRpZmljYWRvIGUgcmVjb25oZWNpZG8gbm8gdGV4dG8gb3Ugbm8gY29udGXDumRvIGRhIHB1YmxpY2HDp8OjbyBvcmEgZGVwb3NpdGFkYS4KCkNBU08gQSBQVUJMSUNBw4fDg08gT1JBIERFUE9TSVRBREEgVEVOSEEgU0lETyBSRVNVTFRBRE8gREUgVU0gUEFUUk9Dw41OSU8gT1UgQVBPSU8gREUgVU1BIEFHw4pOQ0lBIERFIEZPTUVOVE8gT1UgT1VUUk8gT1JHQU5JU01PLCBWT0PDiiBERUNMQVJBIFFVRSBSRVNQRUlUT1UgVE9ET1MgRSBRVUFJU1FVRVIgRElSRUlUT1MgREUgUkVWSVPDg08gQ09NTyBUQU1Cw4lNIEFTIERFTUFJUyBPQlJJR0HDh8OVRVMgRVhJR0lEQVMgUE9SIENPTlRSQVRPIE9VIEFDT1JETy4KCk8gUmVwb3NpdMOzcmlvIEluc3RpdHVjaW9uYWwgZGEgVUZNRyBzZSBjb21wcm9tZXRlIGEgaWRlbnRpZmljYXIgY2xhcmFtZW50ZSBvIHNldSBub21lKHMpIG91IG8ocykgbm9tZXMocykgZG8ocykgZGV0ZW50b3IoZXMpIGRvcyBkaXJlaXRvcyBhdXRvcmFpcyBkYSBwdWJsaWNhw6fDo28sIGUgbsOjbyBmYXLDoSBxdWFscXVlciBhbHRlcmHDp8OjbywgYWzDqW0gZGFxdWVsYXMgY29uY2VkaWRhcyBwb3IgZXN0YSBsaWNlbsOnYS4KRepositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2022-11-09T17:10:50Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false |
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