Avaliação da influência da adição de quitosana nas propriedades mecânicas de um compósito cimentício
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/34485 |
Resumo: | O concreto de cimento portland é um compósito cerâmico, que se constitui no material de construção mais usado mundialmente, estima-se um consumo de 19 bilhões de toneladas métricas por ano. Todavia, esse material é extremamente frágil, assim como a maioria das cerâmicas; o limite de resistência à tração do concreto é aproximadamente 10 vezes menor do que a sua resistência à compressão. Estudos vêm mostrando o potencial de aplicação de quitosana em materiais cimentícios. Esse biopolímero é derivado da desacetilação da quitina, segundo polissacarídeo natural mais abundante, proveniente principalmente de carapaças de crustáceos. Nesse contexto, o presente trabalho visou o desenvolvimento de um compósito de concreto composto por Cimento Portland de Alta Resistência Inicial (CP V - ARI) contendo quitosana e à avaliação da influência da adição desse biopolímero nas propriedades mecânicas do concreto. Inicialmente, foram formulados e produzidos corpos-de-prova de amostras de argamassa com percentuais de quitosana (0% a 1%). Posteriormente, foi realizado teste de resistência mecânica à compressão axial. Depois disso, foram formulados e produzidos corpos-de-prova de amostras de concreto (padrão e com 0,1% de quitosana); posteriormente foi realizada a avaliação das propriedades mecânicas desses corpos-de-prova para o compósito e o biopolímero, bem como a avaliação das fases formadas, as quais foram investigadas através de microscopia eletrônica de varredura (MEV), acoplada à espectroscopia de raios - X por disperssão de energia (EDS), difratometria de raios-X (DRX) e Espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). Os resultados mostraram-se favoráveis à adição do biopolímero quitosana (0,1%), sendo positivos para o melhoramento das propriedades mecânicas (resistência mecânica à compressão, resistência à tração e módulo de elasticidade). Assim, conforme esses resultados indicam, a formulação de concretos à base de adição de quitosana ao cimento podem representar significativos ganhos de qualidade para o concreto de cimento Portland. Além disso, inserir esse biopolímero no setor de construção civil potencialmente pode trazer benefícios outros, tais como a redução de impacto ambiental, devido ao uso de matérias-primas de fonte renovável. |
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SANTOS, Angela Maria de Menezeshttp://lattes.cnpq.br/1530698141740744http://lattes.cnpq.br/7171386978447730FARIAS, Patrícia Maria de Albuquerque2019-10-11T18:27:27Z2019-10-11T18:27:27Z2019-02-13https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/34485O concreto de cimento portland é um compósito cerâmico, que se constitui no material de construção mais usado mundialmente, estima-se um consumo de 19 bilhões de toneladas métricas por ano. Todavia, esse material é extremamente frágil, assim como a maioria das cerâmicas; o limite de resistência à tração do concreto é aproximadamente 10 vezes menor do que a sua resistência à compressão. Estudos vêm mostrando o potencial de aplicação de quitosana em materiais cimentícios. Esse biopolímero é derivado da desacetilação da quitina, segundo polissacarídeo natural mais abundante, proveniente principalmente de carapaças de crustáceos. Nesse contexto, o presente trabalho visou o desenvolvimento de um compósito de concreto composto por Cimento Portland de Alta Resistência Inicial (CP V - ARI) contendo quitosana e à avaliação da influência da adição desse biopolímero nas propriedades mecânicas do concreto. Inicialmente, foram formulados e produzidos corpos-de-prova de amostras de argamassa com percentuais de quitosana (0% a 1%). Posteriormente, foi realizado teste de resistência mecânica à compressão axial. Depois disso, foram formulados e produzidos corpos-de-prova de amostras de concreto (padrão e com 0,1% de quitosana); posteriormente foi realizada a avaliação das propriedades mecânicas desses corpos-de-prova para o compósito e o biopolímero, bem como a avaliação das fases formadas, as quais foram investigadas através de microscopia eletrônica de varredura (MEV), acoplada à espectroscopia de raios - X por disperssão de energia (EDS), difratometria de raios-X (DRX) e Espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). Os resultados mostraram-se favoráveis à adição do biopolímero quitosana (0,1%), sendo positivos para o melhoramento das propriedades mecânicas (resistência mecânica à compressão, resistência à tração e módulo de elasticidade). Assim, conforme esses resultados indicam, a formulação de concretos à base de adição de quitosana ao cimento podem representar significativos ganhos de qualidade para o concreto de cimento Portland. Além disso, inserir esse biopolímero no setor de construção civil potencialmente pode trazer benefícios outros, tais como a redução de impacto ambiental, devido ao uso de matérias-primas de fonte renovável.CAPESPortland cement concrete is a ceramic composite, which is the most commonly used construction material worldwide, estimated to consume 19 billion metric tons per year. However, this material is extremely fragile, like most ceramics; the tensile strength limit of the concrete is approximately 10 times lower than its compressive strength. Studies have shown the potential of chitosan application in cementitious materials. This biopolymer is derived from the deacetylation of chitin, according to the most abundant natural polysaccharide, mainly from crustacean shells. In this context, the present work aimed at the development of a concrete composite composed of Portland cement of high initial resistance (CP V - ARI) containing chitosan and the evaluation of the influence of the addition of this biopolymer on the mechanical properties of the concrete. Initially, specimens of mortar samples with percentages of chitosan (0% to 1%) were formulated and produced. Subsequently, a mechanical strength test was performed to axial compression. After that, specimens of concrete samples (standard and 0.1% chitosan) were formulated and produced; the evaluation of the mechanical properties of these specimens was carried out for the composite and the biopolymer, as well as the evaluation of the formed phases, which were investigated by scanning electron microscopy (SEM), coupled to X - ray diffraction (EDS), X - ray diffractometry (XRD) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). The results were favorable to the addition of the chitosan biopolymer (0.1%), being positive for the improvement of the mechanical properties (mechanical resistance to compression, tensile strength and modulus of elasticity). Thus, as these results indicate, the formulation of chitosan-based concrete to cement may represent significant gains in quality for Portland cement concrete. In addition, inserting this biopolymer into the construction industry could potentially bring other benefits, such as reduced environmental impact, due to the use of renewable source materials.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Ciencia de MateriaisUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/embargoedAccessCompósitoConcretoCimento PortlandQuitosanaAvaliação da influência da adição de quitosana nas propriedades mecânicas de um compósito cimentícioinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPETHUMBNAILDISSERTAÇÃO Angela Maria de Menezes Santos.pdf.jpgDISSERTAÇÃO Angela Maria de Menezes Santos.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1194https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/34485/5/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20%20Angela%20Maria%20de%20Menezes%20Santos.pdf.jpgeb0c510e3bfccaed036f52233a6bd801MD55ORIGINALDISSERTAÇÃO Angela Maria de Menezes Santos.pdfDISSERTAÇÃO Angela Maria de Menezes Santos.pdfapplication/pdf2549291https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/34485/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20%20Angela%20Maria%20de%20Menezes%20Santos.pdf5eecaff010e328a86c12cb4415fc8915MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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