Matriz cimentícia reforçada com celulose microfibrilada tratada com álcool furfurílico

• Autor(a) principal: Aramburu, Arthur Behenck
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca
• Texto Completo: http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/8273
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA; Ciência e engenharia de materiais; Cimento; Celulose microfibrilada; Álcool furfurílico; Propriedades mecânicas; Durabilidade; Cement; Microfibrillated cellulose; Furfuryl alcohol; Mechanical properties; Durability

A adição de produtos nanocelulósicos, como a celulose microfibrilada (MFC), em compósitos cimentícios pode melhorar algumas propriedades mecânicas deste material, entretanto, também pode prejudicar outras características, como a trabalhabilidade, o consumo de água e o tempo de pega. Muitos desses problemas são ligados à alta hidrofilicidade da MFC, originada de seu grande número de grupos OH-. A fim de mitigar os efeitos negativos e potencializar a função de reforço já conhecida da MFC, foi realizada a adição de poli-álcool furfurílico em sua superfície. As MFCs produzidas foram introduzidas em uma pasta de cimento (0,4 a/c) com uma relação de 0,2% em relação à massa de cimento. As MFCs foram estudadas por microscopia ótica, espectroscopia de infravermelho (FT-IR), ângulo de contato e análise termogravimétrica (TGA). Os compósitos estudados foram submetidos a ensaios no estado plástico quanto a sua reologia e afinidade com água, e no estado endurecido quanto a propriedades físicas, hidratação, propriedades mecânicas e durabilidade. Os resultados apontaram para uma boa compatibilidade entre o álcool furfurílico (AF) e a MFC, reduzindo a hidrofilicidade da MFC e não interferindo em sua degradação térmica. Nos ensaios das pastas em estado fresco, a furfurilação da MFC mitigou todos os efeitos negativos referentes a sua adição em matrizes cimentícias, melhorando a trabalhabilidade, diminuindo o consumo de água e reduzindo o tempo de pega quando comparados aos compósitos de MFC não tratada. No estado endurecido, a adição de MFC reduziu a porosidade e a absorção de água das pastas de cimento, entretanto, esse efeito foi mitigado na MFC tratadas com AF (MFC25 e MFC50) devido ao aumento da hidrofobicidade causado pelo tratamento. No estado endurecido, a introdução das MFCs melhorou a hidratação das pastas de cimento, ocasionando incrementos de até 200% na resistência mecânica nas idades iniciais.