Estudo da influência da incorporação de Nano-Fe3O4 na reatividade de agregados em argamassas e concretos de cimento portland

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gobi, Camila Marçal
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/47458
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Kleber Franke Portella
id UFPR_17743cc8bf5c22fb6379c9975eca5615
oai_identifier_str oai:acervodigital.ufpr.br:1884/47458
network_acronym_str UFPR
network_name_str Repositório Institucional da UFPR
repository_id_str 308
spelling Bragança, Mariana D'Orey Gaivão Portella, 1986-Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPEPortella, Kleber FrankeGobi, Camila Marçal2024-05-27T16:41:33Z2024-05-27T16:41:33Z2017https://hdl.handle.net/1884/47458Orientador: Prof. Dr. Kleber Franke PortellaCoorientadora: Dra. Mariana D'Orey Galvão Portella BragançaDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 22/02/2017Inclui referências : f. 114-121Área de concentração: Engenharia e ciência de materiaisResumo: A reação álcali-agregado (RAA) é um mecanismo de degradação que ocorre em diversas estruturas de concreto submetidas a condições frequentes de umidade. De forma geral, trata-se de uma reação fundamentada em interações químicas entre os minerais constituintes do agregado e os álcalis presentes no cimento Portland, em presença de água. O produto formado é um gel sílico-alcalino que se expande na presença de umidade e pode impulsionar processos de fissuração nas estruturas de concreto devido ao aumento das tensões confinantes no interior dos poros do mesmo. Atualmente, já estão disponíveis várias metodologias para indicar a presença da RAA em estruturas degradadas e avaliar previamente o potencial reativo dos agregados empregados nas obras civis. Dentre os métodos de investigação mais comuns, pode-se citar por exemplo: a análise petrográfica do agregado; a microscopia eletrônica de varredura associada à espectroscopia por energia dispersiva de raios X; e o mais comum dos métodos: a avaliação da RAA envolvendo os ensaios laboratoriais normatizados pela NBR 15577 (ABNT, 2008), que permitem o diagnóstico desta manifestação patológica por meio do monitoramento da expansão de corpos-de-prova submetidos a meios agressivos. Desta forma, utilizando os métodos descritos na normativa, a intenção deste trabalho foi estudar a influência da incorporação de nano-Fe3O4 na reatividade de agregados em argamassas e concretos de cimento Portland, quando expostos a condições ambientais desfavoráveis. Além deste estudo, também foi possível verificar a relação entre a expansão experimentada pelos CP's ensaiados e a absorção de água no decorrer do ensaio, por meio do monitoramento periódico das massas das amostras; a fim de observar a expansão devido à saturação dos materiais submetidos à condição de umidade excessiva, e avaliar a sua utilização como um método de investigação da RAA. Simultaneamente a estes estudos, concretos com adição de 1% de nano-magnetita foram investigados quanto às suas propriedades físicas e mecânicas, e a conclusão obtida foi de que, com 1 ano de idade, a adição apresentou indícios de reação com o meio cimentício e diminuiu a produção de gel de RAA no interior destes; além disso, todos os resultados apresentaram parâmetros condizentes com as recomendações normativas. As conclusões obtidas nesta pesquisa evidenciaram a possibilidade de expansão do estudo da técnica de adição de nano-magnetita para concretos, que por serem ensaiados em condições de menor agressividade tendem a reagir com a adição nanométrica, mesmo que lentamente. Além disso, os dados obtidos para o monitoramento da variação mássica nos prismas, permitiram comprovar que a técnica pode ser utilizada de forma complementar a metodologia normativa de avaliação da expansão, pois, para o monitoramento ao longo de 365 dias, o ensaio de variação dimensional indicou a ausência de reação. Os produtos formados no interior dos concretos tendem, inicialmente, a acumular-se nos poros e vazios, desta forma, a expansão dos prismas pode ocorrer apenas para idades mais avançadas, muito embora já haja formação inicial de gel, identificada pela variação de massa.Abstract: Alkali-aggregate reaction (AAR) is a degradation mechanism that occurs in several concrete structures subject to constant humidity conditions. In general, it is a reaction based on chemical interactions among the aggregate mineral components and alkalis contained in Portland cement, in presence of water. The formed product is a silico-alkaline gel that expands in the presence of moisture and may boost cracking processes at concrete structures due to increased confined stress inside their pores. Currently, several methods are available to diagnose the presence of AAR in degraded structures and perform a prior evaluation of the reactive potential of aggregates used in engineering works. Amongst the more common methods of investigation, some are worth mentioning, such as: aggregate petrographic analysis, scanning electron microscope associated with energy dispersive spectroscopy X-ray and the most common method: evaluation of AAR involving NBR 15577 standardized laboratory tests (ABNT, 2008), that allows the diagnosis of pathological manifestations by monitoring the expansion on samples subjected to aggressive environments. Thus, using the methods described in the normative, the primary intention was to study the influence of nano-Fe3O4 embedding in the reactivity of aggregates in Portland cement mortars and concretes when exposed to unfavorable environmental conditions. Aside from this study, it was also possible to verify the relationship between the expansion experienced by the samples tested and the water absorption during testing, by periodic monitoring of the sample masses; in order to observe the expansion due to saturation of the samples subjected to excessive moisture conditions, and evaluate its use as an additional method of AAR investigation. Simultaneously, concretes with a 1% addition of nano-magnetite were investigated as to their physical and mechanical properties, and it was concluded that, within 1 year, the addition didn't show any signs of reaction with cement and decreased the production of AAR gel on the inside of these samples; besides, all results presented parameters fitting with standardized recommendations. The conclusions obtained from this study shows the possibility of expanding the study of nano-magnetite additions techniques for concrete, which, because they are tested in less aggressive conditions, tend to react with nanometric additions, even if slowly. Furthermore, the data obtained for monitoring the mass variations in the prisms, proved that the technique can be utilized, complementarily to the standard expansion evaluation methodology, since, for the 365 days monitoring, the dimensional variance test indicated the absence of reaction. The products formed within the concrete tend at first to accumulate in the pores and voids, thus the expansion of the prisms can occur only for more advanced ages, although there are already initial gel formation, identified by mass variation.132 f. : il. algumas color., tabs.application/pdfDisponível em formato digitalEngenharia de Materiais e MetalurgiaConcreto - CorrosãoCimento portlandAgregados (Materiais de construção)Estudo da influência da incorporação de Nano-Fe3O4 na reatividade de agregados em argamassas e concretos de cimento portlandinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - CAMILA MARCAL GOBI.pdfapplication/pdf4979845https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/47458/1/R%20-%20D%20-%20CAMILA%20MARCAL%20GOBI.pdf5a7b49f7e43cda077f69fb2c31084395MD51open access1884/474582024-05-27 13:41:33.658open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/47458Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082024-05-27T16:41:33Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Estudo da influência da incorporação de Nano-Fe3O4 na reatividade de agregados em argamassas e concretos de cimento portland
title Estudo da influência da incorporação de Nano-Fe3O4 na reatividade de agregados em argamassas e concretos de cimento portland
spellingShingle Estudo da influência da incorporação de Nano-Fe3O4 na reatividade de agregados em argamassas e concretos de cimento portland
Gobi, Camila Marçal
Engenharia de Materiais e Metalurgia
Concreto - Corrosão
Cimento portland
Agregados (Materiais de construção)
title_short Estudo da influência da incorporação de Nano-Fe3O4 na reatividade de agregados em argamassas e concretos de cimento portland
title_full Estudo da influência da incorporação de Nano-Fe3O4 na reatividade de agregados em argamassas e concretos de cimento portland
title_fullStr Estudo da influência da incorporação de Nano-Fe3O4 na reatividade de agregados em argamassas e concretos de cimento portland
title_full_unstemmed Estudo da influência da incorporação de Nano-Fe3O4 na reatividade de agregados em argamassas e concretos de cimento portland
title_sort Estudo da influência da incorporação de Nano-Fe3O4 na reatividade de agregados em argamassas e concretos de cimento portland
author Gobi, Camila Marçal
author_facet Gobi, Camila Marçal
author_role author
dc.contributor.other.pt_BR.fl_str_mv Bragança, Mariana D'Orey Gaivão Portella, 1986-
Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Portella, Kleber Franke
dc.contributor.author.fl_str_mv Gobi, Camila Marçal
contributor_str_mv Portella, Kleber Franke
dc.subject.por.fl_str_mv Engenharia de Materiais e Metalurgia
Concreto - Corrosão
Cimento portland
Agregados (Materiais de construção)
topic Engenharia de Materiais e Metalurgia
Concreto - Corrosão
Cimento portland
Agregados (Materiais de construção)
description Orientador: Prof. Dr. Kleber Franke Portella
publishDate 2017
dc.date.issued.fl_str_mv 2017
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2024-05-27T16:41:33Z
dc.date.available.fl_str_mv 2024-05-27T16:41:33Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/1884/47458
url https://hdl.handle.net/1884/47458
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.pt_BR.fl_str_mv Disponível em formato digital
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 132 f. : il. algumas color., tabs.
application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFPR
instname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)
instacron:UFPR
instname_str Universidade Federal do Paraná (UFPR)
instacron_str UFPR
institution UFPR
reponame_str Repositório Institucional da UFPR
collection Repositório Institucional da UFPR
bitstream.url.fl_str_mv https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/47458/1/R%20-%20D%20-%20CAMILA%20MARCAL%20GOBI.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 5a7b49f7e43cda077f69fb2c31084395
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1813898916073046016

Registros relacionados