Efeitos da adição de nanofibras de celulose e nanossílica em pastas de cimento para poços de petróleo

• Autor(a) principal: Silva, Dayanne Gabriella da
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/50687
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA; Cimentação; Aditivos; Nanotecnologia

As Nanofibras de Celulose (NFC) são uma alternativa promissora como aditivos sustentáveis em matrizes cimentícias. Isto porque sua morfologia fibrilar pode resultar em compósitos com elevada resistência à tração e flexibilidade. Em contrapartida, alguns estudos sugerem perda de desempenho das NFC em matrizes alcalinas e pouca influência na resistência à compressão. Uma possibilidade é a adição de um material altamente reativo que diminua a alcalinidade da matriz cimentícia e forneça boas propriedades compressivas, como as Nanopartículas de Sílica (NS). Desse modo, este trabalho tem como objetivo analisar o efeito sinergético das NFC e NS nas propriedades mecânicas de pastas cimentícias destinadas a poços petrolíferos. Para isso, seis formulações, com massa específica de 1,797 g/cm3, foram desenvolvidas com uma concentração fixa de NS (0,1 gpc), variando apenas a concentração de NFC (0,0 a 0,5%). Inicialmente foi realizada uma análise de mistura dos nanoaditivos adicionados à pasta cimentícia, dividindo-se em grupos de baixa (sem dispersante) e alta concentração (com dispersante) de NFC. Com isso, foram realizadas em todas as formulações, ensaios de estabilidade, reologia, como também resistência à compressão e tração por compressão diametral curadas por 1, 7 e 28 dias. Além disso, foram realizadas caracterizações microestruturais (MEV-FEG) e cristalográficas (DRX) nas formulações curadas por 28 dias. Os resultados mostraram alterações expressivas na estabilidade e nas propriedades reológicas com o progressivo aumento das NFC. Entretanto, pouca influência das NFC nas resistências à tração e compressão foram verificadas. Por sua vez, as análises morfológicas indicaram uma elevada adesão das NFC com a matriz cimentícia, como também possíveis aglomerações entre os nanomateriais. Portanto, as NFC possuem características promissoras como aditivo em pastas cimentícias para poços de petróleo, tornando-se necessários outros ajustes das concentrações das NFC e NS.