Efeito da moagem conjunta da nanossílica e do cimento portland no desempenho de pastas cimentícias

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Lima, Cícero José de Oliveira
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/186537
Resumo: Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2017
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spelling Efeito da moagem conjunta da nanossílica e do cimento portland no desempenho de pastas cimentíciasEngenharia civilCimento portlandDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2017O cimento Portland apresenta propriedades importantes que propiciaram, ao longo do tempo, o seu desenvolvimento como componente principal de um dos produtos mais consumidos no mundo: o concreto. Mas, para que o cimento Portland continue com diversas aplicabilidades, é necessário o conhecimento pleno das suas propriedades e o desenvolvimento de outras, através de pesquisas científicas nos centros acadêmicos e industriais. A adição de novos componentes às matrizes cimentícias e o auxílio da Nanociência proporcionaram avanços em busca do melhoramento das propriedades do cimento e este é o objetivo deste trabalho científico. A nanossílica, produto formado por dióxido de silício (SiO2), foi adicionada ao cimento Portland com perspectivas de influenciar nas propriedades desse cimento e, como tentativa de solucionar o problema da dispersão/homogeneização, a energia mecânica, proveniente da moagem, foi utilizada como recurso. Para o desenvolvimento desta pesquisa, foi necessário investigar dois parâmetros, o primeiro, a influência da moagem nas propriedades dos materiais e, o segundo, a adição de nanossílica à matriz cimentícia em diferentes porcentagens (1% e 2%). Desta forma, os ensaios foram divididos em duas etapas, a Etapa 1, responsável pela análise dos materiais em forma de pó, e a Etapa 2, etapa caracterizada pela execução de ensaios nos corpos de prova e pastas de cimento. Os resultados da Etapa 1 mostraram que a moagem diminuiu acentuadamente o tamanho médio das partículas de cimento, aumentou sua área superficial a um nível(acima de 5000 cm²/g), que segundo a bibliografia, pode ser uma prova da Ativação Mecânica. A difração de raios-X apontou uma redução da intensidade dos picos provocada pela moagem e o desaparecimento da gipsita. A análise térmica apontou uma diminuição das temperaturas de decomposição depois da moagem, mas, tanto o CP II-F não moído quanto o moído apresentaram perda ao fogo dentro dos limites da norma. Na Etapa 2, o ensaio de calorimetria apontou um aumentou do calor total liberado em função da moagem e da adição de nanossílica ao cimento, principalmente quando ambos foram moídos juntos, o que pode ser um indício do potencial de dispersão da energia mecânica da moagem. Por último, as propriedades mecânicas como módulo de elasticidade e resistência à flexão não apresentaram mudanças significativas quanto à adição de nanossílica, nem depois da moagem, porém, quando moídos juntos, houve um aumento, o que se pode inferir numa certa capacidade de a energia de moagem promover uma dispersão da nanossílica na matriz. Já a resistência à compressão aumentou, tanto em função da moagem quanto da nanossílica, assim como a absorção de água também diminui. A partir dos resultados, conclui-se que é possível melhorar o desempenho das pastas quando se adiciona nanossílica e se utiliza a energia de moagem como agente dispersante.Abstract: Portland cement has important properties that, over time, have led to its development as the main component of one of the most consumed products in the world: concrete. However, in order for Portland cement to continue with various applications, it is necessary to have full knowledge of its properties and the development of others through scientific research in academic and industrial centers. The addition of new components to the cementitious matrix and the aid of Nanoscience provided advances in the search for improvement of cement properties and this is the objective of this scientific work. Nanosilica, a product formed by silicon dioxide (SiO2), was added to Portland cement with prospects of influencing the properties of this cement and, in an attempt to solve the dispersion / homogenization problem, the mechanical energy from the grinding was used as resource. For the development of this research, it was necessary to investigate two parameters, the first, the influence of grinding on the properties of the materials and, second, the addition of nanosilica to the cement matrix in different percentages (1% and 2%). In this way, the tests were divided in two stages, Step 1, responsible for the analysis of the materials in powder form, and Step 2, stage characterized by the execution of tests in the specimens and cement pastes. The results of Step 1 showed that milling markedly decreased the average particle size of cement, increased its surface area to a level (above 5000 cm² / g), which according to the literature, may be a proof of Mechanical Activation. The X-ray diffraction showed a reduction in the intensity of the peaks caused by the milling and the disappearance of the gypsum. Thermal analysis indicated a decrease in the decomposition temperatures after grinding, but both the unground and ground CP II-F presented a fire loss within the limits of the standard. In Step 2, the calorimetry test indicated an increase in the total heat released as a function of grinding and the addition of nanosilica to the cement, especially when both were milled together, which may be an indication of the dispersion potential of the mechanical energy of the grinding. Finally, the mechanical properties such as modulus of elasticity and flexural strength did not show significant changes in the addition of nanosilica or after milling, but when ground together, there was an increase, which can be inferred in a certain capacity of the energy of grinding to promote a dispersion of the nanosilica in the matrix. The compressive strength has increased, both as a function of the grinding and the nanosilica, as well as the water absorption also decreases. From the results, it is concluded that it is possible to improve the performance of the pastes when nanosilica is added and the milling energy is used as the dispersing agent.Gleize, Philippe Jean PaulUniversidade Federal de Santa CatarinaLima, Cícero José de Oliveira2018-05-24T04:05:13Z2018-05-24T04:05:13Z2017info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis172 p.| ils., grafs., tabs.application/pdf352050https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/186537porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2018-05-24T04:05:13Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/186537Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732018-05-24T04:05:13Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
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