Efeito da funcionalização da nanossílica com diferentes razões de massa de aditivo redutor de retração em compósitos cimentícios

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Fraga, Yuri Sotero Bomfim
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/48930
Resumo: Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Estruturas e Construção Civil, Faculdade de Tecnologia, 2023.
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spelling Efeito da funcionalização da nanossílica com diferentes razões de massa de aditivo redutor de retração em compósitos cimentíciosCimento PortlandNanossílica coloidalRetração autógenaTese (doutorado) — Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Estruturas e Construção Civil, Faculdade de Tecnologia, 2023.A nanossílica (NS) proporciona alterações na microestrutura dos compósitos cimentícios como densificação da matriz cimentícia, que contribui para o aumento do desempenho mecânico e da durabilidade desses compósitos. Apesar disso, a utilização de NS aumenta a retração autógena de materiais cimentícios. Dessa forma, esta pesquisa tem como objetivo verificar o efeito da funcionalização da NS com diferentes razões de massa de aditivo redutor de retração (ARR) em compósitos cimentícios. Foram produzidas quatro nanossílicas funcionalizadas, sendo uma com grupos amina (NSFA) e três com diferentes razões de massa de ARR/NSFA (5%, 10% e 15%), denominadas NSFArr. Essas amostras foram caracterizadas através dos ensaios de espalhamento dinâmico de luz (DLS), potencial Zeta, análise termogravimétrica (ATG), espectroscopia no infravermelho (FTIR) e ressonância magnética nuclear (RMN do 29Si). Foram investigadas as propriedades de seis diferentes pastas e microconcretos, sendo uma produzida apenas com cimento Portland CP V-ARI e cinco substituindo 1% do cimento Portland por NS e pelas nanossílicas funcionalizadas supramencionadas. Foram avaliados o tempo zero, a retração autógena, o calor de hidratação, a resistência à compressão aos 2, 7 e 28 dias de hidratação, a quantidade de CH e C-S-H através das técnicas de difração de raios-X (DRX), ATG e FTIR, bem como a porosidade aos 28 dias de hidratação através do ensaio de porosimetria por intrusão de mercúrio (PIM). Foi possível observar alteração na cinética de hidratação com retardo do período de indução das pastas com NSFArr em comparação com as demais pastas, o que não influenciou no desempenho mecânico nas idades iniciais. Além disso, a NSFArr mitigou a retração autógena, aumentou a reação pozolânica e promoveu aumento de resistência mecânica entre 7 e 28 dias. Foi possível concluir que o método de funcionalização utilizado foi eficiente para promover a adsorção do ARR na superfície das nanopartículas e que a razão de massa de 10% foi a que apresentou resultados mais promissores para utilização em compósitos cimentícios.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal (FAP/DF).The nanosilica (NS) provides changes in the microstructure of cementitious composites such as densification of the cementitious matrix, which contributes to increase the mechanical strength and durability of these composites. Despite this, the use of NS increases the autogenous shrinkage of cementitious materials. Thus, this research research aims to verify the effect of NS functionalization with different mass ratios of shrinkage reducing additive (SRA) in Portland cement pastes. Four functionalized nanosilicas were produced, one with amine groups (NSFA) and three with different mass ratios of SRA/NSFA (5%, 10% and 15%), called NSFArr. These samples were characterized using dynamic light scattering (DLS), Zeta potential, thermogravimetric analysis (TGA), infrared spectroscopy (FTIR) and nuclear magnetic resonance (29Si NMR). The properties of six different pastes and microconcretes were investigated, one being produced only with Portland cement CP V-ARI and five replacing 1% of Portland cement by NS or the functionalized nanosilicas. Time zero, autogenous shrinkage, heat of hydration, compressive strength at 2, 7 and 28 days of hydration, amount of CH and CS-H through X-ray diffraction (XRD), TGA and FTIR, as well as the porosity at 28 days of hydration through the mercury intrusion porosimetry test (MIP) were analyzed. It was possible to observe changes in the hydration kinetics with a delay in the induction period of the pastes with NSFArr compared to the other pastes, which did not influence the mechanical performance at the initial ages. In addition, NSFArr mitigated the autogenous shrinkage, increased the pozzolanic reaction and promoted an increase in mechanical strength between 7 and 28 days. It was possible to conclude that the functionalization method used was efficient to promote the coupling of the SRA functional groups on the surface of the nanoparticles and that the mass ratio of 10% was the one that presented the most promising results for use in cementitious composites.Faculdade de Tecnologia (FT)Departamento de Engenharia Civil e Ambiental (FT ENC)Programa de Pós-Graduação em Estruturas e Construção CivilRego, João Henrique da SilvaMorais, Paulo Cesar deFraga, Yuri Sotero Bomfim2024-07-16T19:45:45Z2024-07-16T19:45:45Z2024-07-162023-08-02info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfFRAGA, Yuri Sotero Bomfim. Efeito da funcionalização da nanossílica com diferentes razões de massa de aditivo redutor de retração em compósitos cimentícios . 2023. xxiii, 164 f., il. Tese (Doutorado em Estruturas e Construção Civil) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023.http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/48930A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.unb.br, www.ibict.br, www.ndltd.org sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra supracitada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-07-16T19:45:45Zoai:repositorio.unb.br:10482/48930Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-07-16T19:45:45Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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