Avaliação da sinergia entre aditivo cristalizante e adições ternárias na autocicatrização de concretos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Oliveira, Franciele Rodrigues de
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNISINOS (RBDU Repositório Digital da Biblioteca da Unisinos)
Texto Completo: http://repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/12997
Resumo: O concreto de cimento Portland é o material de construção mais utilizado devido à alta resistência à compressão e durabilidade. Para minimizar os impactos ambientais, e aperfeiçoar os cimentos já existentes, mais estudos com materiais cimentícios suplementares estão sendo desenvolvidos, e a durabilidade de estruturas de concretos é um assunto que carece de entendimento da contribuição desses materiais. As fissuras são manifestações patológicas que desencadeiam e aceleram outras categorias de danos. Para cessar ou mitigar os efeitos das fissuras, pode-se empregar materiais que, de forma espontânea ou estimulada, possam contribuir para que ocorra a autocicatrização. O objetivo geral desta pesquisa é analisar a influência de aditivo cristalizante no comportamento de concretos, produzidos com diferentes materiais cimentícios suplementares (MCS), quanto à capacidade de autocicatrização de fissuras. Fíler calcário, metacaulim e cinza volante foram empregados como MCS, compondo adições ternárias. Os experimentos adotaram três relações água/cimento (0,40, 0,50 e 0,60) com adição do aditivo cristalizante no teor de 0% e 1%. A abertura de fissuras ocorreu aos 3 dias, e para avaliar a autocicatrização, analisou-se: a recuperação da resistência, estabelecendo-se um índice mecânico de autocicatrização; a velocidade de pulso ultrassônico; a absorção de água; imagens por microscopia ótica das fissuras; e imagens por microscopia eletrônica de varredura. Os resultados mostram que o emprego do metacaulim é mais eficiente que os traços referências na durabilidade, e o aditivo cristalizante contribuiu com o aumento da resistência e reduziu a absorção de água na maioria dos traços. O emprego da velocidade de propagação de onda ultrassônica pôde ser tomado apenas como avaliação qualitativa da cicatrização. A análise de imagem por microscopia ótica e eletrônica de varredura contribuíram para justificar os comportamentos observados nos demais ensaios, no entanto não foi possível obter dados que levassem a uma avaliação objetiva. Através da avaliação realizada, foi possível observar a contribuição dos MCS, com destaque para uso associado de metacaulim e fíler calcário, e a contribuição efetiva do aditivo cristalizante.
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As fissuras são manifestações patológicas que desencadeiam e aceleram outras categorias de danos. Para cessar ou mitigar os efeitos das fissuras, pode-se empregar materiais que, de forma espontânea ou estimulada, possam contribuir para que ocorra a autocicatrização. O objetivo geral desta pesquisa é analisar a influência de aditivo cristalizante no comportamento de concretos, produzidos com diferentes materiais cimentícios suplementares (MCS), quanto à capacidade de autocicatrização de fissuras. Fíler calcário, metacaulim e cinza volante foram empregados como MCS, compondo adições ternárias. Os experimentos adotaram três relações água/cimento (0,40, 0,50 e 0,60) com adição do aditivo cristalizante no teor de 0% e 1%. A abertura de fissuras ocorreu aos 3 dias, e para avaliar a autocicatrização, analisou-se: a recuperação da resistência, estabelecendo-se um índice mecânico de autocicatrização; a velocidade de pulso ultrassônico; a absorção de água; imagens por microscopia ótica das fissuras; e imagens por microscopia eletrônica de varredura. Os resultados mostram que o emprego do metacaulim é mais eficiente que os traços referências na durabilidade, e o aditivo cristalizante contribuiu com o aumento da resistência e reduziu a absorção de água na maioria dos traços. O emprego da velocidade de propagação de onda ultrassônica pôde ser tomado apenas como avaliação qualitativa da cicatrização. A análise de imagem por microscopia ótica e eletrônica de varredura contribuíram para justificar os comportamentos observados nos demais ensaios, no entanto não foi possível obter dados que levassem a uma avaliação objetiva. Através da avaliação realizada, foi possível observar a contribuição dos MCS, com destaque para uso associado de metacaulim e fíler calcário, e a contribuição efetiva do aditivo cristalizante.Portland cement concrete is the most widely used construction material due to its high compressive strength and durability. To minimize environmental impacts and enhance existing cements, more studies on supplementary cementitious materials are being developed. The durability of concrete structures is an area that lacks understanding regarding the contribution of these materials. Cracks are pathological manifestations that trigger and accelerate other categories of damage. To cease or mitigate the effects of cracks, materials can be employed that, either spontaneously or stimulated, contribute to self-healing. The general objective of this research is to analyze the influence of crystalline admixture on the behavior of concretes produced with different supplementary cementitious materials (SCMs) concerning the selfhealing capacity of cracks. Limestone filler, metakaolin, and fly ash were used as SCMs, composing ternary additions. The experiments adopted three water-to-cement ratios (0.40, 0.50, and 0.60) with the addition of the crystalline admixture at 0% and 1%. Crack formation occurred at 3 days, and to evaluate self-healing, the following aspects were analyzed: the recovery of strength, establishing a mechanical selfhealing index; the ultrasonic pulse velocity; water absorption; optical microscopy images of cracks; and scanning electron microscopy images. The results show that the use of metakaolin is more efficient than reference mixes in terms of durability, and the crystalline admixture contributed to increased strength and reduced water absorption in most mixes. The use of ultrasonic wave propagation velocity could only be taken as a qualitative evaluation of healing. The analysis of images through optical and scanning electron microscopy contributed to justifying the behaviors observed in the other tests, although it was not possible to obtain data that led to an objective assessment. Through the evaluation conducted, it was possible to observe the contribution of SCMs, with emphasis on the combined use of metakaolin and limestone filler, and the effective contribution of the crystalline admixture.UNISINOS - Universidade do Vale do Rio dos SinosOliveira, Franciele Rodrigues dehttp://lattes.cnpq.br/5195306459511343Kulakowski, Marlova PivaUniversidade do Vale do Rio dos SinosPrograma de Pós-Graduação em Engenharia CivilUnisinosBrasilEscola PolitécnicaAvaliação da sinergia entre aditivo cristalizante e adições ternárias na autocicatrização de concretosACCNPQ::Engenharias::Engenharia CivilAutocicatrizaçãoCicatrizaçãoCristalizaçãoAdições mineraisPozolanaFissuras em concretoDurabilidadeMCSSelf-healingHealingCrystallizationMineral additionsPozzolanaCracks in concreteDurabilityinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/12997info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UNISINOS (RBDU Repositório Digital da Biblioteca da Unisinos)instname:Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS)instacron:UNISINOSLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82175http://repositorio.jesuita.org.br/bitstream/UNISINOS/12997/2/license.txt320e21f23402402ac4988605e1edd177MD52ORIGINALFranciele Rodrigues de Oliveira_PROTEGIDO.pdfFranciele Rodrigues de Oliveira_PROTEGIDO.pdfapplication/pdf12227131http://repositorio.jesuita.org.br/bitstream/UNISINOS/12997/1/Franciele+Rodrigues+de+Oliveira_PROTEGIDO.pdfd4c7d7f738de6b2104473c960b8731ceMD51UNISINOS/129972024-03-04 10:21:46.837oai:www.repositorio.jesuita.org.br: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 Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.repositorio.jesuita.org.br/oai/requestopendoar:2024-03-04T13:21:46Repositório Institucional da UNISINOS (RBDU Repositório Digital da Biblioteca da Unisinos) - Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS)false
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