Avaliação de argamassas cimentícias especiais com adição de fibras poliméricas eletrofiadas de PET e PVB

• Autor(a) principal: Milani, Ketlin Carolina
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/24118
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA; Agregados (Materiais de construção); Cimento Portland; Polímeros; Aggregates (Building materials); Portland cement; Polymers; Engenharia/Tecnologia/Gestão

A argamassa é um tipo de compósito amplamente utilizado na indústria da construção civil, cujo componente principal é o cimento Portland. Assim como outros materiais de mesma matriz cimentícia, comumente manifestam problemas relacionados à porosidade e à sua estrutura frágil, devido à baixa resistência à tração e deformação. Desta forma, diferentes materiais têm sido incorporados nas misturas de concretos e argamassas, a fim de proporcionar o desenvolvimento de compósitos mais eficientes, dentre eles, os materiais poliméricos. Além da natureza química das adições, foi observada que a morfologia das adições também influencia no comportamento dos materiais cimentícios, sendo que as fibras possuem capacidade de melhorar o desempenho em relação à ductilidade e limite elástico, mesmo em baixos teores. A técnica de eletrofiação é uma forma de produção de fibras com morfologia controlada mais atuais, possibilitando a formação de fios contínuos com diâmetros inferiores a 1 µm. Assim, o desenvolvimento de novos compósitos de cimento Portland através da combinação das diferentes propriedades dos materiais incluídos, trouxe a possibilidade de avaliar os efeitos da adição de dois tipos de fibras poliméricas, poli(tereftalato de etileno) (PET) e poli(vinil-butiral) (PVB), obtidas por meio do processo de eletrofiação. As membranas formadas por este processo apresentaram morfologia uniforme e diâmetro médio de 1,85 μm para as fibras de PET e 1,54 μm para as fibras de PVB, que posteriormente foram enrijecidas em nitrogênio líquido e trituradas em moinho de facas para separação. Através de microscopia eletrônica de varredura, foi observado uma composição heterogênea de aglomerados de fibras e aglomerados densos na amostra de PET, enquanto o PVB foi caracterizado por pequenos blocos de fibras aderidas. Assim, optou-se por acrescentar uma etapa de dispersão em processador ultrassônico para parte dos corpos de prova, que não se apresentou como técnica eficiente nos parâmetros utilizados, além de ocasionar a degradação da superfície dos aglomerados de fibras de PVB. As argamassas confeccionadas com adição das fibras em teores de 0,125%, 0,250% e 0,500% em relação à massa do cimento, foram avaliadas em seu estado fresco e endurecido, utilizando ensaios padronizados pela Associação Brasileira de Normas Técnicas. No estado fresco, foi observado ligeiro aumento da densidade de massa, sendo o maior aumento, de 11,23% referente à adição de 0,125% de PET sem dispersão, diminuição do teor de ar incorporado com máximo em 36,86% para 0,500% de PET sem dispersão e redução do índice de consistência de até 13,81%, tendo o teor de 0,500% de adição de PET com dispersão apresentado a pior trabalhabilidade. Para os mesmos parâmetros, o PVB apresentou valores intermediários. No estado endurecido, as adições praticamente não afetaram a densidade de massa, mas contribuíram para a redução da capilaridade, sendo que o teor de 0,250% de adição de PVB foi o que melhor apresentou resistência à absorção de água, com redução de 43,85%. Em relação à resistência mecânica, foram avaliados os dados significativos obtidos após tratamento estatístico com teste não-paramétrico, onde destacaram-se o aumento de 16,11% da resistência à compressão para adição de 0,125% de PET nos corpos de prova cilíndricos, sem dispersão, aumento de 10,94% na resistência à tração por flexão para adição de 0,250% de PVB sem dispersão e aumento de 27,49% da resistência à compressão dos corpos de prova prismáticos com adição de 0,250% de PVB sem dispersão.