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Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ
ENGENHARIA URBANA (40004015027P8)
Educação Presencial
Avaliação das Propriedades Mecânicas de Compósitos de Matriz Cimentícia com Microcelulose Cristalina
KATHERINE KANEDA MORAES
DISSERTAÇÃO
07/07/2017

O concreto é o material de construção mais difundido e utilizado no mundo. Por se tratar de um material com vasta utilização, muitas pesquisas voltadas ao desenvolvimento de sua tecnologia vêm sendo realizadas, entre elas as investigações sobre o desenvolvimento de concretos especiais, como por exemplo pesquisas sobre a incorporação de micro e nanopartículas em matrizes cimentícias, sob a hipótese de promover incrementos em suas propriedades. O objetivo deste estudo é avaliar a influência da microcelulose cristalina (MCC) nas propriedades mecânicas de argamassas cimentícias, com índice de consistência fixo. Para atender a este objetivo, foram realizados ensaios com a matriz cimentícia em estado fresco (índice de consistência) e no estado endurecido (resistência à compressão, resistência à tração na flexão e ensaios de absorção), sendo também realizada a captura de imagens das argamassas por meio da Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Levando em consideração que a MCC é um material de natureza hidrofílica, e por consequência, apresenta alta capacidade de absorção de água, foi necessário determinar o fator água/cimento (a/c) das argamassas, para cada teor de MCC adicionado às argamassas, com a finalidade de manter seu índice de consistência fixo em 180 ± 10 mm. Foram realizados ensaios de resistência à compressão em argamassas com 3, 7, 28 e 56 dias de idade. Os ensaios de resistência à tração na flexão foram realizados em argamassas com 28 dias de idade. Os ensaios de absorção foram realizados em argamassas com 28 dias de idade. A captura de imagens por meio do MEV, foi realizada em fragmentos das amostras submetidas aos ensaios de resistência à compressão e absorção. A determinação do fator a/c das argamassas com MCC se deu por meio do ensaio de determinação do índice de consistência, os resultados deste ensaio demonstraram a necessidade em se aumentar progressivamente o fator a/c nas argamassas à medida em que se aumentava o teor de MCC. Com relação ao ensaio de resistência à compressão, observou-se que as argamassas com adição de 0,2% de MCC apresentaram acréscimos em sua resistência à compressão em todas as idades, quando comparadas à argamassa sem adição de MCC (referência), sendo que aos 3 dias houve um ganho médio de 4% na resistência, aos 7 dias 9%, aos 28 dias 2% e aos 56 dias 2%. Os ensaios de resistência à tração na flexão também apontaram as argamassas com adição de 0,2% como as que apresentaram os melhores resultados, com um ganho médio de 6% de resistência, aos 28 dias, em relação à argamassa de referência. De acordo com os resultados dos ensaios de absorção, novamente as argamassas com adição de 0,2% de MCC registraram melhores efeitos, pois a absorção e o índice de vazios das mesmas foram menores do que os da argamassa de referência e argamassas com os demais teores de MCC. Nota-se que as argamassas com adição de 0,2% de MCC, em relação à massa de cimento, proporcionaram incrementos nas propriedades mecânicas, mesmo com elevação no fator a/c. Por meio da Microscopia Eletrônica de Varredura foi possível identificar a MCC no interior da matriz cimentícia e verificar a maneira como a mesma se encontra disposta no interior do material

Concreto;Argamassas cimentícias. MCC;Resistência à compressão;Resistência à tração na flexão;Absorção
Concrete is the most commonly used building material in the world. Because it is a widely used material, many researches have focused on the development of its technology, including research on the development of special concretes, such as research on the incorporation of micro and nanoparticles in cementitious materials, with the purpose of promoting increases in its properties. The goal of this study is to evaluate the influence of microcrystalline cellulose (MCC) on mechanical properties of cement mortars with a constant consistency index. To achieve this goal, tests were performed with the cementitious material in the fresh state (consistency index) and in the hardened state (compressive strength, flexural tensile strength and absorption tests), it was also performed the image capture of the mortars by Scanning Electron Microscopy (SEM). Considering that MCC is a hydrophilic material, and consequently, it has high water absorption capacity, it was necessary to determine the water/cement ratio (w/c) of the mortars, for each MCC content added to mortars, with the purpose of keeping its consistency index fixed at 180 ± 10 mm. Compressive strength tests were performed on mortars at 3, 7, 28 and 56 days of age. The flexural tensile strength tests were performed on 28 days old mortars. Absorption tests were performed on 28 days old mortars. The capture of images by SEM was performed in fragments of the samples submitted to the tests of compressive strength and absorption. The determination of the w/c ratio of MCC mortars occurred through the consistency index determination test, the results of this test pointed to the need for a progressive increase in the w/c ratio in mortars as the MCC content increased. About the compression strength test, it was observed that mortars with MCC addition of 0,2% showed increases in its compression strength at all ages, when compared to mortar without addition of MCC (reference), and at 3 days old there was an average gain of 4% in compression strength, at 7 days old 9%, at 28 days old 2 % and at 56 days old 2%. The tests of flexural tensile strength also indicated the mortars with addition of 0,2% MCC as those that presented the best results, with an average gain of 6% of flexural tensile strength, at 28 days, in relation to the reference mortar. According to the results of the absorption tests, mortar with 0,2% of MCC again had better effects, because the absorption and the voids index were smaller than those of the reference mortar and mortars with the other MCC contents. It can be observed that mortars with MCC addition of 0,2%, in relation to the cement mass, provided increases in mechanical properties, even with an increase in w/c ratio. Through Scanning Electron Microscopy, it was possible to identify the MCC within the cementitious material and to verify the way it is disposed inside the material.
Concrete;Cement mortars;MCC;Compressive strength;Flexural tensile strength;Absorption.
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PORTUGUES
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ
O trabalho possui divulgação autorizada
DISSERTAÇÃO_KatherineKanedaMoraes_PEU.pdf

Contexto

INFRA-ESTRUTURA E SISTEMAS URBANOS
INFRA-ESTRUTURA E TECNOLOGIA URBANA
Compósitos Cimentícios reforçados com materiais celulósicos à multiescala: nano, micro e macro.

Banca Examinadora

ROMEL DIAS VANDERLEI
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
Raul Manuel Esteves Sousa Fangueiro Participante Externo
CARLOS HUMBERTO MARTINS Docente - PERMANENTE

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
FUND COORD DE APERFEICOAMENTO DE PESSOAL DE NIVEL SUP - Programa de Demanda Social 14

Vínculo

Servidor Público
Empresa Pública ou Estatal
Ensino e Pesquisa
Sim
Plataforma Sucupira
Capes UFRN RNP
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