Brasil

Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ
Engenharia Civil (40004015041P0)
Estudo do efeito da microcelulose sobre o desempenho de materiais compósito de matriz cimentícia
LIVIA FERNANDA SILVA
DISSERTAÇÃO
17/08/2016

A nanotecnologia tem sido uma das possibilidades de promover melhores desempenhos em materiais utilizados na construção civil. Materiais em escala nano e micro oferecem novas possibilidades para compósitos cimentícios com melhor desempenho mecânico. Os tamanhos reduzidos permitem interações entre a celulose e o sistema de cimento, contribuindo de forma potencial para o combate das microfissuras e aumento da resistência do concreto. A metodologia da pesquisa seguiu um roteiro com três fases. Sendo a primeira fase, composta pela caracterização da microcelulose cristalina (MCC), onde foram feitos os seguintes ensaios: espectroscopia de infravermelho (FTIR) em que a MCC foi submetida à degradação alcalina a fim de comparar com seu estado sem a degradação, microscopia eletrônica de varredura (MEV) para caracterização morfológica, calorimetria exploratória diferencial (DSC) em que foi realizada a análise de propriedade relativa às mudanças de fase sem haver variação de massa, análise termogravimétrica (TGA) – análise de perca de massa em relação à temperatura e por fim, captura de imagens. Na segunda fase a MCC foi inserida em água destilada, e a mistura agitada em diferentes tempos a fim de analisar o comportamento em relação a sua dispersão, e após isto foram levadas ao microscópio eletrônico para capturas de imagens e análise morfológica. Na terceira fase foram realizados ensaios com argamassa confeccionadas contendo diferentes dosagens de MCC em relação à massa de cimento, em seu estado fresco e endurecido, onde foram realizados ensaio de índice de consistência, resistência à compressão, resistência à flexão, absorção e por último, coletada amostras em estado endurecido e levadas ao MEV a fim de caracterizá-la morfologicamente. Observou-se através dos resultados que a MCC se apresenta com estrutura morfológica irregular e rugosa. Em ensaios de TGA viu-se que a perca de massa inicial da MCC começa a partir de 60 °C que ocorre através da evaporação de água, e que a partir de 350 °C a MCC apresenta taxa de decomposição, tornando este, um aspecto positivo para sua aplicação em regiões com temperaturas altas. Em ensaio de índice de consistência observou-se que à medida que se aumentam as taxas de MCC nos compósitos cimentícios há um decaimento progressivo da consistência (mm). Em relação às resistências à compressão observou-se aumento de resistência em todas as idades, com inserção da MCC em 0,2% de adição. Em relação à resistência à flexão há um aumento progressivo até a porcentagem de 0,6% de MCC, sendo esta que deteve o pico máximo de resistência de 7,67 MPa.

impactos ambientais;nanotecnologia;compósitos cimentícios
Nanotechnology has been one of the ways of promoting better performance in materials used in construction. Materials in nano and micro scale offer new possibilities for cementitious composites with better mechanical performance. The reduced sizes allow interactions between cellulose and cement system, contributing potential way to combat the microcracks and increase strength of concrete. The research methodology followed a script with three phases. As the first phase, consisting of the characterization of crystalline microcellulose (MCC), where the following tests were made: infrared spectroscopy (FTIR), wherein the MCC was subjected to alkaline degradation in order to compare their state without degradation, electron microscopy (SEM) for morphological, differential scanning calorimetry (DSC) analysis of relative property to phase changes with no weight change, thermogravimetric analysis (TGA) - mass loss analysis in relation to temperature and image capture. In the second stage the MCC was inserted into distilled water, and the mixture agitated at different times in order to analyze the behavior in relation to their dispersion, and after that were brought to the electron microscope to image capture and morphological analysis. In the third phase tests were carried out with prepared mortar containing different dosages of MCC in relation to the cement mass in its fresh and hardened state, being performed consistency index test, compressive strength, flexural strength, absorption, and finally, collected samples in the hardened state and taken to the SEM to it morphologically characterized. It was observed from the results that the MCC presents an irregular and rough morphological structure. TGA tests it was seen that the loss of MCC initial mass starts from 60 ° C which occurs through water evaporation, and that from 350 ° C to MCC presents decomposition rate, making this one aspect positive for its application in regions with high temperatures. In consistency index test it was observed that as it increases the MCC rates in cementitious composites there is a progressive decay of consistency ( mm ) . Regarding compressive strength was observed increased resistance at all ages , with the insertion MCC in 0.2% addition. Regarding flexural strength there is a progressive increase to the percentage of 0.6 % of MCC , which is what stopped the peak strength of 7.67 MPa .
environmetal impacts;nanotechnology;cementitious composites
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PORTUGUES
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ

Contexto

ENGENHARIA DE ESTRUTURAS
TECNOLOGIA DOS MATERIAIS ESTRUTURAIS
Avaliação do desempenho da cinza do bagaço de cana-de-açúcar na produção de concretos

Banca Examinadora

ROMEL DIAS VANDERLEI
Sim
Nome Categoria
Raul Fangueiro Participante Externo
VLADIMIR JOSE FERRARI Docente

Vínculo

Bolsa de Fixação
Instituição de Ensino e Pesquisa
Ensino e Pesquisa
Sim