5 research outputs found

    AVALIA√á√ÉO DA CAPACIDADE DE AUTOCICATRIZA√á√ÉO DE ARGAMASSAS ESPECIAIS CONTENDO ADI√á√ēES POZOL√āNICAS E AGENTES BIOL√ďGICOS INCORPORADOS EM CASCA DE ARROZ

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    Disserta√ß√£o apresentada ao Programa de P√≥s-Gradua√ß√£o em Engenharia Civil da Universidade Federal da Integra√ß√£o Latino-Americana, como parte integrante dos requisitos para obten√ß√£o do t√≠tulo de Mestre em Engenharia Civil.A autocicatriza√ß√£o se apresenta como uma solu√ß√£o tecnol√≥gica inovadora e sustent√°vel em comp√≥sitos ciment√≠cios, bem como frente aos processos de fissura√ß√£o. Ainda que a autocicatriza√ß√£o aut√≥gena ocorra naturalmente, uma maneira de aprimorar este processo √© adicionando ao proporcionamento materiais minerais, fibras polim√©ricas ou biomateriais que contribuam para a autocicatriza√ß√£o aut√īnoma de fissuras da matriz ciment√≠cia ao longo do tempo. Neste cen√°rio, a proposta desta pesquisa √© avaliar o potencial de autocicatriza√ß√£o de argamassas especiais com e sem a incorpora√ß√£o de agentes biol√≥gicos, aditivo autocicatrizante e casca de arroz (CA) in natura, para aplica√ß√Ķes em reparos superficiais, prote√ß√£o mec√Ęnica em lajes, enchimento, dentre outros. Foi produzida uma argamassa de refer√™ncia (MREF) com rela√ß√£o a/c de 0,40, cimento Portland CPV-ARI (400 kg/m¬≥), s√≠lica ativa (10%), cinza volante (25%), areia natural quartzosa, aditivo superplastificante (0,7% em massa de aglomerante) e fibra de polipropileno (1,4 kg/m¬≥). A partir deste, foram proporcionadas quatros misturas, sendo uma com a incorpora√ß√£o de bact√©rias Bacillus subtilis AP91 (MB) e outra com aditivo mineral autocicatrizante (MMAD) dispon√≠vel no mercado. Duas argamassas foram produzidas bact√©rias Bacillus subtilis AP91 incorporadas √† casca de arroz (CA), nos teores de 1% (MBRH1) e 5% (MBRH5) em substitui√ß√£o √† areia natural, em volume. O potencial de autocicatriza√ß√£o e o desempenho das argamassas em estudo foram avaliados ao longo do tempo por meio de inspe√ß√£o visual, ensaios f√≠sicos (ultrassom), mec√Ęnicos (ensaio de resist√™ncia √† tra√ß√£o na flex√£o e √† compress√£o e an√°lise microsc√≥pica de imagem (microscopia √≥ptica), em amostras previamente fissuradas e n√£o fissuradas. Observou-se que os agentes autocicatrizantes, tanto biol√≥gicos quanto minerais, possuem atua√ß√£o positiva na matriz √† base de cimento, promovendo o fechamento parcial de fissuras com abertura inferior a 0,25 mm. Ainda, as argamassas com CA obtiveram grande incremento de resist√™ncias mec√Ęnicas ao longo do tempo, obtendo aos 120 dias resultados semelhantes √†s demais, sem bio-agregados. O potencial de autocicatriza√ß√£o por agentes biol√≥gicos √© promissor, ambientalmente correto, sendo necess√°rios estudos complementares que envolvem vari√°veis de cura, nutrientes, bem como avan√ßos na metodologia de incorpora√ß√£o das bact√©rias √† casca de arroz e matriz ciment√≠cia para que seja poss√≠vel torn√°-las pr√°ticas na constru√ß√£o

    Investigação de concretos afetados pela reação álcali-agregado e caracterização avançada do gel exsudado

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    A crescente preocupa√ß√£o com a qualidade e durabilidade das estruturas de concreto tem gerado grandes avan√ßos na tecnologia do concreto, por√©m existem muitas quest√Ķes ligadas aos processos de deteriora√ß√£o ainda a serem esclarecidas. Entre os v√°rios processos que afetam a durabilidade do concreto, encontra-se a rea√ß√£o √°lcali-agregado (RAA), um fen√īmeno bastante complexo, mas que foi descoberto h√° muitos anos, por√©m respons√°vel por ter afetado mais de 140 barragens no mundo. Ainda n√£o se disp√Ķe de uma maneira totalmente eficiente e econ√īmica de combater a rea√ß√£o, uma vez instalada no concreto. A presente pesquisa aborda, do ponto de vista cient√≠fico e tecnol√≥gico, o tema RAA. A investiga√ß√£o se deu em tr√™s etapas. Na primeira, o objetivo principal foi estudar aproximadamente cem testemunhos de concreto, provenientes de uma estrutura de usina hidrel√©trica j√° afetada pela RAA, e verificar o reflexo desta patologia nas suas propriedades como a resist√™ncia √† compress√£o, √† tra√ß√£o, m√≥dulo de elasticidade, velocidade de pulsos ultra-s√īnicos e permeabilidade. Em conjunto, foram realizados ensaios para avaliar expans√Ķes residuais e investiga√ß√Ķes microsc√≥picas com o objetivo de verificar os agentes causadores da rea√ß√£o. Na segunda etapa, o agregado quartzito, proveniente da regi√£o da usina hidrel√©trica avaliada, foi estudado, desde an√°lises microsc√≥picas, ensaios de expans√£o em argamassas e concretos at√© a determina√ß√£o das propriedades de concretos confeccionados em laborat√≥rio. As propriedades avaliadas foram as mesmas dos testemunhos. Nas duas primeiras etapas realizadas, o papel do l√≠tio tamb√©m foi abordado com o objetivo de verificar a sua efici√™ncia no combate a RAA Por fim, na terceira etapa, foi realizado um amplo estudo do gel exsudado coletado na superf√≠cie do concreto da estrutura deteriorada pela RAA. O estudo envolveu desde a sua simples caracteriza√ß√£o atrav√©s da determina√ß√£o de suas propriedades at√© uma caracteriza√ß√£o avan√ßada fazendo-se o emprego de t√©cnicas como a difra√ß√£o de raios X, microscopia eletr√īnica de varredura, an√°lise t√©rmica, espectroscopia no infravermelho e espectroscopia de resson√Ęncia nuclear magn√©tica. Nesta etapa, o l√≠tio tamb√©m foi abordado com o objetivo de se verificar o seu efeito no gel exsudado. Os resultados com os testemunhos de concreto indicam que houve reflexos negativos em algumas propriedades devido a RAA, destacando o m√≥dulo de elasticidade. Verificou-se ainda a exist√™ncia de expans√Ķes residuais nos testemunhos de concreto extra√≠dos quando expostos a determinadas condi√ß√Ķes ambientais. Nos ensaios de expans√£o com os testemunhos, o l√≠tio se mostrou capaz de reduzir em parte as expans√Ķes residuais nos testemunhos de concreto estudados. Adicionalmente, o agregado quartzito provou ser bastante reativo, chegando a expans√Ķes de 0,24% nas argamassas pelo m√©todo acelerado e 0,09% nos prismas de concreto, nas idades de 16 e 365 dias, respectivamente. Entre as propriedades estudadas nos concretos moldados, e atacados em laborat√≥rio, verificou-se tamb√©m que o m√≥dulo de elasticidade foi a propriedade mais afetada no tempo. Ainda o l√≠tio nesta etapa tamb√©m mostrou algum efeito positivo nas expans√Ķes. No estudo do gel exsudado, foi poss√≠vel caracteriz√°-lo como um silicato de pot√°ssio hidratado com grande potencialidade para expandir. A partir principalmente da resson√Ęncia nuclear magn√©tica, verificou-se que o pot√°ssio faz parte da estrutura do gel enquanto que o s√≥dio se apresenta combinado na forma de trona, um produto cristalizado que se encontra segregado na rede do silicato de pot√°ssio amorfo. O l√≠tio em contato com o gel se mostrou capaz de afetar a sua estrutura atrav√©s das altera√ß√Ķes observadas por resson√Ęncia nas liga√ß√Ķes do sil√≠cio

    Investigação de concretos afetados pela reação álcali-agregado e caracterização avançada do gel exsudado

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    A crescente preocupa√ß√£o com a qualidade e durabilidade das estruturas de concreto tem gerado grandes avan√ßos na tecnologia do concreto, por√©m existem muitas quest√Ķes ligadas aos processos de deteriora√ß√£o ainda a serem esclarecidas. Entre os v√°rios processos que afetam a durabilidade do concreto, encontra-se a rea√ß√£o √°lcali-agregado (RAA), um fen√īmeno bastante complexo, mas que foi descoberto h√° muitos anos, por√©m respons√°vel por ter afetado mais de 140 barragens no mundo. Ainda n√£o se disp√Ķe de uma maneira totalmente eficiente e econ√īmica de combater a rea√ß√£o, uma vez instalada no concreto. A presente pesquisa aborda, do ponto de vista cient√≠fico e tecnol√≥gico, o tema RAA. A investiga√ß√£o se deu em tr√™s etapas. Na primeira, o objetivo principal foi estudar aproximadamente cem testemunhos de concreto, provenientes de uma estrutura de usina hidrel√©trica j√° afetada pela RAA, e verificar o reflexo desta patologia nas suas propriedades como a resist√™ncia √† compress√£o, √† tra√ß√£o, m√≥dulo de elasticidade, velocidade de pulsos ultra-s√īnicos e permeabilidade. Em conjunto, foram realizados ensaios para avaliar expans√Ķes residuais e investiga√ß√Ķes microsc√≥picas com o objetivo de verificar os agentes causadores da rea√ß√£o. Na segunda etapa, o agregado quartzito, proveniente da regi√£o da usina hidrel√©trica avaliada, foi estudado, desde an√°lises microsc√≥picas, ensaios de expans√£o em argamassas e concretos at√© a determina√ß√£o das propriedades de concretos confeccionados em laborat√≥rio. As propriedades avaliadas foram as mesmas dos testemunhos. Nas duas primeiras etapas realizadas, o papel do l√≠tio tamb√©m foi abordado com o objetivo de verificar a sua efici√™ncia no combate a RAA Por fim, na terceira etapa, foi realizado um amplo estudo do gel exsudado coletado na superf√≠cie do concreto da estrutura deteriorada pela RAA. O estudo envolveu desde a sua simples caracteriza√ß√£o atrav√©s da determina√ß√£o de suas propriedades at√© uma caracteriza√ß√£o avan√ßada fazendo-se o emprego de t√©cnicas como a difra√ß√£o de raios X, microscopia eletr√īnica de varredura, an√°lise t√©rmica, espectroscopia no infravermelho e espectroscopia de resson√Ęncia nuclear magn√©tica. Nesta etapa, o l√≠tio tamb√©m foi abordado com o objetivo de se verificar o seu efeito no gel exsudado. Os resultados com os testemunhos de concreto indicam que houve reflexos negativos em algumas propriedades devido a RAA, destacando o m√≥dulo de elasticidade. Verificou-se ainda a exist√™ncia de expans√Ķes residuais nos testemunhos de concreto extra√≠dos quando expostos a determinadas condi√ß√Ķes ambientais. Nos ensaios de expans√£o com os testemunhos, o l√≠tio se mostrou capaz de reduzir em parte as expans√Ķes residuais nos testemunhos de concreto estudados. Adicionalmente, o agregado quartzito provou ser bastante reativo, chegando a expans√Ķes de 0,24% nas argamassas pelo m√©todo acelerado e 0,09% nos prismas de concreto, nas idades de 16 e 365 dias, respectivamente. Entre as propriedades estudadas nos concretos moldados, e atacados em laborat√≥rio, verificou-se tamb√©m que o m√≥dulo de elasticidade foi a propriedade mais afetada no tempo. Ainda o l√≠tio nesta etapa tamb√©m mostrou algum efeito positivo nas expans√Ķes. No estudo do gel exsudado, foi poss√≠vel caracteriz√°-lo como um silicato de pot√°ssio hidratado com grande potencialidade para expandir. A partir principalmente da resson√Ęncia nuclear magn√©tica, verificou-se que o pot√°ssio faz parte da estrutura do gel enquanto que o s√≥dio se apresenta combinado na forma de trona, um produto cristalizado que se encontra segregado na rede do silicato de pot√°ssio amorfo. O l√≠tio em contato com o gel se mostrou capaz de afetar a sua estrutura atrav√©s das altera√ß√Ķes observadas por resson√Ęncia nas liga√ß√Ķes do sil√≠cio
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