Interferência da composição da matriz no desempenho mecânico de compósitos álcaliativados reforçados com fibras curtas de PVA

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Batista, Raquel Pereira
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil; Brasil; CEFET-MG
• Palavras-chave em Português: Materiais compósitos; Fibras artificiais; Resistência de materiais
• Link de acesso: https://repositorio.cefetmg.br/handle/123456789/246

Os materiais álcali-ativados (MAA), assim como argamassas e concretos produzidos a partir do cimento Portland, são materiais frágeis que podem ter seu comportamento mecânico melhorado com a utilização de fibras. Por apresentarem desempenho superior em diversos aspectos em relação aos produtos de cimento Portland, os MAA são atualmente alvo de crescente interesse e pesquisa, com diversos tipos de fibras já tendo sido empregados em sua produção. As fibras de álcool polivinílico (PVA) se mostram como uma boa alternativa devido à sua excelente interação com a matriz e alta estabilidade em ambientes alcalinos. Este trabalho investiga como o desempenho mecânico e a durabilidade de argamassas álcali-ativadas reforçadas com fibras de PVA são afetados pela quantidade de sílica solúvel presente no ativador. Foram estudados compósitos obtidos a partir da ativação alcalina de metacaulim (MC) e em cada formulação foi realizada a substituição parcial deste por sílica ativa (SA), com o intuito de alterar a razão molar SiO2/Al2O3 da matriz. A solução ativadora utilizada é composta por silicato de sódio, hidróxido de sódio (NaOH) e pela SA dissolvida. Duas razões molares SiO2/Al2O3 foram empregadas: 3,0 e 3,8. As demais relações molares (Na2O/SiO2, Na2O/Al2O3 e H2O/Na2O) foram mantidas constantes, assim como a quantidade de agregados utilizada em cada formulação, de forma a garantir que o desempenho dos compósitos não fosse influenciado por estes parâmetros. Todas as formulações foram reforçadas com um teor de 2% vol. de fibras de PVA. As propriedades mecânicas investigadas foram resistências à compressão e à flexão, além da determinação do módulo de elasticidade. Ensaios de absorção de água foram utilizados para estimar a durabilidade dos MAA. Ensaios de arrancamento de uma única fibra, tenacidade à fratura e tração direta foram também realizados para entender as propriedades que influem no comportamento à tração destes compósitos. Os resultados indicam que a SA pode satisfatoriamente substituir o silicato de sódio na obtenção de MAA de baixo impacto ambiental com comportamento deflection-hardening. Além disso, diversas estratégias foram identificadas para a otimização das matrizes estudadas e adequação aos critérios que regem o comportamento strain-hardening.