Avaliação do uso de blendas de cinza volante e metacaulinita nas propriedades físicas, mecânicas e desgaste por erosão de compósitos cimentícios do tipo strain hardening

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Rangel, Rhuan Cardoso
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia; Brasil; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
• Palavras-chave em Português: Civil engineering; Cement; Erosion; Concrete - Aditives; Strength of materials; Engenharia civil; Cimento; Erosão; Concreto - Aditivos; Resistência de materiais; ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/22148

O processo de erosão tem grande influência na perda de vida útil e destruição das construções. A utilização de compósitos cimentícios como camada de reparo superficial pode apresentar melhora nas características de resistência ao desgaste. Com o objetivo de analisar o impacto de blendas de cinza volante e metacaulinita, no desempenho de compósitos cimentícios reforçados com fibras de PVA, foram produzidas 6 misturas com diferentes teores de cinza volante e metacaulinita, ou seja 0% + 50% (MC50), 10% + 40% (MC40CV10), 20% + 30% (MC30CV20), 30% + 20% (MC20CV30) e 40% + 10% (MC10CV40) e 50% + 0% (CV50). Nestas misturas o teor de cimento em relação ao material cimentício (em massa) é fixado em 50%. Além disso, foram produzidas outras duas misturas de referência (CV1 e CV2), com somente cinza volante, como material cimentício suplementar, e diferentes teores de água/material cimentício. A proporção em massa de cinza volante/material cimentício nestas duas misturas foi de 55%. Os resultados dos ensaios na matriz indicam que a mistura com 10% de cinza volante e 40% de metacaulinita, MC40CV10, apresentou menor porosidade e aumento da massa específica, resistência à compressão e tenacidade, destacando sua maior capacidade de absorver energia antes de fraturar. Os resultados dos ensaios nos compósitos também demonstraram que a mistura MC40CV10 apresentou maior massa específica, resistência à compressão e módulo de elasticidade. Por outro lado, a mistura CV50, embora mantendo uma resistência à compressão significativa, se distingue por sua mais elevada capacidade de deformação na flexão e tração direta. Vale ressaltar que todos os compósitos produzidos apresentaram um comportamento de strain hardening quando submetidos a esforços de tração direta, com capacidade de deformação entre 1,5% e 2,9% e resistência pós-fissuração entre 3,6 MPa e 5,6 MPa. Na flexão, os compósitos também apresentaram elevada capacidade de deflexão (entre 10,8mm e 26,9mm) e tensão máxima pós-fissuração entre 7,8 e 9 MPa. No desgaste por erosão os compósitos CV50, MC10CV40 e MC50 apresentaram os menores desgastes por erosão, após 72 h de ensaios. Já os desgastes iniciais, após 12h de ensaios, foram menores nas misturas MC50 e MC40CV10, que também apresentaram elevados valores de dureza superficial. Vale ressaltar que a camada de reparo com 2,5 cm de espessura não foi suficiente, uma vez que o desgaste atingiu a superfície do concreto em pontos distintos após 48h de ensaios. Os resultados também indicam que a redução do teor de água nas misturas, com somente cinza volante, foi benéfica para a redução da porosidade, aumento da resistência à compressão e da resistência à erosão.