Detalhes bibliográficos
| Ano de defesa: |
2023 |
| Autor(a) principal: |
Campos, Vanessa Rodrigues
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| Orientador(a): |
Dias, Cleber Marcos Ribeiro
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| Banca de defesa: |
Santos, Sérgio Francisco dos,
Dias, Cleber Marcos Ribeiro,
Carvalho, Ricardo Fernandes,
Lima, Paulo Roberto Lopes,
Camarini, Gladis,
Barbosa, Normando Perazzo |
| Tipo de documento: |
Tese
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| Tipo de acesso: |
Acesso aberto |
| Idioma: |
por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal da Bahia
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| Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil (PPEC)
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| Departamento: |
Escola Politécnica
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| País: |
Brasil
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| Palavras-chave em Português: |
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| Área do conhecimento CNPq: |
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| Link de acesso: |
https://repositorio.ufba.br/handle/ri/39021
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Resumo: |
O presente trabalho evidencia a viabilidade do uso do conceito de materiais com gradação funcional (MGF) no desenvolvimento de gesso conformado sob pressão com elevado desempenho mecânico e melhoria frente à ação da água. A variação da porosidade de forma controlada foi obtida por meio da metodologia de otimização múltipla. Previamente, este trabalho busca compreender os parâmetros de conformação que controlam as propriedades físicas, mecânicas e em relação à ação da água do gesso conformado sob pressão (GCP). Posteriormente, emprega o conceito de materiais com gradação funcional da porosidade para alcançar um gesso de elevado desempenho mecânico e com menor susceptibilidade à água. A parte experimental deste trabalho foi composta por quatro estudos: (i) Gesso conformado sob pressão, os efeitos dos parâmetros de conformação sobre as propriedades físicas e mecânicas; (ii) Os efeitos do aditivo retardador e dos parâmetros de conformação nas propriedades do gesso conformado sob pressão; (iii) Otimização dos parâmetros de conformação para a avaliação do comportamento mecânico e frente à ação da água do gesso conformado sob pressão; (iv) Desenvolvimento de gesso conformado sob pressão com gradação funcional da porosidade. O planejamento experimental foi realizado a partir do uso do projeto fatorial completo 2k e do projeto composto central (PCC), conforme o estudo realizado. Os estudos mostraram que o nível de aplicação da pressão e o momento de prensagem, em relação ao tempo de pega do gesso, interferem no empacotamento e adesão entre os cristais de hemi-hidrato para a formação do di-hidrato, com interferência na porosidade, na resistência mecânica e no comportamento frente à ação da água. A presença do aditivo retardador funcionou como lubrificante, favorecendo a mobilidade dos grânulos de gesso durante a compactação, garantindo a aplicação da pressão, antes do início das reações de hidratação do gesso. Desta forma, contribuiu para o aumento da compacidade e resistência da peça final. A combinação dos parâmetros estudados, pressão, massa, relação água/gesso e presença de aditivo retardador permitiram alcançar um empacotamento máximo das partículas de (2,00 g/cm³), um módulo de elasticidade dinâmico máximo de (24,9 GPa) e máximas resistências à tração na flexão (27,8 MPa) e à compressão (57,4 MPa). Os resultados apontaram uma redução na absorção por capilaridade do GCP (0,28 g/cm³), superior a 95%, em relação à do GCC (5,51 g/cm³). Durante os ciclos de molhagem e secagem, o GCP apresentou uma redução na absorção de água por imersão, em torno de 88%, em relação ao GCC. A absorção de água média por imersão do GCP, aos 7 ciclos (3,55 ± 0,13) % e aos 14 ciclos (3,52 ± 0,28) %, indicou características hidrofóbicas segundo a norma brasileira para blocos de gesso hidrofugados (≤ 5,0 %) e a norma europeia para placas de gesso acartonado com baixo coeficiente de absorção de água (≤ 10,0 %). Foi possível a obtenção de peças delgadas com espessuras de (6,88 ± 0,32) mm, baixa porosidade (22,90 ± 1,72) %, elevado módulo de elasticidade dinâmico (17,39 ± 1,88) GPa e elevada resistência à tração na flexão (10,66 ± 1,20) MPa. A aplicação do conceito de gradação funcional permitiu alcançar um gesso conformado sob pressão com gradação funcional da porosidade de elevada resistência à tração na flexão (15,0 MPa) na camada menos porosa, e de (9,7 MPa) na camada mais porosa. O gesso com gradação funcional chegou a alcançar ângulos de contato de (110,48° > 90°) na face menos porosa e de (99,12° > 90°) na face mais porosa, sendo classificado como hidrofóbico (θ > 90°). Os resultados alcançados neste trabalho indicaram uma possível aplicação na produção de blocos e componentes pré-fabricados para uso estrutural e em áreas molhadas e molháveis. |
