Desenvolvimento de nanopartículas de hidróxidos duplos lamelares (HDL) de Mg e Al intercalados com ânions carbonato para aplicação em materiais cimentícios

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Almeida, Adriana de Araújo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Hidróxidos duplos lamelares; Cimento Portland; Óxidos metálicos; Nanopartículas; Layered double hydroxides; Metal oxides; Portland cement; Nanoparticles
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/190773

Os hidróxidos duplos lamelares (HDL) são argilas aniônicas também conhecidas como compostos do tipo hidrotalcita, esses materiais são amplamente estudados devido a uma importante propriedade denominada de efeito memória. O efeito memória consiste na regeneração da estrutura lamelar a partir dos precursores óxidos mistos dos metais componentes (CHDL) em contato com água ou soluções aniônicas. Os óxidos mistos obtidos pela decomposição térmica do HDL, podem ser incorporados ao cimento hidratado, de modo a auxiliar no preenchimento de poros durante a regeneração da estrutura lamelar e na imobilização de ânions indesejados. Logo, contribuindo para aprimorar as propriedades de materiais cimentícios a partir da redução da porosidade, ganho de resistência mecânica, alterando o processo de hidratação e melhorando o comportamento reológico do cimento. No presente trabalho, investigou-se a viabilidade da aplicação dos CHDL, derivados da calcinação à 500 °C de nanopartículas de HDL (Mg-Al) intercaladas com ânions carbonato, como aditivos no cimento Portland CPV. A cinética de regeneração dos óxidos mistos em contato com água deionizada e água de cimento foi acompanhado pela técnica de espalhamento de raios X a alto ângulo (WAXS), o que possibilitou verificar que a restruturação do HDL ocorre nos primeiros 10 min do contato com as soluções aquosas analisadas. Ademais, a análise de WAXS permitiu constatar que as partículas das amostras calcinadas foram capazes de regenerar a estrutura lamelar tanto nas soluções quanto na pasta do cimento. Os espaçamentos basais foram calculados por meio dos dados de difração de raios X (DRX) para as amostras de HDL antes e após a regeneração em água de cimento, água deionizada e soluções simuladas de poros de cimento (SCPS1 e SCPS2). Esses resultados mostraram a elevada capacidade do HDL em intercalar ânion carbonato, um dos principais íons responsáveis pela corrosão de estrutura metálica no concreto armado pelo processo de carbonatação. Quando adicionadas ao cimento, as nanopartículas de óxido misto alteraram o comportamento reológico da pasta, contribuindo para a rápida consolidação da mesma. Ademais, o aditivo influenciou significativamente no fluxo de calor liberado durante as reações de hidratação, na estrutura porosa e com a redução expressiva da área específica do cimento hidratado.