Desempenho físico e mecânico de placas planas de fibrocimento modificadas com polímeros sintéticos e submetidas a distintos processos de cura

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Cruz, Eduardo Oliveira
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Air cure; Autoclave cure; Cura ao ar; Cura em autoclave; Fiber cement; Fibrocimento; Polímeros; Polymers
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74133/tde-12042021-171955/

Este trabalho avalia o uso de polímeros sintéticos combinados com fibrocimento preparado em diferentes condições de cura, a saber, autoclave e cura ao ar. O uso de polímeros sintéticos combinados com produtos cimentícios é uma prática desenvolvida em aplicações tais como argamassas colantes, rejuntes cimentícios, impermeabilizantes e concretos de alto desempenho (CAD). A modificação polimérica realizada nestes produtos confere características como a redução da demanda de água, aumento da tenacidade, aumento da deformação, resistência à abrasão e impermeabilidade. Foram estudadas as propriedades mecânicas e físicas das placas de fibrocimento modificadas com polímeros acrílico-estirenado (AE), acrílico poliácido (APA) e acetato de vinila-etileno (VAE). As placas de fibrocimento foram preparadas em laboratório utilizando processo de mistura seguida de extração do excesso de água por sucção e prensagem, o qual simula o processo Hatschek em escala industrial e curadas sob diferentes condições: cura ao ar, pressão e temperatura ambiente (28 dias), e cura em autoclave, ambiente com pressão de vapor elevada (10 bar, 180°C, 10 h). Na Fase I deste trabalho, foram realizadas avaliações mecânicas e físicas com o objetivo de selecionar o polímero de melhor desempenho incorporado nas placas cimentícias. O polímero AE em ambas as condições de cura estudadas, contribuiu para a melhora do desempenho físico e mecânico do compósito, sendo assim o polímero selecionado para a continuidade do estudo, denominada Fase II. Nesta fase, foram realizados ensaios de porosimetria por intrusão de mercúrio, TGA/DTG, calorimetria, retração e perda de massa e ciclos de imersão e secagem, além de microscopia eletrônica de varredura combinada com espectroscopia de raios X por energia dispersiva (EDS) nas placas de fibrocimento curadas ao ar, antes e após os ensaios de imersão e secagem. Os resultados obtidos neste estudo demonstram que a modificação polimérica realizada em compósitos de fibrocimento, melhoram as propriedades mecânicas e físicas dos compósitos, em razão do preenchimento dos poros da matriz cimentícia na região dos poros capilares (0,04 - 200 µm), o que modificou a microestrutura através da densificação da matriz e reduziu a absorção de água em 50% após os ciclos de imersão e secagem. O tratamento polimérico também reduziu os valores de MOE em 40% e a retração dos compósitos em 15%, melhorando o desempenho mecânico e estabilidade dimensional. Adicionalmente o polímero AE incorporado à matriz cimentícia proporcionou uma proteção às fibras de celulose reduzindo a incidência dos mecanismos de degradação das fibras, mantendo-as aderidas à matriz cimentícia após os ciclos de imersão/secagem e conferindo uma coesa zona de transição de interface entre fibra e matriz cimentícia.