Microencapsulamento de metilmetacrilato para aditivar concreto armado conferindo-lhe propriedades de autorreparação.

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Valério, Daniel
• 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: Autorreparação; Concreto armado; Electrochemical techniques; Eletroquímica (Técnicas); Methylmethacrylate, Compression and tensile strength; Metil metacrilato; Microcápsulas; Microcapsules; Reinforced concrete; Self-healing
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-05092022-090204/

O concreto é um material amplamente empregado em obras de construção civil no Brasil e no mundo. A sua massiva utilização se deve a algumas características importantes como a sua facilidade de moldagem, alta resistência à compressão, abundância de matéria prima na natureza e baixo custo. Apesar de apresentar elevada resisência à compressão, o concreto não responde bem a esforços de tração. Para resolver esse problema, o concreto e o aço são utilizados em conjunto nas estruturas, trabalhando de forma solidária, um resistindo aos esforços de compressão e o outro aos de tração, respectivamente. A união desses dois materiais é chamada de concreto armado (CA). Um dos problemas mais comuns do CA é o aparecimento de fissuras e trincas no compósito. Sendo assim, o controle das fissuras é importante para assegurar a integridade e durabilidade das estruturas, uma vez que elas podem funcionar como caminhos preferenciais de entrada de agentes agressivos ao concreto e ao aço embutido. Uma das questões relacionadas ao fissuramento do CA é a corrosão do reforço de aço, que pode ocorrer sem ser notada, já que esse material está envolto pelo concreto. Dessa forma, a evolução do processo corrosivo pode colocar em risco a vida de pessoas, trazer prejuízos econômicos e até ambientais. A fim de mitigar esses problemas, surgiu a necessidade de tornar o concreto menos susceptível a ocorrência de fissuras. Uma das soluções encontradas para essa finalidade é a autorreparação do concreto. Nesse sentido, o presente trabalho tem como principal objetivo conferir ao concreto propriedades autorreparadoras, por meio da incorporação de um monômero (MMA- metil metacrilato) e do seu ativador da polimerização (BPO peróxido de benzoíla) na matriz do compósito. Para tanto, foram sintetizadas microcápsulas poliméricas funcionalizados com 3 - aminopropiltrietoxissilano (APTES) e preenchidas com uma solução de MMA e DMPT (n, n-dimetil-p-toluidina) para aditivação do concreto. A verificação do encapsulamento da solução de MMA e DMPT foi feita por meio da técnica analítica de FTIR e por imagens de microscopia eletrônica de varredura. A técnica de FTIR também foi utilizada na investigação da eficácia do processo de funcionalização. Para obter a distribuição de tamanho das partículas, foram realizados ensaios de difração a laser. A fim de verificar a influência da presença das microcápsulas na matriz de concreto, foram realizados ensaios de absorção de água e resistência a compressão axial e diametral. Com vistas a verificar a ocorrência de autorreparação, foram realizados ensaios de velocidade de pulso ultrassônico (VPU) e eletroquímicos como potencial de circuito aberto (OCP), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e resistência de polarização linear (RPL). A aplicação das técnicas mencionadas mostrou que as microcápsulas obtidas apresentam formato regular esférico e distribuição de tamanho entre 50 m e 160 m. Pôde-se observar que as quantidades de microcápsulas adicionadas ao concreto (3 % e 6 % em relação à massa de cimento), afetaram de forma positiva a resistência à compressão do material. Além disso, a adição de microcápsulas em quantidade igual a 3 % em relação à massa de cimento apresentou os melhores resultados de autorreparação.