Avaliação de diferentes métodos de dispersão de microcelulose cristalina em pastas cimentícias
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
Texto Completo: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33132 |
Resumo: | The present research assessed diverse methods for dispersing crystalline microcellulose (MCC) in an aqueous medium, aiming to formulate cementitious pastes. In accordance with the extant literature, the enhancement of properties in cement-based materials incorporating MCC is not universally guaranteed, owing to the challenges associated with its dispersion and proclivity for agglomeration. Consequently, this study conducted an analysis of aqueous suspensions prepared through two dispersive methods, namely ultrasonic bath and magnetic stirring, each applied for a duration of 5 minutes. Furthermore, two concentrations of MCC (0.6% and 0.8% relative to the mass of cement) were examined. Subsequently, the specimens underwent testing in both the fresh and hardened states at 14 and 28 days of hydration. Rotational rheometry tests revealed a reduction in the fluidity of cement pastes following the incorporation of crystalline microcellulose. Through flexural and compressive strength assessments, it was possible to deduce that the optimal concentration of crystalline microcellulose is contingent upon the dispersion method employed. Particularly noteworthy is the observation that magnetic stirring at a concentration of 0.8% did not yield improvements in mechanical properties, in contrast to ultrasonic agitation at the 28-day mark. Visual analysis of pores in the samples suggests that the introduction of crystalline microcellulose significantly increases pore quantity. However, samples subjected to the ultrasonic agitation method exhibited a reduction in larger pores and an augmentation in smaller pores, indicating efficient dispersion facilitated by the reduction of agglomerates. |
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Avaliação de diferentes métodos de dispersão de microcelulose cristalina em pastas cimentíciasEvaluation of different methods for dispersion of microcrystalline cellulose in cement pastesCeluloseConstrução civilCimentoCelluloseBuildingCementCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVILThe present research assessed diverse methods for dispersing crystalline microcellulose (MCC) in an aqueous medium, aiming to formulate cementitious pastes. In accordance with the extant literature, the enhancement of properties in cement-based materials incorporating MCC is not universally guaranteed, owing to the challenges associated with its dispersion and proclivity for agglomeration. Consequently, this study conducted an analysis of aqueous suspensions prepared through two dispersive methods, namely ultrasonic bath and magnetic stirring, each applied for a duration of 5 minutes. Furthermore, two concentrations of MCC (0.6% and 0.8% relative to the mass of cement) were examined. Subsequently, the specimens underwent testing in both the fresh and hardened states at 14 and 28 days of hydration. Rotational rheometry tests revealed a reduction in the fluidity of cement pastes following the incorporation of crystalline microcellulose. Through flexural and compressive strength assessments, it was possible to deduce that the optimal concentration of crystalline microcellulose is contingent upon the dispersion method employed. Particularly noteworthy is the observation that magnetic stirring at a concentration of 0.8% did not yield improvements in mechanical properties, in contrast to ultrasonic agitation at the 28-day mark. Visual analysis of pores in the samples suggests that the introduction of crystalline microcellulose significantly increases pore quantity. However, samples subjected to the ultrasonic agitation method exhibited a reduction in larger pores and an augmentation in smaller pores, indicating efficient dispersion facilitated by the reduction of agglomerates.A presente pesquisa avaliou diferentes métodos de dispersão de microcelulose cristalina (MCC) em meio aquoso com o intuito de desenvolver pastas cimentícias. De acordo com relatos da literatura, a melhoria em propriedades de materiais à base de cimento incorporados com MCC nem sempre pode ser garantida, devido à sua difícil dispersão e tendência de aglomeração. A partir disso, neste trabalho foi realizada a análise das suspensões aquosas preparadas por dois métodos dispersivos, banho ultrassônico e agitação magnética, ambos por 5 min. Além disso, foi avaliado a variação de duas concentrações de MCC, sendo 0,6% e 0,8% em relação a massa de cimento. Com isso, os corpos de prova foram submetidos a ensaios no estado fresco e endurecido, aos 14 e 28 dias de hidratação. O ensaio de reometria rotacional indicou redução na fluidez das pastas cimentícias com a incorporação de microcelulose cristalina. Através dos ensaios resistência à tração na flexão e à compressão, foi possível concluir que o teor ótimo de microcelulose cristalina está condicionado ao método de dispersão. Notavelmente, a agitação magnética em 0,8% não apresentou melhoria nas propriedades mecânicas, diferentemente da agitação ultrassônica, aos 28 dias. A análise visual dos poros presentes nas amostras sugere que a adição de microcelulose cristalina aumenta consideravelmente a quantidade de poros, porém, as amostras submetidas ao método de agitação ultrassônico apresentam redução nos poros grandes e aumento nos poros menores, o que indica uma dispersão eficiente pela redução de aglomerados.Universidade Tecnológica Federal do ParanáGuarapuavaBrasilEngenharia CivilUTFPRBilcati, Géssica KatalyneSilvestro, LauraBilcati, Géssica KatalyneSilvestro, LauraTamura, Sarah Honorato Lopes da SilvaHolzmann, Henrique AjuzFillus, Gisella2024-01-02T19:46:32Z2024-01-02T19:46:32Z2023-12-08info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfFILLUS, Gisella. Avaliação de diferentes métodos de dispersão de microcelulose cristalina em pastas cimentícias. 2023. 56 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Guarapuava, 2023.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33132porAttribution-ShareAlike 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2024-01-03T06:07:26Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/33132Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.bropendoar:2024-01-03T06:07:26Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
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