Publicada em

19/02/2020

Diogo Augusto Da Silva De Assis

306 – Avaliação comparativa do efeito pozolânico de nanopartículas de hidrossol de sílica (hs) de diferentes distribuições granulométricas dispersas em pastas de cimento

Resumo

A adição de nanomateriais ao concreto permite modificações, melhorando as suas propriedades como resistência mecânica e durabilidade. Dentro desses possíveis materiais em nanoescala, está o hidrosol de sílica (HS). Existem muitos estudos destacando a influência da área superficial das partículas de HS na reação pozolânica com cimento, porém pouco foi estudado sobre a influência da porcentagem e tamanho das partículas na reação. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi investigar a influência da distribuição granulométrica de nanopartículas de sílica (NS) na reação pozolânica em pastas de cimento, a partir da comparação de quatro suspensões coloidais. O teor de adição dessas partículas, com tamanhos diferentes, foi definido como 3,00% (HS A), 0,89% (HS B), 0,77% (HS C) e 0,32% (HS D), equalizando a área superficial fornecida por todas elas, de modo que as únicas variáveis analisadas​​fossem a distribuição percentual e o tamanho de partícula. O efeito pozolânico foi avaliado pelo método direto denominado teste de Chapelle modificado e por métodos indiretos como difratometria de raio X (DRX) e testes de resistência mecânica a compressão. Com base nos resultados obtidos, foi possível identificar que, para a mesma área resultante da adição de HS, a amostra que apresentou melhor desempenho foi a CP HS A, a qual, apresentou o maior tamanho de partícula e maior volume de adição. Entretanto, ao analisar o desempenho relativo, em relação à concentração de HS adicionada à pasta, a amostra CP HS D obteve a maior resistência mecânica e o maior índice pozolânico. Isso possivelmente indica que a concentração e o tamanho das partículas, não apenas a área superficial, influenciaram no desempenho dos HS na reação pozolânica com o Ca(OH)2, proveniente da hidratação do cimento.

Abstract

The addition of nanomaterials to concrete allows modifications, improving its properties such as mechanical strength and durability. Within the possible materials at the nanoscale is the silica hydrosol (SH). There are many studies that demonstrate the impact of the surface area of ​​HS particles in the pozzolanic reaction with cement, however so little has been studied about the influence of volume of addition and particle size in the reaction. In this context, the objective of this work was to investigate the influence of the granulometric distribution of silica nanoparticles (SN) in the pozzolanic reaction in cement pastes, from the comparison of four colloidal suspensions. The content of addition of these particles, with different sizes, was defined as 3.00% (HS A), 0.89% (HS B), 0.77% (HS C) and 0.32% (HS D), equalizing the surface area provided by all of them, so the only analyzed variables were the contend and  the sizes of the particles. The pozzolanic effect was evaluated by the direct method specified by the modified Chapelle test and by indirect methods such as X-ray diffractometry (XRD) and mechanical resistance to compression tests. Based on the results obtained, for the same superficial area provided by the SH, the sample that showed the best performance was the CP HS A, which presented the largest particle size and the largest volume of addition. Meanwhile, analyzing the relative performance, in relation to the concentration of HS added to the paste, the sample CP HS D obtained a major mechanical resistance and a higher pozzolanic index. It possibly indicates that the concentration and particle size, not just the surface area, influenced the performance of HS in the pozzolanic reaction with Ca(OH)2, from cement hydration.

Data da defesa: 19/02/2020

Banca Examinadora

Orientador: Mariana D’Orey Gaivão Portella Bragança (Lactec)
Membro da Banca: Joseane Valente Gulmine (Lactec)
Membro da Banca: Luiz Alkimin de Lacerda (Lactec)
Membro da Banca: Ronaldo Alves de Medeiros Junior (UFPR)

Palavra(s)-Chave: Nano adição, Hidrosol de Sílica, Pasta de Cimento, Efeito Pozolânico.

Keywords: Nanoaddition, Silica Hydrosol, Cement Paste, Pozzolanic Effect.

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