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Título: Estudo reológico de pastas de cimento contendo polímero superabsorvente e nano partículas de sílica
Título(s) alternativo(s): Study of portland pastes modified with polymer superabsorvent and nano particles of silica
Autor(es): Agostinho, Livia Borba
Orientador(es): Silva, Eugênia Fonseca da
Assunto: Reologia
Polímero superabsorvente
Sílica - nanopartículas
Calorimetria
Data de publicação: 18-Abr-2017
Data de defesa: 10-Mar-2017
Citação: AGOSTINHO, Livia Borba. Estudo reológico de pastas de cimento contendo polímero superabsorvente e nano partículas de sílica. 2017. xxi, 127 f., il. Dissertação (Mestrado em Estruturas e Construção Civil)—Universidade de Brasília, Brasília, 2017.
Resumo: Esse trabalho trata do uso da técnica da reometria rotacional (ensaios de fluxo e ensaios oscilatório) para a determinação de parâmetros reológicos de pastas de cimento Portland de alta resistência ao longo do tempo. O estudo foi feito em pastas de cimento modificadas com polímero superabsorvente e nanosílica. O projeto experimental foi feito utilizando dois teores de polímero superabsorvente (0,15% e 0,30%) e de nanosílica (1% e 2%) além da referência e das pastas híbridas. O teor de 1,2% de aditivo superplastificante foi constante para todas as misturas, sendo mantido baixo para que não houvesse interferência na determinação das propriedades reológicas no decorrer do tempo. A relação a/c utilizada no presente estudo foi constante de 0,4 para que fosse possível a realização de todos os ensaios propostos, respeitando a limitação do equipamento. Os resultados mostram que o ensaio de fluxo é satisfatório para a determinação das propriedades reológicas, principalmente a viscosidade. Para a determinação da tensão de escoamento partindo dos dados de fluxo rotacional, é necessária a utilização de um modelo reológico, que nesse trabalho foi utilizado Hershel-Bulkley. Com relação à determinação da tensão de escoamento a partir de dados oscilatórios, mesmo sem o consenso da melhor metodologia a ser utilizada, apresentou resultados coerentes, porém ainda necessitando maiores estudos para aperfeiçoamento da determinação dos pontos corretos de tangência à curva G’ por taxa de deformação, que permita a correta determinação da tensão inicial de escoamento do fluido. O PSA tem leve influência sobre as propriedades reológicas, já a presença de nanosílica provoca grandes alterações tanto na viscosidade quanto na tensão de escoamento das pastas estudadas. As pastas contendo 2% de NS apresentaram resultados de viscosidade e principalmente tensão de escoamento muito superiores às demais misturas. Para as pastas contendo 2% de NS, a presença do PSA causou leves reduções (menor que 10%) nas propriedades reológicas, colocando em dúvida o teor de absorção do PSA quando em contato com adições minerais.
Abstract: This work deals with the use of rotational rheometry (flow and oscillatory tests) for the determination of rheological parameters over time. The study was made in Portland cement pastes of high resistance modified with superabsorbent polymer and nanosílica. The experimental design was done using two superabsorbent polymer contents (0.15% and 0.30%) and nanosilica (1% and 2%) besides reference and hybrid pastes. The content of 1.2% of superplasticizer additive was constant for all the mixtures, being kept low so that there was no interference in the determination of rheological properties over time. The w/b ratio used in the present study was constant of 0.4 so that it was possible to perform all the proposed tests, respecting the limitation of the equipment. The results show that the flow test is satisfactory for the determination of rheological properties, mainly viscosity. For the determination of the yield stress from the rotational flow data, it is necessary to use a rheological model, which in this work was used Hershel-Bulkley. Due to the determination of the yield stress from oscillatory data, even without the consensus of the best methodology to be used, it presented coherent results, but still requiring further studies to improve the determination of the correct points of tangency to the G 'curve by deformation rate, allowing the correct determination of the initial yield stress of fluid flow. The PSA has slight influence on the rheological properties, since the presence of nanosilica causes large changes in both the viscosity and the yield stress of the pastes studied. The pastes containing 2% of NS showed viscosity results and mainly yield stress much higher than the other mixtures. For the pastes containing 2% of NS, the presence of SAP caused slight reductions (less than 10%) in the rheological properties, casting doubt on the absorption of SAP when in contact with mineral additions.
Descrição: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017.
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