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Título: Estudo da estabilidade dimensional de concretos de alta resistência com adição de polímero superabsorvente e nanopartículas de sílica
Outros títulos: Study of the dimensional stability of high strength concretes with the addition of superabsorvente polymer and nano particles of silica
Autor(es): Silva Júnior, Paulo Francinete
Orientador(es): Silva, Eugênia Fonseca da
Assunto: Retração autógena
Polímero superabsorvente
Nanossílica
Concreto de alta resistência
Data de publicação: 13-Mar-2018
Data de defesa: 27-Nov-2017
Referência: SILVA JÚNIOR, Paulo Francinete. Estudo da estabilidade dimensional de concretos de alta resistência com adição de polímero superabsorvente e nanopartículas de sílica. 2017. xxii, 345 f., il. Tese (Doutorado em Estruturas e Construção Civil)—Universidade de Brasília, Brasília, 2017.
Resumo: O presente trabalho se insere na área de Construção Civil, na linha de pesquisa “Tecnologia, Processos, Componentes e Materiais de Construção”, tendo como tema o Estudo da Estabilidade Dimensional de Concretos de Alta Resistência com a Adição de Polímero Superabsorvente e Nano Partículas de Sílica. Buscou-se observar a ação combinada da adição de polímero superabsorvente e de nano partículas de sílica em concretos de alta resistência, para controlar a estabilidade dimensional do concreto e seus efeitos sobre as propriedades mecânicas. O uso de polímeros superabsorvente (SAP) no concreto é hoje reconhecido no meio técnico como a mais eficaz estratégia de mitigação ou mesmo de eliminação da retração autógena. No entanto, alguns estudos mostram que a incorporação do polímero superabsorvente na mistura prejudica as propriedades mecânicas dos concretos, especialmente a resistência à compressão. Buscando compensar a perda de resistência causada pela adição do polímero, foi desenvolvido um programa experimental incorporando ao concreto nano partículas de sílica junto com o polímero superabsorvente. A proposta é que a incorporação de nano partículas em materiais cimentícios possa representar um papel decisivo na mitigação da retração autógena com o uso do polímero, sem prejudicar as propriedades mecânicas do concreto. Foram produzidas misturas de concretos e argamassas de alta resistência com e sem a adição de polímero e de nanossílica, além de misturas combinando as duas adições. Avaliou-se os efeitos dessas adições nas propriedades no estado fresco (consistência, teor de ar, densidade e tempo zero), na estabilidade dimensional (retração autógena, retração por secagem e fluência) e nas propriedades mecânicas e elásticas (resistência à compressão, à tração e módulo de deformação). Ainda foi realizado ensaios de microestrutura dos concretos (Microscopia Eletrônica de Varredura - MEV). Os resultados confirmam a eficiência do polímero superabsorvente para mitigação ou eliminação da retração autógena. No presente estudo a menor eficiência na mitigação da retração autógena por meio da adição de SAP como agente de cura interna foi de 97% aos 28 dias de idade. Apesar dos resultados e da análise estatística apontarem a tendência da redução da resistência dos concretos com a adição de SAP, do ponto de vista tecnológico na maioria dos casos não há comprometimento no desempenho da resistência dos concretos. A adição de nanossílica nos concretos com SAP como agente de cura interna, mostrou com potencial para compensar a perda de resistência à compressão dos concretos estudados.
Abstract: The present work is part of the "Construction Technology, Processes, Components and Construction Materials" research line, focusing on the Study of the Dimensional Stability of High Strength Concretes with the Addition of Superabsorbent Polymer and Nano Particles of Silica. It was sought to observe the combined action of the addition of superabsorbent polymer and silica nano particles in high strength concrete to control the dimensional stability of the concrete and its effects on the mechanical properties. The use of superabsorbent polymers (SAPs) in concrete is now recognized in the technical field as the most effective mitigation strategy or even elimination of autogenous shrinkage. However, some studies have shown that the incorporation of the superabsorbent polymer into the blend impairs the mechanical properties of the concretes, especially the compressive strength. To compensate for the loss of strength caused by the addition of the polymer, an experimental program was developed incorporating nano silica particles together with the superabsorbent polymer. The proposal is that the incorporation of nano particles in cementitious materials can play a decisive role in mitigating the autogenous shrinkage with the use of the polymer, without damaging the mechanical properties of the concrete. Mixtures of high strength concretes and mortars were produced with and without the addition of polymer and nanosilica, in addition to blends combining the two additions. The effects of these additions on properties both in the fresh state (consistency, air content, density and zero time) and in the hardened state (autogenous shrinkage, drying shrinkage, creep, compressive strength, tensile strength and elastic modulus) were evaluated. Microstructure tests of the concretes (MEV) were also carried out. The results confirm the efficiency of the superabsorbent polymer for mitigation or elimination of autogenous shrinkage. In the present study, the lowest efficiency in the mitigation of autogenous shrinkage through the addition of SAP as internal curing agent was 97% at 28 days of age. Although the results and the statistical analysis indicate the tendency of the reduction of the concrete strength with the addition of SAP, from the technological point of view in most cases there was no damage performance strength of the concrete. The addition of nanosilica in the concretes with SAP as internal curing agent showed with potential to compensate the loss of compressive strength of the concretes studied.
Informações adicionais: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017.
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Agência financiadora: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).
Coorientador(es): Lopes, Anne Neiry de Mendonça
Aparece nas coleções:ENC - Doutorado em Estruturas e Construção Civil (Teses)



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