Efeito da funcionalização da nanossílica com diferentes razões de massa de aditivo redutor de retração em compósitos cimentícios

Abstract

A nanossílica (NS) proporciona alterações na microestrutura dos compósitos cimentícios como densificação da matriz cimentícia, que contribui para o aumento do desempenho mecânico e da durabilidade desses compósitos. Apesar disso, a utilização de NS aumenta a retração autógena de materiais cimentícios. Dessa forma, esta pesquisa tem como objetivo verificar o efeito da funcionalização da NS com diferentes razões de massa de aditivo redutor de retração (ARR) em compósitos cimentícios. Foram produzidas quatro nanossílicas funcionalizadas, sendo uma com grupos amina (NSFA) e três com diferentes razões de massa de ARR/NSFA (5%, 10% e 15%), denominadas NSFArr. Essas amostras foram caracterizadas através dos ensaios de espalhamento dinâmico de luz (DLS), potencial Zeta, análise termogravimétrica (ATG), espectroscopia no infravermelho (FTIR) e ressonância magnética nuclear (RMN do 29Si). Foram investigadas as propriedades de seis diferentes pastas e microconcretos, sendo uma produzida apenas com cimento Portland CP V-ARI e cinco substituindo 1% do cimento Portland por NS e pelas nanossílicas funcionalizadas supramencionadas. Foram avaliados o tempo zero, a retração autógena, o calor de hidratação, a resistência à compressão aos 2, 7 e 28 dias de hidratação, a quantidade de CH e C-S-H através das técnicas de difração de raios-X (DRX), ATG e FTIR, bem como a porosidade aos 28 dias de hidratação através do ensaio de porosimetria por intrusão de mercúrio (PIM). Foi possível observar alteração na cinética de hidratação com retardo do período de indução das pastas com NSFArr em comparação com as demais pastas, o que não influenciou no desempenho mecânico nas idades iniciais. Além disso, a NSFArr mitigou a retração autógena, aumentou a reação pozolânica e promoveu aumento de resistência mecânica entre 7 e 28 dias. Foi possível concluir que o método de funcionalização utilizado foi eficiente para promover a adsorção do ARR na superfície das nanopartículas e que a razão de massa de 10% foi a que apresentou resultados mais promissores para utilização em compósitos cimentícios.