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http://hdl.handle.net/1843/76329
Type: | Dissertação |
Title: | Reologia e calor de hidratação de pastas de cimento classe G contendo sílica ativa recoberta de nanoestruturas de carbono obtidas a partir de embalagens pet pós-consumo |
Authors: | Anna Victoria Armanelli Gonzaga |
First Advisor: | José Márcio Fonseca Calixto |
First Co-advisor: | Adriana Guerra Gumieri |
First Referee: | Luiz Orlando Ladeira |
Second Referee: | Manuel Noel Paul Georges Houmard |
Third Referee: | Tarcizo Cruz de Souza |
Abstract: | Durante as etapas de perfuração de um poço de petróleo são realizadas operações de cimentação. A qualidade dessa cimentação é de suma importância, já que incide diretamente sobre a vida útil do poço, promovendo não só o isolamento hidráulico bem como garantindo a estabilidade mecânica do mesmo. Nanomateriais de carbono, como o grafeno, tem atraído o interesse científico em decorrência de suas notáveis propriedades elétricas, mecânicas e térmicas. O grafeno é um material com alto potencial em várias aplicações de diversas áreas do conhecimento, como por exemplo, no reforço de matrizes cimentícias, e é um potencial candidato para o reforço dessas matrizes cimentícias. O conhecimento acerca das alterações que a incorporação destes nanomateriais pode implicar nas propriedades das pastas cimentícias tem grande relevância científica quanto à resistência e durabilidade, principalmente no que tange aos impactos nas propriedades reológicas da pasta após a mistura e a variação da temperatura gerada pelo calor de hidratação da mesma. Neste trabalho foram analisados os comportamentos das pastas de cimento Classe G produzidas com sílica ativa recoberta de nanoestruturas de carbono, tendo o PET como precursor de carbono para o grafeno. Os teores de nanoestruturas de carbono adotados foram de 0,025%, 0,05% e 0,1% em relação a massa total de material cimentício. Foram avaliados a reologia no estado fresco, por meio do mini-slump de Kantro e de reometria rotacional, bem como o calor de hidratação. Os dados reológicos foram ajustados pelo modelo de Bingham. Com relação aos ensaios na pasta no estado fresco, a presença da sílica ativa nanoestruturada não alterou o comportamento reológico das pastas de cimento, bem como não alterou significativamente o calor de hidratação das mesmas. |
Abstract: | During the drilling stages of an oil well, cementing operations are carried out. The quality of this cementation is very important, since it directly affects the service life of the oil well, promoting not only hydraulic insulation as well as ensuring its mechanical stability. Carbon nanomaterials, such as graphene, have attracted scientific interest due to their remarkable electrical, mechanical, and thermal properties. Graphene is a material with high potential for applications in different areas of knowledge: for example in reinforcing cementitious matrices. The knowledge about the changes that the incorporation of these nanomaterials can imply in the properties of cementitious pastes has great scientific relevance, especially about the impacts on the rheological properties of the paste after mixing and the temperature variation generated by the heat of hydration. In this work, the behavior of Class G cement pastes produced with silica fume covered with carbon nanostructures was analyzed. The nanostructured silica fume had PET as a carbon precursor for graphene. The carbon material contents adopted were 0.025%, 0.05% and 0.1% of the total mass of the cementitious materials. Rheology in the fresh state, using a Kantro mini-slump and a rotational rheometry, as well as the heat of hydration, were evaluated. Rheological data were adjusted by the Bingham model. Regarding the tests on the paste in the fresh state, the presence of nanostructured silica fume did not alter the rheological behavior of the cement pastes, nor did it significantly change their heat of hydration. |
Subject: | Construção civil Reologia Cimento Sílica Nanoestruturas de carbono Grafeno Poços de petróleo - Perfuração Tecnologia Polietileno |
language: | por |
metadata.dc.publisher.country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
Publisher Initials: | UFMG |
metadata.dc.publisher.department: | ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MATERIAIS E DA CONSTRUÇÃO CIVIL |
metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Construção Civil |
Rights: | Acesso Aberto |
URI: | http://hdl.handle.net/1843/76329 |
Issue Date: | 31-Oct-2023 |
Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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