Comportamento de cimento Portland fabricado com micro e nanoestruturas de carbono sintetizadas diretamente sobre escória de alto-forno
Carregando...
Arquivos
Data
Autor(es)
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Adriana Guerra Gumieri
Péter Ludvig
Péter Ludvig
Resumo
O cimento é o produto mais utilizado em edificações no mundo; porém consome muita energia, além de lançar uma quantidade significativa de gás carbônico (CO2) na atmosfera durante sua fabricação. Os compósitos de cimento (pasta, argamassa e concreto) possuem resistência à compressão satisfatória; porém sua resistência à tração é muito menor. Assim, pretende-se utilizar micro e nanomateriais de carbono, que possuem elevada resistência à tração, em compósitos de cimento para melhor atender às necessidades de sua aplicação. Opresente trabalho busca produzir e caracterizar um cimento Portland fabricado com micro e nano-estruturas de carbono sintetizadas diretamente sobre escória de alto-forno em processo rotativo e estacionário. Os produtos da síntese foram caracterizados empregando as técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de transmissão (MET), termogravimetria (TG) e espectroscopia por Raman. Argamassas foram preparadas com cimento CP III-E40 contendo micro e nanoestruturas de carbono num teor de 0,1 e 0,3 % em relação à massa de cimento. A resistência à compressão, resistência à tração por compressão diametral e o módulo de deformação estático das argamassas foram avaliados nas idades de 7, 28 e 56 dias. Uma argamassa de referência sem micro e nanoestruturas de carbono também foi fabricada e avaliada para comparação. Os resultados mostram que a resistência mecânica da argamassa e o módulo de deformação secante estático, de maneira geral, não foram afetados de forma significativa pela adição de micro e nanoestruturas de carbono. Já a micrografia da argamassa, em diferentes idades, indica alterações na sua microestrutura.
Abstract
Cement is the most widely used building material in the world; however, it consumes a lot of energy and releases a significant amount of carbon dioxide (CO2) in the atmosphere during its manufacture. Cement composites (paste, mortar and concrete) have satisfactory compressive strength but lower tensile strength and ductility. Thus, the use of micro and nano-structured carbon materials, which have high tensile strength, in cement composites has been investigated to increase even further their applications in the construction industry. In this scenario, this study analyzes the production and characterization of Portland cement manufactured with micro and nano-structured carbon materials synthesized directly over blast furnace slag on rotary and stationary process. The synthesis products were characterized by scanning (SEM) and transmission electron microscopy (TEM), thermogravimetric analysis (TG), and for Raman spectroscopy. Mortars were prepared with cement CP III-E-40 containing micro and nano-structured carbon materials in a content of 0.1 and 0.3% with respect to the cement mass. Uniaxial compressive strength, static secant modulus of deformation static and splitting tensile strength of the mortars were evaluated in the ages of 7, 28 and 56 days. A reference mortar without the micro and nanostructured carbon material was also produced and analyzed for comparison. The results show that mechanical strength and static secant modulus ofdeformation static of the mortars was unchanged with the addition of the micro and nano carbon structures. Already the micrograph of the mortar made at different times indicates changes in its microstructure.
Assunto
Altos-fornos, Materiais de construção, Cimento Portland, Construção civil
Palavras-chave
Síntese, Ensaios mecânicos, Micro e nanoestruturas de carbono, Argamassa, Escória de alto-forno, Caracterizações