Conhecer e estudar as propriedades do concreto e seus compósitos cimentícios, com e sem a incorporação de resíduos, é uma forma de propor melhorias na construção civil e contribuir com o desenvolvimento sustentável. Este trabalho propõe investigar o efeito da incorporação de um resíduo, como o lodo proveniente do tratamento de efluentes da indústria metal-mecânica, na piezoresistividade e no comportamento elétrico de um compósito cimentício. O lodo é um resíduo da indústria metal mecânica proveniente do tratamento de efluentes do processo de revestimento do aço. A piezoresistividade é uma propriedade elétrica que descreve a variação de resistência elétrica de alguns materiais quando submetidos a esforços e deformações mecânicas. Para esse estudo foram confeccionados corpos de prova cúbicos com uma mistura de cimento, areia e água onde foram adicionados diferentes percentuais de resíduo a ser comparado com a amostra de referência. O ensaio de piezoresistividade consistiu na aplicação de cargas de compressão que variaram de 0 a 2,1 kN e simultaneamente foram registradas as variações da resistência elétrica de cada amostra. A pesquisa tem caráter exploratório, portanto os ensaios realizados não tiveram temperatura e umidade controladas. As amostras com resíduo demonstraram maior potencial energético e maior piezoresistividade. O corpo de prova de referência apresentou valores de resistividade menor do que as amostras contendo lodo, na ordem de 5x106 Ω.cm e permanece praticamente constante quanto maior a pressão aplicada, ocorreu uma redução de apenas 1,73% na resistividade elétrica. Por outro lado, as amostras contendo lodo incorporado apresentam inicialmente resistividade entre 0,9 x 107 a 2,7 x 107 Ω.cm tendendo a diminuir drasticamente, 27 a 55% com a pressão aplicada, principalmente nas amostras contendo acima de 15 % de lodo. Dentre as amostras analisadas, a que possui 5% de resíduo, apresentou potencial elétrico na faixa de 2,48 x 10-2 W/cm² a 5,85 x 10-2 W/cm² nas aplicação de cargas de 90 a 1600 kPa. Logo, uma elevação de 135 %. Portanto, essa amostra foi a que demonstrou ser a mais ideal para a conversão energética por apresentar melhor resposta elétrica aliado à sua resistência mecânica. / Analysis of the piezoresistive behavior of concrete containing residual sludge from wastewater treatment of metal-mechanical industry abstract knowing and studying the properties of concrete with and without the incorporation of waste is one way to propose improvements in construction and contribute to sustainable development. This paper proposes to investigate the effect of incorporation of waste, as the sludge from wastewater treatment of the metal-mechanics industry, on piezoresistividade in a cementitious composite. The waste is a residual metal mechanics industry from the wastewater treatment of the coating process of steel. The piezoresistividade is an electrical property that describes the variation of electrical resistance of some materials when subjected to forces and mechanical deformations. For this study were prepared specimens cubic with a mixture of cement, sand and water were added different percentages of residue to be compared with the reference sample. The piezoresistividade test consisted in the application of compression charges that ranged from 0 to 2.1 kN and simultaneously we recorded the changes in electrical resistance of each sample. The research is exploratory character, so the tests did not have temperature and humidity controlled. The samples showed greater energy potential residue with and greater piezoresistividade. The body of evidence introduced reference values of resistivity less than the samples containing mud, in the order of 5x106 Ω.cm remains practically constant and the higher the applied pressure, a reduction of only 1.73% on electrical resistivity. On the other hand, samples containing embedded sludge present initially between resistivity 0.9 x 2.7 x 107 to 107 Ω.cm tending to decrease dramatically, 27 to 55% with the pressure applied, especially in samples containing up to 15%. One of the samples analysed that has 5% of waste was the one that proved to be the most ideal for energy conversion, due to your electrical response in the tests your ally mechanical resistance.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Odontologia, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T20:21:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 292657.pdf: 3078351 bytes, checksum: b0af708457ff9013ecd83353a947f96f (MD5) / O agregado de trióxido mineral (MTA) tem se mostrado bioativo por sua capacidade de produzir apatita carbonatada biologicamente compatível. O propósito deste estudo foi avaliar a ocorrência de deposição mineral na interface cimento-dentina e nos túbulos dentinários, após a implantação, em tecido subcutâneo de ratos, de tubos de dentina preenchidos com os cimentos MTA Branco, MTA BIO e Portland branco, com (CP1) e sem (CP2) cloreto de cálcio. Tubos de dentina foram confeccionados a partir de 72 dentes humanos unirradiculados e preenchidos com os diferentes cimentos. Em seguida foram implantados no tecido subcutâneo de 18 ratos em 4 sítios eqüidistantes da região dorsal. Os animais foram divididos em 3 grupos de 6, conforme o período da eutanásia (30, 60, e 90 dias). Como grupo-controle foram utilizados 6 tubos de dentina vazios, implantados em ratos de um estudo piloto. Após a eutanásia, as amostras foram preparadas e a interface material-dentina foi avaliada em microscópio eletrônico de varredura em diferentes aumentos (500 a 2000x). Nos períodos de 30 e 60 dias, a deposição mineral na interface (intercamada) e no interior dos túbulos dentinários foi mais detectada nos tubos preenchidos com MTA Branco e MTA BIO do que nos preenchidos com CP1 e CP2. No período de 90 dias foi constatada a presença da intercamada e a deposição mineral intratubular em todas as amostras, exceto em 3 e em 1 das preenchidas com CP2, respectivamente. Os cimentos MTA BIO, MTA Branco, CP1 e CP2 são bioativos, ou seja, dissolveram componentes iônicos capazes de estimular a deposição mineral nos tubos implantados no tecido conjuntivo subcutâneo de ratos. O MTA BIO e o MTA Branco mostraram-se mais efetivos na indução do processo de biomineralização quando comparados aos cimentos Portland, principalmente nos períodos de 30 e 60 dias.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2012-10-26T02:27:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 300164.pdf: 10611380 bytes, checksum: e0be977c611fbf6d178ff4f4c61313cc (MD5) / Os agregados miúdos de britagem, por razões econômicas e ambientais, têm sido cada vez mais utilizados na produção de concretos de cimento Portland, em substituição dos agregados miúdos naturais. Com isso, surge a necessidade do desenvolvimento de estudos sobre a viabilidade do emprego de areia de britagem na produção de concretos. A crescente demanda de areia de britagem tem incentivado os produtores de agregados a melhorar seu produto, com o objetivo de obter, por exemplo, uma areia com grãos menos lamelares e com um menor teor de material pulverulento. Com o objetivo de melhor entender a influência das características dos agregados miúdos nas propriedades do concreto, este trabalho analisou agregados miúdos de britagem de quatro diferentes origens mineralógicas: basalto, gnaisse, granito e calcário. Dezesseis tipos de areias de britagem foram compostas através dos agregados obtidos, para posterior utilização nos estudos em argamassa, sendo quatro das quais selecionadas para os estudos em concreto. Foram analisadas diversas composições de areias de britagem com uma areia natural, através de um programa experimental executado em argamassas, composto com o objetivo de avaliar os efeitos das areias de britagem nas propriedades das misturas no estado fresco e endurecido. Estas análises forneceram resultados úteis, pertinentes aos prováveis efeitos das areias de britagem nas propriedades dos concretos. O principal objetivo do programa experimental foi analisar a influência da granulometria, incluindo a fração abaixo de 75µm, da forma dos grãos e do teor de material pulverulento. Para tal, as principais propriedades avaliadas em concretos e argamassas foram consistência, ar incorporado e resistência à compressão. Visando atingir os objetivos do trabalho, outros testes realizados foram Granulometria a Laser, análise de forma, e o teste do Azul de Metileno. Analisando os resultados, foi possível observar grande melhoria na trabalhabilidade dos concretos e argamassas quando utilizados os agregados miúdos de britagem com grãos mais arredondados e, principalmente, quando eliminada parte do material pulverulento. Além disto, observou-se que o material pulverulento, desde que controlado, pode trazer benefícios na trabalhabilidade dos concretos, sem prejudicar sua resistência. / The reduced availability of natural sands and the need to better utilise sand-sized material generated in the aggregate crushing process, for both economical and environmental reasons, has combined to increase the use of manufactured sand in cement Portland concrete, as an alternative to natural sand. As a result, it has encouraged producers to include processes in the quarries that attempt to improve particle shape in fine aggregates and control the level of microfines in the final product. In order to increase the knowledge of the influence of the fine aggregate characteristics on the concrete properties, this research tested four sources of manufactured sand including basalt, granite, limestone and gneiss. Sixteen different types of manufactured sand were composed from the fine aggregates obtained, and were used for the mortar study, four of which were selected to be used again in concrete. Several blends of the manufactured sands with natural sand were evaluated by using a structured series of mortar trials designed to examine the effects of the manufactured sand on the plastic and hardened properties of the mortar. These trials provided useful information on the probable effects of the manufactured sand on the properties of the concrete. The main purpose of the experimental program is to analyze the influences of the grain size distribution, including the fraction below 75ìm, the shape of manufactured sand the content of microfines. Hence, the main properties of mortar and concrete evaluated were consistency, air content and compressive strength. To achieve the objectives another tests carried out were Laser Particle Size Distribution, Shape analysis and the Methylene Blue Test. It was concluded that optimized aggregate blends, in addition to a better shape and a controlled amount of microfines, can improve the workability of concrete, decreasing the cement and water content. Furthermore, it was found that a certain amount of microfines can be used to improve the workability of concrete without negatively affecting hardened concrete.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2012-10-23T06:08:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 241261.pdf: 5013107 bytes, checksum: f90ff3a021c11f2e71afa9621f6accf6 (MD5)

O presente trabalho tem como objetivo fundamental realizar um estudo comparativo de cinco métodos de dosagem de concretos de cimento Portland, alguns deles, de grande divulgação e uso no Brasil. Os cinco métodos estudados, designados como ABCP/ACI, EPUSP/IPT, INT/Lobo Carneiro, ITERS/Petrucci e SNCF/Vallette, são apresentados inicialmente através dos seus respectivos fluxogramas de atividades. Posteriormente, cada um dos métodos é apresentado, em detalhe, através de um breve histórico e da consideração das variáveis e parâmetros envolvidos em cada uma das etapas, que estruturam seu desenvolvimento. Para a realização do estudo comparativo são discutidas, do ponto de vista macroscópico, as principais características e propriedades do concreto, no estado fresco e endurecido, focalizando-se a atenção nos aspectos ligados à trabalhabilidade e às formas de avaliá-la. A resistência à compressão é adotada como a principal, e mais representativa propriedade do concreto endurecido. O trabalho de comparação é objetivado através da definição e da adoção de parâmetros e variáveis, cujos valores são quantificados e tabelados para cada um dos métodos.O trabalho experimental está direcionado com o objetivo de entender o funcionamento dos métodos e verificar suas respostas, a partir da utilização dos mesmos materiais componentes. Nesta situação, comprova-se que, embora existam diferenças significativas entre os consumos de cimento dos concretos obtidos, todos os procedimentos de dosagem são aptos para fornecer misturas com consistências prefixadas e com trabalhabilidade adequada às necessidades de lançamento e adensamento por métodos convencionais. As misturas procuradas, com relações água/cimento prefixadas entre 0,45 e 0,75, atingiram valores de resistência compreendidos entre 20 e 45 MPa, na idade de 28 dias. A obtenção, pelos diferentes métodos, de traços com similares características de trabalhabilidade e resistência, leva à procura e ao estabelecimento de critérios e aspectos alternativos, alguns de avaliação subjetiva, que possibilitam a comparação e a seleção de métodos de dosagem. Os critérios e aspectos de comparação sugeridos podem ser instrumentos úteis quando se trata de selecionar, dentre vários métodos, com as mesmas potencialidades de resposta, aqueles mais adaptados a realidades e/ou necessidades específicas de aplicação. / The present work has the main purpose of comparing five mix-proportioning methods of Portland cement concrete, some of them, with great divulgation and intensive use in Brazil. The five methods studied, known as ABCP/ACI, EPUSP/IPT, INT/Lobo Carneiro, ITERS/ Petrucci e SNCF/Vallette, are initially introduced through a flow chart of activities. Afterwards, each method is fully described, including a brief history of its origins and considering the parameters and variables involved in each stage of the whole process. In order to develop the comparative study between methods, a discussion about the most important macroscopic characteristics and properties of fresh and hardened concrete, is established. Special attention is given to certain aspects related to workability and to the procedures for its measurement. The compressive strength is adopted as the main and most representative property of hardened concrete. The comparative work is objectified through the definition and the adoption of variables and parameters, whose values, are quantified for each method and organized in tables. The experimental work is managed with the goal of understanding the working principles of each method and to test the quality of its solutions, considering the same materials. As a result of the experimental work it’s possible to conclude that, notwithstanding significant differences related to concrete cement content, all the proportioning procedures tested, are able to achieve mixtures, with prefixed consistency and workability suitable for placing and compacting through customary procedures. The mixtures obtained, with water/cement ratio prefixed between 0,45 and 0,75, reached resistance values between 20 and 45 MPa, at the age of 28 days. The attainment, trough different methods, of mix proportions, with similar characteristics, in terms of workability and resistance, leads to the establishment of criterions and alternative aspects, some of them of subjective assessment, useful to compare and to select mix-proportioning methods. The criterions and aspects suggested could be useful tools when it’s necessary to choose, from a group, a certain method, considering it’s adaptability to specific necessities and/or situations.

SILVA, J. L. M. Utilização de esgoto tratado em sistema de lagoas de estabilização como água de amassamento e cura de concreto. 2008. 125 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008. / Submitted by João silva (jpauloqxb@gmail.com) on 2016-05-13T17:18:18Z No. of bitstreams: 1 2008_dis_jlmsilva.pdf: 20136801 bytes, checksum: 27ba849288239f1966bb8cf546724a82 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-05-16T19:13:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_dis_jlmsilva.pdf: 20136801 bytes, checksum: 27ba849288239f1966bb8cf546724a82 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-16T19:13:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_dis_jlmsilva.pdf: 20136801 bytes, checksum: 27ba849288239f1966bb8cf546724a82 (MD5) Previous issue date: 2008-08-07 / It was studied the feasibility here on a technical point of view, the use of a predominantly domestic sewage effluent comes from the treatment system for stabilising the lagoons of the CAGECE’s Station Treatment of Sewage, located in the city of Aquiraz-CE as moulding and curing water of concrete produced in the laboratory scale. In preliminary chemical analysis, the effluent analysis proved to be suitable for use in the production of concrete. The results for tests to determine the pH to 25°C, total solids, total iron, chlorides and sulfates soluble showed itself within the limits required. No significant difference was found between the results in the tests of time to handle with paste made of cement produced with the effluent analysis and those obtained with drinking water, according to the required limit of difference of 30min. Nor was detected significant difference between the results obtained in testing for resistance to compression of 07 and 28 days achieved with corpses-of-proof cylindrical shaped and cured with the effluent analysis and those obtained with drinking water, according to the required limit of difference of 10%. While the treated effluent had a distinctive smell not very pleasant, the portfolio of cement, concrete and produced the bodies proof-of-shaped unchanged against its perceived odor. It has been proved that, based on the standard requirements demanded by NM 137, the sewage effluent is considered appropriate for the proposed use. / Estudou-se aqui a viabilidade, sob ponto de vista técnico, da utilização de um efluente de esgoto predominantemente doméstico oriundo de sistema de tratamento por lagoas de estabilização da ETE da CAGECE, localizada no município de Aquiraz-CE, como água de amassamento e cura de concreto produzido em escala laboratorial. Em análise química preliminar, o efluente analisado mostrou-se adequado à utilização para a produção de concreto. Os resultados obtidos nos ensaios de determinação de pH a 25°C, sólidos totais, ferro total, cloretos e sulfatos solúveis mostraram-se dentro dos limites exigidos. Não foi constatada diferença significativa entre os resultados obtidos nos ensaios de tempo de pega realizados com pasta de cimento produzida com o efluente analisado e os obtidos com a água potável, obedecendo ao limite de diferença exigido de 30min. Também não foi constatada diferença significativa entre os resultados obtidos nos ensaios de resistência à compressão aos 07 e 28 dias realizados com corpos-de-prova cilíndricos moldados e curados com o efluente analisado e os obtidos com a água potável, obedecendo ao limite de diferença exigido de 10%. Embora o efluente tratado tivesse um odor característico não muito agradável, a pasta de cimento, o concreto produzido e os corpos-de-prova moldados não sofreram alterações perceptíveis em relação ao seu odor. Comprovou-se que, baseado nos requisitos exigidos pela norma NM 137, o efluente de esgoto analisado é adequado para a utilização proposta.

As cinzas volantes (CV) são subprodutos obtidos na geração de energia elétrica, a partir do carvão mineral, em usinas termelétricas. Como possuem propriedades pozolânicas, são adquiridas pelas indústrias cimenteiras e concreteiras. Porém, grande parcela dessas CV ainda é disposta no meio ambiente, pois a sua geração é superior ao seu consumo. Assim, este trabalho teve como objetivo geral a obtenção de aglomerantes especiais, isentos de clínquer, a partir da álcali-ativação da CV. Para isso foram estudadas a influência da matéria-prima (duas CV foram utilizadas de forma independente), de dois ativadores alcalinos (na forma isolada – NaOH (N/S 0,20, N/S 0,30 e N/S 0,40) e na forma combinada – NaOH + Ca(OH)2 (C/S 0,05, C/S 0,15 e C/S 0,25)), da temperatura de cura nas primeiras 24 h (três temperaturas foram usadas: 50, 65 e 80°C), e da idade das amostras ( 1, 7, 28, 91 e 180 dias) nas características mecânicas e microestruturais das amostras álcaliativadas. Para as amostras preparadas com ativador na forma isolada, as argamassas com relação molar N/S 0,40, curadas à 80°C/24 h, foram as que atingiram as resistências à compressão mais elevadas, independente do tipo de CV. Por outro lado, o uso combinado de solução ativadora à base de NaOH + Ca(OH)2 deve ser utilizado de forma cautelosa. Apesar das amostras C/S 0,15 e C/S 0,25 terem atingido os valores de resistência à compressão mais elevados de todas as combinações estudadas nesse trabalho na idades de 1 e 7 dias, a partir da idade de 28 dias foi verificado decréscimo na resistência, prolongando-se em idades posteriores. Tal decréscimo não foi verificado para as amostras C/S 0,05. Isto significa que o comportamento instável observado pode estar relacionado com a concentração do Ca(OH)2 na solução ativadora combinada. O uso combinado de MEV/EDS, DRX e IV não foi suficiente para entender esse mecanismo deletério nem identificar possíveis compostos expansivo, havendo a necessidade de serem utilizadas outras ferramentas, como por exemplo, a ressonância magnética nuclear acomplada com ângulo mágico de spin (RMN-MAS). Portanto, aglomerantes à base de cinzas volantes ativadas com solução de NaOH apresentaram bom desempenho mecânico, atingindo resistências da ordem de 16 MPa e 24 MPa nas idades de 1 e 7 dias. Isso mostra que esse material apresenta potencialidade técnica como um importante substituto do cimento Portland, sobretudo em indústrias de artefatos de concreto préfabricados.

Conhecer e estudar as propriedades do concreto e seus compósitos cimentícios, com e sem a incorporação de resíduos, é uma forma de propor melhorias na construção civil e contribuir com o desenvolvimento sustentável. Este trabalho propõe investigar o efeito da incorporação de um resíduo, como o lodo proveniente do tratamento de efluentes da indústria metal-mecânica, na piezoresistividade e no comportamento elétrico de um compósito cimentício. O lodo é um resíduo da indústria metal mecânica proveniente do tratamento de efluentes do processo de revestimento do aço. A piezoresistividade é uma propriedade elétrica que descreve a variação de resistência elétrica de alguns materiais quando submetidos a esforços e deformações mecânicas. Para esse estudo foram confeccionados corpos de prova cúbicos com uma mistura de cimento, areia e água onde foram adicionados diferentes percentuais de resíduo a ser comparado com a amostra de referência. O ensaio de piezoresistividade consistiu na aplicação de cargas de compressão que variaram de 0 a 2,1 kN e simultaneamente foram registradas as variações da resistência elétrica de cada amostra. A pesquisa tem caráter exploratório, portanto os ensaios realizados não tiveram temperatura e umidade controladas. As amostras com resíduo demonstraram maior potencial energético e maior piezoresistividade. O corpo de prova de referência apresentou valores de resistividade menor do que as amostras contendo lodo, na ordem de 5x106 Ω.cm e permanece praticamente constante quanto maior a pressão aplicada, ocorreu uma redução de apenas 1,73% na resistividade elétrica. Por outro lado, as amostras contendo lodo incorporado apresentam inicialmente resistividade entre 0,9 x 107 a 2,7 x 107 Ω.cm tendendo a diminuir drasticamente, 27 a 55% com a pressão aplicada, principalmente nas amostras contendo acima de 15 % de lodo. Dentre as amostras analisadas, a que possui 5% de resíduo, apresentou potencial elétrico na faixa de 2,48 x 10-2 W/cm² a 5,85 x 10-2 W/cm² nas aplicação de cargas de 90 a 1600 kPa. Logo, uma elevação de 135 %. Portanto, essa amostra foi a que demonstrou ser a mais ideal para a conversão energética por apresentar melhor resposta elétrica aliado à sua resistência mecânica. / Analysis of the piezoresistive behavior of concrete containing residual sludge from wastewater treatment of metal-mechanical industry abstract knowing and studying the properties of concrete with and without the incorporation of waste is one way to propose improvements in construction and contribute to sustainable development. This paper proposes to investigate the effect of incorporation of waste, as the sludge from wastewater treatment of the metal-mechanics industry, on piezoresistividade in a cementitious composite. The waste is a residual metal mechanics industry from the wastewater treatment of the coating process of steel. The piezoresistividade is an electrical property that describes the variation of electrical resistance of some materials when subjected to forces and mechanical deformations. For this study were prepared specimens cubic with a mixture of cement, sand and water were added different percentages of residue to be compared with the reference sample. The piezoresistividade test consisted in the application of compression charges that ranged from 0 to 2.1 kN and simultaneously we recorded the changes in electrical resistance of each sample. The research is exploratory character, so the tests did not have temperature and humidity controlled. The samples showed greater energy potential residue with and greater piezoresistividade. The body of evidence introduced reference values of resistivity less than the samples containing mud, in the order of 5x106 Ω.cm remains practically constant and the higher the applied pressure, a reduction of only 1.73% on electrical resistivity. On the other hand, samples containing embedded sludge present initially between resistivity 0.9 x 2.7 x 107 to 107 Ω.cm tending to decrease dramatically, 27 to 55% with the pressure applied, especially in samples containing up to 15%. One of the samples analysed that has 5% of waste was the one that proved to be the most ideal for energy conversion, due to your electrical response in the tests your ally mechanical resistance.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2015 / Made available in DSpace on 2016-02-09T03:13:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337468.pdf: 2551108 bytes, checksum: f1ebd900c498ad4fd0b693641b47a291 (MD5) Previous issue date: 2015 / Um dos mais eficientes métodos de dispersão de materiais é o uso de um agente dispersante (em geral, um aditivo superplastificante de base policarboxilato) em conjunto com um equipamento que gera ondas ultrassônicas. Essa dispersão ocorre pela formação de bolhas de cavitação, que colapsam e desaglomeram as partículas. Porém, a literatura sugere que tal método danifica os materiais sonicados e compromete o desempenho de trabalhabilidade e fluidez de pastas cimentícias elaboradas com esse aditivo de base policarboxilato (SP). Neste trabalho, investigaram-se os efeitos das ondas ultrassônicas (sonicação) no aditivo SP utilizado na elaboração de pastas cimentícias. Para isso, primeiramente verificou-se, através da termogravimetria e calorimetria diferencial de varredura, que não há variação de massa nem transição de fase em função da temperatura e fluxo de calor entre 0 e 110º C. Após isso, diversas soluções diluídas e concentradas de aditivo SP foram analisadas por meio de espectrofotometria na região do infravermelho, a fim de definir a sensibilidade da técnica e do equipamento utilizado na detecção de alterações na estrutura polimérica do aditivo sob investigação. Após essa avaliação, o aditivo foi sonicado em diversas amplitudes de sonicação por três tempos de duração distintos, e pastas cimentícias foram elaboradas com cada solução de aditivo sonicado. Através do ensaio de espectroscopia na região do infravermelho, pode-se observar que houve alterações na molécula de policarboxilato, apesar de que seus principais grupos puderam ser distinguidos. Os comportamentos reológicos de pastas no estado fresco foram avaliados por meio de reometria aos 5, 30 e 60 minutos, após o primeiro contato do cimento com a água. Foi possível verificar que certas pastas elaboradas com aditivo pré-tratado por sonicação apresentaram comportamento reológico distinto ao da pasta sem aditivo pré-tratado. Ainda, em certos casos, para uma mesma pasta, o comportamento foi atípico entre seus próprios parâmetros reológicos, dificultando a formulação de hipóteses conclusivas que relacionem a sonicação de aditivo SP e alterações no seu desempenho. Mesmo assim, é possível verificar que a sonicação comprometeu o desempenho reológico das pastas.<br> / Abstract : One of the most efficient methods to disperse material is using a dispersing agent (typically a polycarboxylate based superplasticizer) together with an equipment that produces ultrasonic waves. Such dispersion occurs by creating cavitation bubbles, which collapse and deagglomerate the particles. However, the literature suggests that such method damages sonicated materials and compromises the performance of workability and flow of cement pastes prepared with this polycarboxylate base admixture (SP). This study investigated the effects of ultrasound waves (sonication) in SP admixture used to prepare cement pastes. For this, first it was found by thermogravimetry and differential scanning calorimetry, there is no weight change or phase transition as a function of temperature and heat flux between 0 and 110o C. After that, several dilute and concentrated solutions of SP admixture were analyzed by spectrophotometry in the infrared region in order to set the sensitivity of the technique and equipment used in detecting changes in the polymer structure of the admixture under investigation. After this evaluation, the admixture was sonicated in various amplitudes of sonication for three different duration times, and cement pastes were prepared with each sonicated admixture solution. Through the spectroscopy in the infrared region test, it can be seen that are changes in polycarboxylate molecule, even though its major groups could be distinguished. The rheological behavior of fresh pastes were evaluated by rheometry at 5, 30 and 60 minutes after the first contact of the cement with water. It was observed that certain pastes prepared with pre-treated by sonication admixture showed distinct rheological behavior of without pre-treated admixture pastes. Furthermore, in certain cases, for a same cement paste, the behavior was atypical of its own rheologic parameters, making it difficult to formulate conclusive hypotheses relate to sonication SP admixture and changes in its performance. Even then, it s still possible to verify that sonication has compromised the rheological performance of cementitious pastes.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2013-03-04T20:26:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 304585.pdf: 5914184 bytes, checksum: e219e92366cff420384043d5de7dbabc (MD5) / A modificação do cimento Portland pela nanoengenharia é um campo em expansão. Por ser um material de importância econômica relevante, a melhoria nas características dos produtos a base de cimento Portland é de interesse da indústria e da sociedade. Sua estrutura complexa, o torna candidato natural para a nanomanipulação e,, a utilização de nanoobjetos é uma alternativa para o aprimoramento de suas características. Nanotubos de carbono, com suas características químicas e físicas singulares vem ganhando relevância na produção dos mais diversos tipos de compósitos. Estudou-se neste trabalho as modificações causadas pela presença de nanotubos de carbono na matriz de cimento. Foram estudadas também duas metodologias de funcionalização para melhorar a interação dos nanotubos com os hidratos presentes na pasta e aprimorar sua dispersão na matriz. Utilizaram-se quatro tipos de nanotubos e um tipo de nanofibra com os quais foram produzidas pastas de cimento de alta resistência. Avaliaram-se as características reológicas das pastas através do squeeze flow, e foi acompanhada a cinética de hidratação através de calorimetria por condução. A resistência mecânica foi medida através de ensaios de resistência à compressão e resistência à flexão e puderam ser estudados ainda os efeitos da presença dos nanotubos no comportamento termofísico das matrizes. Os processos de funcionalização mostraram-se capazes de alterar as características dos nanotubos, porém não foram eficientes em melhorar sua dispersão e a interação com a matriz de cimento. A resistência mecânica não foi afetada de forma significativa pelos nanotubos que modificaram a reologia das pastas provocando aumento da viscosidade e da tensão de escoamento para todas as misturas. As características termofísicas foram alteradas de forma bastante acentuada chegando a aumentos de 20 vezes na difusividade térmica de algumas composições. Os ensaios de difusividade térmica mostraram-se ainda uma potencial ferramenta para identificar o grau de dispersão dos nanotubos na matriz / The changing of nano-structure of Portland cement is a growing field. Due to their economic importance, the improvement of the characteristics of Portland cement-based products is highly interesting for the industry and society. Its complex structure, makes it a natural candidate for nanomanipulation and, the use of nano-objects is an alternative for the improvement of their characteristics. Carbon nanotubes, with their singular physical and chemical characteristics are gaining importance in the production of the most varied types of composites. The modifications caused by the presence of carbon nanotubes in the cement matrix were studied in this work. Two kind of functionalization were tested to improve nanotubes interaction with cement hydrates. Four types of nanotubes and one type nanofiber were used to produce high-strength cement pastes. The rheological characteristics of the pastes were assessed through the squeeze flow method, and cement hydration kinetics was followed by conduction calorimetry. Flexural and compressive strength and thermophysical properties were also assessed.. Results showed that although the functionalization processes were able to change the nanotubes characteristics, these treatments have not been effective in improving their dispersion and interaction with the cement matrix. Thus, mechanical strength was not significantly affected. However viscosity and yield stress were increased by carbon nanotubes for all mixtures. The thermophysical properties, as diffusivity, were highly affected by the presence of nanotubes: up to 20 times increase for some compositions. Thermal diffusivity also showed a potential tool to estimate the degree of dispersion of carbon nanotubes in the cement matrix