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Previous issue date: 2015-12-23 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / The growing demand of the steel industry for cheaper and more efficient production
processes creates a necessity for new refractory materials. These requirements
are written in terms of more robust concretes, with a longer life cycle,
and ease of installation and maintenance. New materials that fulfill these criteria
are the Mgo-based refractory castable. However, during curing and drying stages
these materials have a critical magnesia hydration reaction that can lead to
damage and cracks. The resonance measurement of elastic modulus technique
is one of the techniques used to study the effects of magnesia hydration on the
castables. As an alternative to this technique is proposed a digital image correlation
(DIC) method to monitor the cracks network evolution of refractory castables
during the curing stage. Samples (CDPs) of freshly molded castables were subjected
to a controlled environment to cure and to dry and images were captured
of CDPs with a high resolution digital camera. The DIC is an optical full-field displacement
measurement technique. This method is based on the registration of
digital images recorded in the undeformed and deformed configurations to measure
displacements. A Correli-Q4 based software were developed to detect the
cracks and measures their surface crack density and its average crack opening
in the sample. The study of some variables such as the paint technique used in
the samples (required for application of the CID technique) and the positioning of
samples within the thermal chamber were required to evaluate the robustness of
the software. As a result of that effort it was possible to compare the CID technique
with resonance measurement of elastic modulus. The conclusion is that both
detect simultaneously the cracks network beginning. The results claim that the
DIC technique is promising because it promotes possibility of measure and compare
parameters relative to the crack network (surface crack density and average
crack opening) for different compositions of castables, temperatures and relative
humidity maintained during curing. The analysis of these cracks network paraviii
meters was consistent with the theory in the literature demonstrating the potential
of the proposed method. / A crescente busca da indústria siderúrgica por processos de produção mais eficientes
cria uma demanda por novos materiais refratários. Isto significa, concretos
mais robustos, com ciclo de vida maior e, de maior facilidade de instalação e
manutenção. Entre os novos materiais que preenchem estes requisitos estão
os concretos aluminosos contendo magnésia. Entretanto, o processamento destes
materiais possui algumas etapas críticas devido à reação de hidratação da
magnésia que pode causar trincas. Dentre as técnicas já utilizadas para quantificar
esse processo, destaca-se o monitoramento do módulo elástico por meio
da técnica de ressonância de barra. Este trabalho visa gerar uma nova alternativa
de avaliação da fissuração de concretos refratários durante a etapa de cura
do processamento desses materiais com o auxílio da técnica de correlação de
imagens digitais (CID). Corpos de prova (CDPs) de concreto recém-moldados
foram submetidos a um processo controlado de cura e secagem e, durante este,
foram capturadas imagens de uma das faces dos CDPs com uma câmera digital
de alta resolução. A partir das imagens, o programa Correli-Q4 é utilizado para
calcular os campos de deslocamentos de uma região de interesse. Por meio
destes campos, um método desenvolvido detecta as trincas formadas e mede
o seu comprimento total e a sua abertura média. A partir do método desenvolvido
foi possível comparar a técnica de CID com a de ressonância de barra e
conclui-se que ambas detectam a formação da rede de fissuras sendo, portanto,
complementares. A técnica de CID se mostrou promissora, visto que foi possível
medir e comparar diversos parâmetros da rede de fissuras (densidade superficial
e abertura média das trincas) para diversas composições de concretos, diferentes
temperaturas e umidades relativas mantidas durante a cura. A análise desses
parâmetros da rede de fissuras foi coerente com a literatura demonstrando o potencial
do método.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/9054 |
| Date | 23 December 2015 |
| Creators | Saracura, Rafael Gonçalves de Moraes |
| Contributors | Pandolfelli, Victor Carlos, Canto, Rodrigo Bresciani |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Câmpus São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, UFSCar |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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