Iolanda Scheibe de Siqueira

Título

Influência da Adição de Polpas Celulósicas de Pinho e Eucalipto na Hidratação e Comportamento Mecânico de Pastas de Cimento


Orientador(es)

Romildo Dias Toledo Filho

Eduardus Aloysius Bernardus Koenders


Resumo

O presente trabalho teve como objetivo investigar a influência das fibras de celulose (eucalipto e pinho) na hidratação, no comportamento reológico e mecânico de pastas de cimento. Para tal, foram produzidos compósitos reforçados com fibras de celulose em frações volumétricas de 0,25, 0,50 e 1,0%. A matriz foi composta de cimento CPP-Classe G, sílica ativa, quartzo moído, superplastificante e água. A hidratação foi estudada por meio de ensaios de pulso ultrassônico, calorimetria adiabática, condutividade elétrica e calorimetria isotérmica. A caracterização reológica foi realizada utilizando-se um reômetro com palhetas em cruz (vane test) e mesa de consistência padrão. Ensaios de compressão uniaxial foram realizados em cinco idades (3, 7, 28, 90, 180) avaliando assim a evolução da resistência à compressão e módulo de elasticidade com o tempo. Complementando a caracterização mecânica, foram realizados ensaios de flexão em 4 pontos e compressão triaxial. A partir das análises da hidratação, observou-se que a adição de fibras de celulose dificulta as reações de hidratação, reduzindo o calor total de hidratação, aumentando o período de indução e aumentando a condutividade das misturas. Com base nos resultados dos ensaios mecânicos, foi possível notar que as misturas fibrosas tiveram resistência menor que a da referência, porém aumentaram a tenacidade e, para as misturas de maior teor, a ruptura foi dúctil.


Abstract

The present study aimed to investigate the influence of cellulose fibers (eucalyptus and pine) on hydration, rheological and mechanical behavior of cement pastes. For this goal, were produced composites reinforced with cellulose fibers in different volumetric fractions: 0, 0.25, 0.50 and 1.0%. The matrix was composed of CPP - Class G cement , silica fume, silica sand , superplasticizer and water . Hydration was studied from tests of ultrasonic pulse, adiabatic calorimetry, electrical conductivity and isothermal calorimetry. The rheological characterization was performed using a rheometer with a vane spindle (vane test) and standard consistency table. Uniaxial compression tests were performed at five ages (3, 7, 28, 90 e 180 days), thus evaluating the evolution of parameters such as compressive strength and modulus of elasticity in time. In order to complete the mechanical characterization, bending tests were performed on 4 points and triaxial compression. From the analysis of hydration, it was observed that the addition of cellulose fibers hinders the hydration reactions, reducing the total heat of hydration, increasing the induction period and increasing the conductivity of the mixtures. Based on the results of the mechanical tests, it was possible to note that the fibrous mixtures has lower strength than the reference, but increased toughness and for mixtures of higher content, the failure was ductile.


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