Samantha Coelho Pinheiro

Título

Influência de Sílica Gel e de Partículas Micro e Submicrométricas Produzidas a Partir da Cinza do Bagaço de Cana-de-Açúcar na Hidratação e Estrutura de Poros de Pastas de Cimento


Orientador(es)

Romildo Dias Toledo Filho
Guilherme Chagas Cordeiro


Resumo

A presente tese visa determinar a influência da sílica gel e de partículas micro e submicrométricas produzidas a partir da cinza do bagaço de cana-de-açúcar (CBCA) na hidratação e estrutura de poros de pastas de cimento. Nas pastas estudadas foram realizados os seguintes ensaios: reologia, calorimetria isotérmica, resistência à compressão axial, termogravimetria, 29Si MAS RMN, 27Al MAS RMN, porosimetria por intrusão de mercúrio e 1H RMN. Os resultados mostraram que as cinzas CBCA_1μm e CBCA_7μm modificaram tanto a quantidade, quanto os tipos de produtos de hidratação, o módulo de elasticidade e a resistência à compressão axial das pastas de cimento até a idade de 181 dias, além de refinar a estrutura de poros. A sílica gel apresentou partícula mais reativa e menor que uma nanossílica comercial, a reatividade pelo método de Chapelle variou de 1000 a 1400 mg CaO/g. Os produtos de hidratação em idades de cura menores apresentaram mais aluminato hidratado e mais C-A-S-H que as pastas com sílica comercial. A resistência à compressão axial e a rede de nano e microporos das pastas com sílica gel sofreram modificações acentuadas em comparação à referência. O acréscimo aos 3 dias de cura, por exemplo, foi de 148% para o teor de 1,61% de sílica gel e, com 181 dias o acréscimo foi de 12%.


Abstract

The present thesis aims to determine the influence of silica gel and micron and submicron particles, produced from the ashes of sugarcane bagasse (SCBA), on hydration and structure of cement pastes pores. In the pastes studied were performed the following tests: rheology; isothermal calorimetry; resistance to axial compression; thermogravimetry analisis; 29Si MAS NMR; 27Al MAS NMR; mercury intrusion porosimetry and 1H NMR. The results showed that the ashes, SCBA_1μm and SCBA_7μm, changed: the quantity and the types of the hydration products; the modulus of elasticity and the compressive strength of cement pastes up to age 181 days. Besides, they also refined the pore structure. Silica gel presented more reactive and smaller particles than a commercial nanossilica. The reactivity measured by Chapelle’s method ranged from 1000 to 1400 mg CaO/g. Hydration products in smaller ages of cure presented more hydrated aluminate and more C-A-S-H than the pastes with commercial silica. The compressive strength and the net of nano- and micropores of the pastes with silica gel suffered drastic modifications in comparison to the reference. The increase at 3 days of curing, for example, was 148% for concentrations of 1.61% silica gel and, with 181 days, this increase was 12%.


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