Avaliação do comportamento reológico de pastas de cimento com adição de óxido de grafeno

Autor: José Márcio Fonseca Calixto, Júnia Nunes de Paula, Júlia Ferreira Murta, Ricardo Augusto dos Santos Horta
Rok vydání: 2021
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Zdroj: Matéria (Rio de Janeiro) v.26 n.3 2021
Matéria (Rio de Janeiro. Online)
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Matéria (Rio de Janeiro), Volume: 26, Issue: 3, Article number: e13013, Published: 11 OCT 2021
ISSN: 1517-7076
DOI: 10.1590/s1517-707620210003.13013
Popis: RESUMO A adição de óxido de grafeno (OG) em materiais cimentícios permite a obtenção de compósitos mais resistentes e duráveis, com menor carga de poluentes associada à sua produção. Pesquisas anteriores demonstraram que a adição de nanomateriais à pasta de cimento pode provocar o aumento nos parâmetros reológicos de viscosidade e limite de escoamento. Este estudo teve como objetivo investigar as alterações no comportamento reológico de pastas de cimento devido à adição de OG. De forma a cumprir este objetivo, foram realizados testes com OG produzido e patenteado no CTNano/UFMG (Centro de Tecnologia em Nanomateriais e Grafeno da Universidade Federal de Minas Gerais) nos teores de 0,03% e 0,05%, sobre pastas de cimento de classes CP-III e CP-V. Foram utilizados dois métodos de análise, o mini-slump e a reometria rotacional de fluxo. No ensaio de mini-slump, foram obtidas reduções no raio de espalhamento de 42,94% (CP-III) e de 23,34% (CP-V) em relação às amostras de referência, considerando a adição de 0,05%OG. Para este mesmo percentual de adição e utilizando o reômetro, foram obtidos aumentos na viscosidade de 125,49% (CP-III) e 31,51% (CP-V) e aumentos de 82,24% (CP-III) e 38,87% (CP-V) no limite de escoamento. Ambas as técnicas utilizadas se mostraram eficientes na determinação da influência da adição do OG sobre a reologia das pastas de cimento, e apontaram para um aumento na viscosidade da pasta à medida que uma maior quantidade de OG é incorporada à mistura. A diferença principal entre as técnicas apresentadas está na qualidade dos resultados obtidos. Enquanto a reometria rotacional de fluxo é um método mais sofisticado e produz um relatório de resultados mais completo e preciso, a técnica de mini-slump tem como vantagem permitir a visualização dos efeitos das adições sobre a fluidez e a consistência das pastas de cimento. ABSTRACT The addition of graphene oxide (GO) in cementitious materials makes it possible to obtain more resistant and durable composites, with lower pollutant load associated with their production. Previous research has shown that the addition of nanomaterials to the cement paste can cause a reduction in the rheological parameters of viscosity and yield stress. This study aimed to investigate changes in the rheological behavior of cement pastes due to GO addition. In order to fulfill this objective, tests were carried out with GO produced and patented at CTNano / UFMG (Technology Center for Nanomaterials and Graphene at the Federal University of Minas Gerais) in the contents of 0.03% and 0.05%, on cement pastes classes CP-III and CP-V. Two methods of analysis were used, the mini-slump and the rotational flow rheometry. In the mini-slump test, reductions in the spreading radius of 42,94% (CP-III) and 23,34% (CP-V) were obtained in relation to the reference sample, considering an addition of 0.05%GO. For this same percentage of addition and using the rheometer, increases of 125,49% (CP-III) and 31,51% (CP-V) in viscosity were obtained, as well as increases of 82,24% (CP-III) and 38,87% (CP-V) in the yield stress. Both techniques used proved to be efficient in determining the influence of the addition of GO on the rheology of cement pastes, and pointed to an increase in the viscosity of the paste as a greater amount of GO is incorporated into the mixture. The main difference between the techniques presented is in the quality of the results obtained. While rotational flow rheometry is a more sophisticated method and produces a more complete and accurate results report, the mini-slump technique has the advantage of allowing the visualization of the effects of additions on the fluidity and consistency of cement pastes.
Databáze: OpenAIRE
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