dc.creator | Fensterseifer, Emilia Jarutais | |
dc.date.accessioned | 2023-04-04T19:18:59Z | |
dc.date.available | 2023-04-04T19:18:59Z | |
dc.date.issued | 2023-01-26 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/28558 | |
dc.description.abstract | Understanding and optimizing the rheological properties of cementitious materials allows us to
determine and precisely adjust their workability. In addition, understanding its flow enables
predicting the behavior of the material during its production process, such as pumping,
extrusion, transport, mixing and launching, and even through 3D printing. Over the past few
years, several studies have been carried out with the goal of understanding the effect of
synthesis parameters and the use of different raw materials of geopolymeric binders on their
behavior and rheological properties. However, it is necessary to identify the variability of the
measurements (-if exists-) as a consequence of the application of different testing conditions,
and thus, assessing the effect of synthesis conditions or production on the properties in fresh
state. Therefore, considering that available standard that addresses rheological properties
measurements from rotational rheological tests were not designed for geopolymeric systems,
the present work aims to evaluate the effect of geometry and test parameters on the rheological
behavior of a fly ash-based geopolymeric paste. For this purpose, the methodology adopted
consists in the execution of rotational rheometry tests with different measurement systems
(geometries), type of shear protocol, and the maximum shear rate applied. Were used two sets
of parallel plates (with smooth and crosshatched surfaces), two concentric cylinders (with 24-
and 26-mm diameters), and a four-blade vane spindle. The flow curves were obtained by
continuous (ramp) and steps shear rate increments up to 100 or 300 s-1
. The results showed
that reducing the ratio between the spindle and the container radii (Ri/Rο ratio) for coaxial
geometries can induce wrong shear stress/shear rate calculations. Besides, the differences in
the shear stress measured with ramp and steps protocols increased as the Ri/Rο ratio
increased. It was identified that parallel plates required a ring to keep the paste between the
plates during shearing. Finally, increasing the maximum shear rate applied reduced the yield
stress and viscosity values, which is associated with an improved particle dispersion. Overall,
we can conclude that the experimental setup must be carefully chosen considering the
characteristics of the geopolymer evaluated, and preliminary tests are highly advised to
support this choice. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Reologia | por |
dc.subject | Geopolímero | por |
dc.subject | Curva de fluxo | por |
dc.subject | Protocolo de ensaio | por |
dc.subject | Rheology | eng |
dc.subject | Geopolymer | eng |
dc.subject | Flow curve | eng |
dc.subject | Geometry | eng |
dc.subject | Testing protocol | eng |
dc.title | Medidas reológicas em pasta geopolimérica: efeito da geometria e protocolo de ensaio | por |
dc.title.alternative | Rheological measures in geopolymer paste: geometry and test protocol effect | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.resumo | O entendimento e otimização das propriedades reológicas dos materiais cimentícios torna
possível a determinação, quantificação e ajuste preciso da sua trabalhabilidade. Além disso,
compreender o seu fluxo permite predizer e ajustar/otimizar o comportamento do material
frente a situações como mistura, bombeamento, extrusão, transporte, lançamento, assim
como de processos de manufatura aditiva. Ao longo dos últimos anos, vêm sendo
desenvolvidas diversas pesquisas com o objetivo de compreender como os parâmetros de
síntese e matérias-primas de ligantes geopoliméricos afetam as e propriedades reológicas no
estado fresco. Contudo, é necessário identificar se existe algum tipo de variabilidade nas
medições de algumas propriedades como consequência da utilização de diferentes protocolos
de ensaio e, desta maneira, poder correlacionar os efeitos das condições de síntese ou de
produção sobre as propriedades no estado fresco. Dessa forma, tendo em vista que as
normativas disponíveis que abordam medições de propriedades reológicas a partir de testes
de reometria rotacional não foram concebidas para ligantes geopoliméricos, o presente
trabalho tem por objetivo avaliar o efeito da geometria e parâmetros de ensaio no
comportamento reológico de uma pasta geopolimérica à base de cinza volante. Para isso, a
metodologia adotada consiste na execução de testes de reometria rotacional nos quais houve
a variação dos sistemas de medição (utilizando diferentes geometrias), tipo do protocolo de
cisalhamento e da taxa máxima de cisalhamento. Foram utilizados dois conjuntos de placas
paralelas (com superfície lisa e ranhurada), dois cilindros concêntricos (de 24 e 26 mm de
diâmetro) e um vane. As curvas de fluxo foram obtidas com a aplicação de protocolos de
cisalhamento tipo rampa e patamar com taxa máxima de 100 e 300 s-1
. A partir dos testes
executados com as geometrias cilíndricas, foi possível identificar que reduzir a relação entre
o raio interno e o raio externo (Ri/Rο) do sistema resulta na medição incorreta de
tensões/taxas de cisalhamento. Além disso, a aplicação dos protocolos de cisalhamento tipo
rampa e patamar resulta em valores diferentes de tensões de cisalhamento, e esta diferença
aumenta de forma proporcional com o incremento da relação Ri/Rο. Ademais, foi possível
observar que a geometria de placas paralelas necessitou de um anel para o confinamento da
amostra durante a execução do ensaio. Por fim, o aumento da taxa de cisalhamento máxima
aplicada reduziu os valores de tensão de escoamento e viscosidade o que está relacionado
com um aumento da dispersão das partículas. Complementarmente, foi possível concluir que
os parâmetros de ensaio devem ser cuidadosamente definidos com base nas características
do sistema geopolimérico avaliado, e ainda, que a execução de testes preliminares contribui
de forma significativa para essa escolha. | por |
dc.contributor.advisor1 | Martínez, Erich David Rodríguez | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/6109846594507875 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Matos, Paulo Ricardo de | |
dc.contributor.referee1 | Reales, Oscar Aurelio Mendoza | |
dc.contributor.referee2 | Pilar, Ronaldo | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/1686480970064638 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Engenharia Civil | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |