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dc.creatorGasperi, Jessica de
dc.date.accessioned2021-10-27T12:56:53Z
dc.date.available2021-10-27T12:56:53Z
dc.date.issued2021-04-28
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/22631
dc.description.abstractGeopolymers are currently considered as alternative binder more sustainable when comparted to traditional Portland cement (PC), as well as better mechanical performance and extended service life, if these materials are produced correctly. Among the different barriers that hinder the large-scale inclusion of geopolymers in the construction industry, there is the absence of standards procedures aimed at their characterization. In PC-based concretes, the main properties that specifically define criteria for its execution and service are the mechanical strength (measured in a hardened state) and workability (fresh rheological property easily measured through simple, low-cost and standardized tests). In geopolymers, there is a scarcity of studies that discuss complex rheological properties and the absence of simpler methods than can be associated with rheometry to understand their behavior in the fresh state. This study evaluated the workability of geopolymeric pastes, through oscillatory rheometry with a parallel plate system and also analyzed the applicability of tests commonly adopted in cP, including well-established test methodologies, such as mini-slump and Marsh conel. Furthermore, the setting time was also assessed using the Vicat test, isothermal calorimetry, as well as compression strength. Different systems were produced from a single precursor (metakaolin: MK), different alkaline activator types (Na+ or K+), activation concentrations (15 and 20% M2O), and water/binder ratio (w/b: 0.70, 0.75 and 0.80). Simple and standardized tests were applicable to geopolymeric pastes with a spread greater than 70 mm and contributed to the understanding of the rheological behavior of the studied systems, when associated with rheometry. The type of alkaline cation (K+/Na+) was the factor with the greatest impact on the rheology, followed by the concentration (M2O) and lastly the w/b ratio. Systems produced from potassium showed greater fluidity (lower yield stress and consequently greater spread in the mini-slump test), as well as a higher elastic limit and lasted longer in a fresh state when compared to sodium-based systems. Sodium systems showed a faster fluid/solid transition, especially when activated with a lower Na2O concentration (15%), with greater stiffness (quantified through the sotarge moduli, G’) in the initial instants but with lower compression strength at 7 days when compared to systems with 20% Na2O.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectGeopolímeropor
dc.subjectReologiapor
dc.subjectMateriais álcali-ativadospor
dc.subjectMetacaulimpor
dc.subjectReometriapor
dc.subjectGeopolymereng
dc.subjectRheologyeng
dc.subjectAlkali-activated materialseng
dc.subjectMetakaolineng
dc.subjectRheometryeng
dc.titleMedidas de trabalhabilidade em pastas geopoliméricas de metacaulim e sua correlação com propriedades e características reológicaspor
dc.title.alternativeWorkability measurements in metakaolin geopolimeric paste and its correlation with rheological properties and characteristicseng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoOs geopolímeros podem ser designados como ligantes alternativos mais sustentáveis em relação ao cimento Portland tradicional (cP), além de melhor desempenho mecânico e prolongada vida útil, desde que produzidos corretamente. Entre as diferentes barreiras que dificultam a inclusão em larga escala dos geopolímeros na indústria da construção, está a ausência de normativas que visem sua caracterização. Em concretos à base de cP as principais propriedades que definem especificamente os critérios para sua execução e serviço são a resistência mecânica (medida em estado endurecido) e a trabalhabilidade (propriedade reológica em estado fresco facilmente medida através de testes simples, de baixo custo e normatizados). Em geopolímeros, no entanto, tem-se a escassez de estudos que discutem propriedades reológicas complexas, assim como a ausência de métodos mais simples que quando associados à reometria, podem contribuir na compreensão do seu comportamento no estado fresco. Esse estudo avaliou a trabalhabilidade de pastas geopoliméricas, através de reometria oscilatória com sistema de placas paralelas e analisou também a aplicabilidade de ensaios comumente adotados em cP, que possuem metodologias de ensaio bem estabelecidas, como mini-slump e funil de Marsh. Complementarmente, foi avaliado o tempo de pega através do teste de Vicat, calorimetria isotérmica e resistência a compressão. Foram produzidos vários sistemas, a partir de um único precursor (metacaulim: MK), diferentes tipos de ativador (Na+ ou K+), concentrações de ativação (15 e 20% M2O) e relação água/ligante (a/l:0,70, 0,75 e 0,80). Os testes simples e padronizados resultaram aplicáveis para pastas geopoliméricas com espalhamento superior a 70 mm e, juntamente com a análise de imagem, contribuíram para entender o comportamento reológico dos sistemas estudados, quando associados à reometria. O tipo de cátion alcalino (K+/Na+) foi o primeiro fator de maior impacto na reologia dos sistemas avaliados, seguido da concentração (M2O) e por último a relação a/l. Sistemas produzidos a partir de potássio demonstraram maior fluidez (menor tensão de escoamento e por consequência maior espalhamento no teste de mini-slump), limite elástico maior e permaneceram durante mais tempo em estado fresco quando comparado aos sistemas de sódio. Sistemas de sódio mostraram uma transição fluído/sólido mais rápida, principalmente quando ativados com uma menor concentração Na2O (15%), com maior rigidez (quantificado mediante o modulo de armazenamento, G’) nos instantes iniciais, mas com menor resistência à compressão aos 7 dias em relação aos sistemas com 20% Na2O.por
dc.contributor.advisor1Martinez, Erich David Rodriguez
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6109846594507875por
dc.contributor.advisor-co1Holthusen, Dörthe
dc.contributor.referee1Kirchheim, Ana Paula
dc.contributor.referee2Pelisser, Fernando
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/5758782100701838por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentEngenharia Civilpor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civilpor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVILpor
dc.publisher.unidadeCentro de Tecnologiapor


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