Medidas reológicas em pasta geopolimérica: efeito da geometria e protocolo de ensaio
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Date
2023-01-26Primeiro coorientador
Matos, Paulo Ricardo de
Primeiro membro da banca
Reales, Oscar Aurelio Mendoza
Segundo membro da banca
Pilar, Ronaldo
Metadata
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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.
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