Impressão 3D de materiais cimentícios reforçados com lã de rocha
Fecha
2024-07-03Autor
Ferron, Andressa Knop 
Primeiro orientador
Martínez, Erich David Rodríguez
Metadatos
Mostrar el registro completo del ítemResumen
A impressão tridimensional de concreto (3DCP) representa a evolução do processo construtivo atual, conhecido principalmente por ser baseado em técnicas predominantemente artesanais, baixa produtividade e alta geração de resíduos. Ao longo dos últimos anos, diversas pesquisas vêm sido realizadas com o objetivo do desenvolvimento de técnicas construtivas mais eficientes, produtivas e com maior qualidade. Nesse sentido, a manufatura aditiva, empregada em diversos setores industriais, vem sendo aplicada à construção civil através da impressão 3D do concreto, contribuindo com a evolução do setor. Diante disso, a análise comportamental do concreto é fundamental para o desempenho final dos elementos produzidos, através da verificação do desempenho no estado fresco e endurecido, dosagem das matérias primas e o atendimento dos critérios de impressibilidade. Da mesma forma, materiais compósitos (como os reforçados com fibras) tem contribuído significativamente no melhoramento do desempenho dos materiais, em diversos elementos e aplicações. Entretanto, dentro da 3DCP, o uso de fibras apresenta limitações, devido ao impacto nas propriedades reológicas do concreto e seu comportamento em fluxo durante o processo extrusivo e na deposição de camadas. Dentre as fibras existentes comercialmente, as de origem basáltica, como a lã de rocha e a fibra de basalto reta, apresentam um elevado módulo de elasticidade e alta resistência mecânica à flexão. Em decorrência a lacuna existente na determinação do comportamento da lã de rocha dispersa em argamassas destinadas à impressão, a presente dissertação tem como objetivo a avaliação do efeito da inclusão destas no desempenho de matrizes cimentícias impressas, aos teores de 0,00%, 0,50% e 1,00%. Para isso, a metodologia adotada consiste na execução de ensaios no estado fresco (determinação do teor de ar incorporado e do índice de consistência) e endurecido (absorção de água por porosidade e resistência mecânica à compressão axial), bem como a avaliação dos critérios de impressibilidade (extrudabilidade, tempo de cura e crescimento de camadas) – sendo também avaliado o comportamento anisotrópico da composição. Para comparação, foram produzidas amostras moldadas convencionalmente, submetidas aos mesmos ensaios mecânicos que as amostras impressas. A incorporação da lã de rocha gerou uma melhoria no atendimento dos critérios de impressibilidade, aumentando a estabilidade e estruturação da mistura. Propriedades como a resistência mecânica à compressão obteve leves incrementos, estatisticamente avaliados, não apresentando comportamento anisotrópico. A lã de rocha afetou negativamente as propriedades relativas à absorção de água e índice de vazios nas amostras impressas, diminuindo a densidade aparente e o índice de consistência. Os resultados experimentais indicam a viabilidade da adição da lã de rocha em 3DCP, desde que realizados alterações superficiais que vissem mitigar o efeito de absorção de água inerente à fibra.
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