Análise da secagem de concretos refratários via modelagem computacional e tomografia de nêutrons

Resumo

O presente projeto de pesquisa tem como objetivo desenvolver uma ferramenta computacional para prever o comportamento de concretos refratários durante a sua secagem, baseada em dados de análises experimentais e modelos numéricos. Esta etapa do processamento é de fundamental importância para garantir o bom desempenho e propriedades destes materiais uma vez que trincas, danos, e em última instância, explosões, podem ocorrer nestes revestimentos cerâmicos caso esta etapa inicial do aquecimento não seja devidamente conduzida. Atualmente, nota-se a carência de uma abordagem científica que contemple tanto estudos experimentais e computacionais avançados para a avaliação de curvas de secagem de concretos refratários. Estudos prévios também não reportam a existência de um modelo numérico capaz de considerar os aspectos térmicos, hídricos e mecânicos, além de prever a nucleação e o crescimento das trincas nestes materiais cerâmicos nas condições de secagem observadas em situações reais. A ferramenta computacional resultante deste projeto poderá ser aplicada nas indústrias usuárias de refratários, bem como na área de estruturas da construção civil, a qual apresenta cenários similares (como situações de incêndio com o rápido aquecimento dos concretos baseados em cimento Portland). Assim, questões referentes a aplicação tecnológica serão consideradas, valorizando sempre possíveis simplificações que não comprometam a consistência teórica e a capacidade de previsão do modelo, além de conduzir todo o desenvolvimento da ferramenta por meio de softwares \textit{open source} de amplo acesso. Por fim, técnicas experimentais avançadas de tomografia de nêutrons e de raios X, já empregadas com sucesso no estudo do transporte de água em concretos a base de cimento Portland, serão utilizadas tanto para o estudo deste processo, como também para caracterização das propriedades dos materiais e validação das modelos, sendo uma abordagem inédita no atual conjunto de estudos da secagem de concretos refratários. (AU)