Estudo da estabilidade dimensional em compósitos de fibrocimento carbonatados via água gaseificada e com auxílio de bicarbonato de sódio

• Processo: 17/10123-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2017
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2018
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Civil - Construção Civil
• Acordo de Cooperação: ANR
• Pesquisador responsável: Holmer Savastano Junior
• Beneficiário: Valdemir dos Santos
• Instituição Sede: Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos (FZEA). Universidade de São Paulo (USP). Pirassununga , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 12/51467-3 - Agroindustrial wastes and their potential use as appropriate materials for housing and infraestructure (Agrowaste), AP.TEM
• Assunto(s): Asbestos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: água gaseificada | carbonatação | Estabilidade dimensional | estudo de fissuras em Fibrocimento | Fibrocimento

Resumo

Um desafio importante na indústria do fibrocimento é o aparecimento de fissuras das bordas em placas delgadas, associado ao efeito da porosidade e da distribuição do tamanho dos poros gerados pelo processo de retração durante a cura. A carbonatação acelerada aumenta o teor de carbonato de cálcio (CaCO3) e consome o hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) e outras fases de cálcio hidratado (dependendo das condições de carbonatação), alterando substancialmente a microestrutura da matriz cimentícia. A eficácia da carbonatação acelerada em fibrocimento, leva à estabilização do volume do compósito, por meio do controle da retração por secagem e da porosidade. Além disso, o pH é reduzido e o efeito negativo da degradação ou da falta de aderência da fibra (especialmente as lignocelulósicas) no desempenho do fibrocimento a longo prazo é minimizado. No entanto, o desafio é o controle do gás CO2 e a sua aplicação para a cura acelerada em larga escala. Por outro lado, o uso de água gaseificada ao invés de água comum no processo de hidratação do cimento pode resolver parte deste desafio, porque é facilmente aplicado na indústria, com base na expertise existente da indústria de refrigerante, por exemplo, que pode ser usada como "benchmarking". Um segundo caminho para carbonatar é com o uso bicarbonato de sódio, que é solido e não gera o desafio de controle da liberação de gás. Sendo assim, o objetivo deste estudo é avaliar o potencial de carbonatação acelerada usando água gaseificada e bicarbonato de sódio para cura acelerada de compósitos à base de cimento Portland e analisar a retração que ocorre durante a secagem do compósito, contribuindo assim para o entendimento da redução da variação dimensional nas placas de fibrocimento. Para isso, serão realizadas caracterizações químicas e morfológicas nos compósitos tais como: análises de Calorimetria, Difração de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Termogravimetria (TG), Varredura Calorimétrica Diferencial (VCD), Tomografia Computadorizada por Raios X (TCRX), Porosimetria por Intrusão de Mercúrio (PIM) e Infravermelho Vermelho auxiliado por Transformada de Fourier (IRTF). Os compósitos serão analisados também por caracterização física (absorção de água, variação dimensional e densidade) e mecânica (módulo de ruptura, módulo de elasticidade, limite de proporcionalidade e energia específica em ensaio de flexão) aos 28 dias de idade e também após 200 ciclos de envelhecimento acelerado por imersão e secagem. Espera-se que esta pesquisa proponha uma aplicação para estes materiais carbonatados, a fim de gerar um fibrocimento com elevada estabilidade dimensional para utilização na indústria de materiais pré-fabricados. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

DOS SANTOS, VALDEMIR; DENZIN TONOLI, GUSTAVO HENRIQUE; MARMOL, GONZALO; SAVASTANO, JR., HOLMER. Fiber-cement composites hydrated with carbonated water: Effect on physical-mechanical properties. CEMENT AND CONCRETE RESEARCH, v. 124, OCT 2019. (17/10123-3)

DOS SANTOS, VALDEMIR; DENZIN TONOLI, GUSTAVO HENRIQUE; MARMOL, GONZALO; FRIAS, MOISES; SAVASTANO JR, HOLMER. Monitoring the dynamics of Portland cement hydration through photoluminescence and other correlated spectroscopy techniques. CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS, v. 252, AUG 20 2020. (17/10123-3)

DOS SANTOS, VALDEMIR; TONOLI, GUSTAVO HENRIQUE; SAVASTANO, HOLMER, JR.; GHAVAMI, K; FRANCO, PJH. Nonconventional Curing for Fiber-Cement Material. NON-CONVENTIONAL MATERIALS AND TECHNOLOGIES: NOCMAT FOR THE XXI CENTURY, v. 7, p. 13-pg., 2018-01-01. (17/10123-3, 12/51467-3)