Análise por tomografia de nêutrons da secagem de concretos refratários

• Processo: 22/12406-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2023
• Vigência (Término): 31 de maio de 2023
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Victor Carlos Pandolfelli
• Beneficiário: Murilo Henrique Moreira
• Supervisor: Stefano Dal Pont
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Local de pesquisa: Université Grenoble Alpes (UGA), França
• Vinculado à bolsa: 21/00251-0 - Análise da secagem de concretos refratários via modelagem computacional e tomografia de nêutrons, BP.DR
• Assunto(s): Concreto refratário Método dos elementos finitos Secagem Refratários
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Concretos Refratários | Explosive spalling | Método dos Elementos Finitos | Secagem | Tomografia de nêutrons | Refratários

Resumo

Os concretos refratários baseados em ligantes hidráulica resultam em um meio poroso parcialmente saturado ao final do seu estágio de cura. Os hidratos precipitam e proporcionam sua resistência mecânica, enquanto a água que não reagiu está presente como um filme de água adsorvido nas paredes dos poros do concreto. Antes de atingir as condições de operação, os revestimentos refratários devem ser devidamente secos. O grande desafio nesta fase é o risco de pressurização do vapor d'água proveniente da evaporação da água adsorvida e desidratação, que pode levar ao fenômeno de lascamento explosivo, ou seja, a destruição violenta do revestimento devido a uma combinação de tensões termomecânicas e da soliticação em tração realizada pela pressão de vapor. Embora esse processo também possa ser observado em outros cenários críticos, como em estruturas de concreto de cimento Portland em incêndios, esse fenômeno ainda não é totalmente compreendido. Além disso, modelos numéricos disponíveis na literatura e distintos experimentos de laboratório e desenvolvimento de diferentes aditivos de secagem, como as fibras poliméricas, não ajudaram de maneira direta na redução do processo de secagem usualmente aplicado na indústria. Portanto, o presente projeto visa compreender melhor os mecanismos que levam à secagem, bem como obter as propriedades necessárias para a aplicação bem-sucedida de modelos numéricos. Para tanto, serão realizadas análises por tomografia de nêutrons e raios X em amostras de concretos refratários contendo diferentes fibras orgânicas (polietileno, polipropileno e celulose) durante a secagem para finalmente explicar os mecanismos de aumento da permeabilidade e também obter as propriedades necessárias para modelar tais materiais. (AU)