Influência de Diferentes Linhagens Bacterianas e Nutrientes na Autocicatrização de Matrizes a Base de Cimento com e sem Ar Incorporado

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Lenz, Sheila Karine
Orientador(a): Orientação, Passarini, Michel Rodrigo Zambrano
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Bacillus
Self-healing concrete
Lactato de cálcio
Extrato de levedura
Autocicatrização biológica
Aditivo incorporador de ar
Link de acesso: http://dspace.unila.edu.br/123456789/6794
Resumo: Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil da Universidade Federal da Integração Latino-Americana, como parte integrante dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Engenharia Civil.
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spelling Lenz, Sheila KarineOrientaçãoPassarini, Michel Rodrigo Zambrano2022-09-02T01:30:48Z2022-09-02T01:30:48Z2022http://dspace.unila.edu.br/123456789/6794Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil da Universidade Federal da Integração Latino-Americana, como parte integrante dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Engenharia Civil.A autocicatrização biológica vem ganhando destaque como uma ferramenta biotecnológica promissora na solução de fissuras, manifestação patológica inerente aos materiais cimentícios. O processo ocorre por meio do emprego de bactérias com capacidade de precipitação de carbonato de cálcio (CaCO3) metabolicamente. Estas quando adicionadas à matriz cimentícia durante a mistura, ou quando aspergidas na superfície do concreto endurecido, podem preencher fissuras com o CaCO3 precipitado. Porém, a matriz cimentícia é hostil, sendo necessário criar um ambiente favorável para a viabilidade prolongada das bactérias, com nutrientes e microporos para o seu desenvolvimento. Neste contexto, este estudo objetivou avaliar a eficiência de três linhagens bacterianas na autocicatrização de fissuras, a Bacillus subtilis AP91 (AP91), Bacillus cf. subtilis (BS) e Bacillus cf. cereus (BC) e dos nutrientes extrato de levedura (YE) e lactato de cálcio (CL), isolados e combinados em diferentes concentrações (0, 0,5 e 1%), incorporadas na água de amassamento de argamassas cimentícias com e sem aditivo incorporador de ar (AIR), gerando 16 variações de argamassa. Para análise da autocicatrização das fissuras foram produzidas amostras prismáticas (40x40x160mm) fissuradas no 1° e 7° dia de idade, mantidas em cura submersa em água e visualizadas semanalmente em estereomicroscópio óptico. A análise da microestrutura do material precipitado foi realizada em microscópio eletrônico de varredura (MEV) aos 77 dias nas amostras com o maior índice de cicatrização. Para avaliar a influência das bactérias, seus nutrientes e o AIR nas propriedades do material cimentício, foram realizados ensaios de resistência à compressão, resistência à tração na flexão, absorção de água por capilaridade, módulo de elasticidade dinâmico pela técnica de excitação por impulso e velocidade de propagação de ondas ultrassônicas. Por meio da análise visual observou-se que amostras contendo bactérias apresentaram índices de cicatrização superiores às amostras de referência. Os melhores resultados foram obtidos por amostras armadas BSair, que obtiveram taxas de cicatrização de 95,72% em fissuras de espessura de 1,58mm, amostras AP91air que cicatrizaram 72,95% de espessuras com poros de até 2,09mm e a AP91 com 1% de YE + AIR alcançou taxa de 89,57% de cicatrização em fissuras com poros de até 2,28mm, além de ter apresentado precipitação de produto que excedia a espessura da fissura em até 4x. A autocicatrização autógena apresentou taxa de cicatrização de 100% em fissuras de até 0,57mm. A incorporação de AIR à mistura mostrou-se favorável a autocicatrização, proporcionando índices até 126% maiores que a mesma variação sem o aditivo. Amostras com adição de bactérias, nutrientes e ar incorporado, isolados ou combinados, apresentaram desempenho insatisfatório nas propriedades de resistência a tração, compressão e absorção de água por capilaridade das argamassas, mas supõe-se que alterando alguns fatores, os resultados podem ser diferentes. Além dos objetivos propostos, verificou-se diferença de autocicatrização entre amostras com e sem armadura, tendo sido observados resultados mais favoráveis em amostras armadas; além da comprovação, por meio de análise em MEV, de que os agentes biológicos, mesmo dispersos na matriz, tendem a metabolizar CaCO3 na região da fissura. De forma geral, conclui-se que a adição de bactérias às matrizes cimentícias é promissora na autocicatrização, mas são necessários maiores estudos para que a técnica favoreça também as propriedades do material cimentício. Com estes estudos, é possível que a tecnologia seja desenvolvida de forma eficaz laboratorialmente, de modo a torna-la escalável a grandes construções, contribuindo para o aumento da durabilidade e extensão de vida útil de estruturas de concreto.porBacillusSelf-healing concreteLactato de cálcioExtrato de leveduraAutocicatrização biológicaAditivo incorporador de arInfluência de Diferentes Linhagens Bacterianas e Nutrientes na Autocicatrização de Matrizes a Base de Cimento com e sem Ar Incorporadoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNILAinstname:Universidade Federal da Integração Latino-Americana (UNILA)instacron:UNILALICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81867https://dspace.unila.edu.br/bitstream/123456789/6794/2/license.txt2cc17e5fa028bf681461a82474f236b8MD52ORIGINALInfluência de Diferentes Linhagens Bacterianas e Nutrientes na Autocicatrização de Matrizes a Base de Cimento com e sem Ar Incorporado.pdfInfluência de Diferentes Linhagens Bacterianas e Nutrientes na Autocicatrização de Matrizes a Base de Cimento com e sem Ar Incorporado.pdfapplication/pdf22254315https://dspace.unila.edu.br/bitstream/123456789/6794/3/Influ%c3%aancia%20de%20Diferentes%20Linhagens%20Bacterianas%20e%20Nutrientes%20na%20Autocicatriza%c3%a7%c3%a3o%20de%20Matrizes%20a%20Base%20de%20Cimento%20com%20e%20sem%20Ar%20Incorporado.pdf8c1f81dd3322e33a49f3f530a3106ae9MD53123456789/67942022-09-02 12:18:36.126oai:dspace.unila.edu.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://dspace.unila.edu.br/oai/requestopendoar:36362022-09-02T15:18:36Repositório Institucional da UNILA - Universidade Federal da Integração Latino-Americana (UNILA)false
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