Concreto celular de diferentes densidades: efeito da goma xantana como estabilizador de espuma e de fibras de polipropileno

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Grenzel, Miriã Pereira dos Santos
• Orientador(a): Costa, Fernanda Bianchi Pereira da
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Pampa
• Programa de Pós-Graduação: Mestrado Acadêmico em Engenharia
• Departamento: Campus Alegrete
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Engenharia; Concreto leve; Polipropileno; Fibras; Goma Xantana; Engineering; Lightweight concrete; Polypropylene; Fibers; Xanthan Gum
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
• Link de acesso: https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/8721

O concreto celular é um material cimentício de estrutura porosa e com baixa densidade, resultante do endurecimento de uma mistura constituída por aglomerantes, agregados miúdos e poros de ar. Uma das formas de inserção dos poros de ar é através de uma espuma pré-formada. A espuma é composta por bolhas de ar, as quais influenciam o comportamento do concreto celular espumoso tanto no estado fresco como no estado endurecido. Trabalhos recentes propuseram a utilização de Goma Xantana (XG) como agente espessante da espuma, e verificaram que XG aumentou a estabilidade e a qualidade da mesma como também proporcionou melhorias de desempenho do concreto celular no estado endurecido. No entanto, o funcionamento da XG e de diferentes dosagens ainda não está esclarecido. Da mesma forma, alguns pesquisadores sugeriram a inserção de fibras a fim de proporcionar um melhor comportamento mecânico e de durabilidade ao concreto celular espumoso. Entre as fibras sintéticas utilizadas como reforço de materiais cimentícios, destaca-se a fibra de Polipropileno (PP). A PP proporciona alguns benefícios, como aumento da capacidade de resistência à flexão e à tração, melhor comportamento pós-fissuração e redução da retração por secagem. Contudo, a utilização de PP acarreta na geração de poros adicionais, ocasionando maior conectividade entre os poros, bem como propiciando a formação de zonas de transição frágeis entre a matriz e a fibra. Todavia, não está esclarecido como PP se comporta em diferentes densidades. Assim, este trabalho apresenta um estudo da influência da Goma Xantana na qualidade da espuma pré-formada, bem como nas propriedades físicas e mecânicas do concreto celular espumoso no estado endurecido. Além do mais, este estudo verifica se a estabilidade proporcionada pela Goma Xantana minimiza as dificuldades encontradas em decorrência da utilização da PP no concreto celular. Foram avaliadas amostras com duas densidades diferentes, 800 Kg/m3 e 1200 Kg/m3. O teor de Goma Xantana foi avaliado em função do teor do agente espumante utilizado para a fabricação da espuma. A composição que proporcionou melhor qualidade da espuma foi 2% de XG. No concreto celular, a adição de XG mostrou-se mais eficiente para a amostra com densidade alvo de 800 Kg/m3, pois em decorrência a maior estabilidade proporcionada a espuma, ocorreu um menor índice de vazios, como também uma maior distribuição de poros menores, menor interconectados e tendendo a uma forma circular. Da mesma forma, a Goma Xantana promoveu um aumento da densidade, sucedendo em uma maior resistência média à compressão e à tração na flexão, com pequeno aumento da condutividade térmica e da retração por secagem. Em relação a adição de PP, a mesma também apresentou maior relevância para as amostras com densidade alvo de 800 Kg/m3, pois reduziu a retração por secagem e proporcionou maior capacidade de resistência mecânica por meio do efeito de ponte de tensões, porém proporcionou poros de formato irregulares a mistura. Por fim, ao utilizar conjuntamente XG e PP, é evidente para as amostras de 800 Kg/m³ que as mesmas promoveram uma maior distribuição poros menores, tendendo a forma circular, o que consequentemente possibilitou melhores propriedades físicas e mecânicas ao concreto celular.