Permeabilidade de concretos refratários multifuncionais

Innocentini, M. D. M.; Studart, André R.; Pileggi, Rafael Giuliano; Pandolfelli, V. C.

doi:10.1590/s0366-69132001000100007

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“…Isso indica que, em ambas as formulações a verde, a permeabilidade foi mais afetada pela mudança do fator de empacotamento do que pela presença das fibras. Esse resultado é coerente com aqueles encontrados em [10], para concretos com diferentes distribuições granulométricas. A diferença inicial de permeabilidade a verde pode ser explicada comparando-se os teores volumétricos que as frações mais grossas (agregados) representam na distribuição para os dois casos: 55% para q=0,21 e 61% para q=0,26 [8].…”

Section: Materiais E Métodosunclassified

Distribuições granulométricas e a permeabilidade de concretos refratários contendo fibras poliméricas

et al. 2003

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A secagem é uma etapa crítica do processamento de concretos refratários, pois a saída de água contida em sua estrutura pode provocar danos mecânicos ou até mesmo explosões durante o aquecimento inicial. Com a finalidade de minimizar esses problemas, fibras poliméricas têm sido adicionadas à formulação (0,01-0,1% em peso), porém a forma como atuam não foi totalmente esclarecida. O entendimento do efeito das fibras no aumento de permeabilidade dos refratários pode possibilitar o projeto de concretos menos susceptíveis a explosões e que possam ser secos de forma otimizada. Este trabalho investigou a influência da adição de fibras de polipropileno (PP) com diferentes tamanhos (0,1-24 mm, a 0,09% em peso) na permeabilidade de concretos refratários projetados com distribuições granulométricas distintas (modelo de Andreasen q=0,21 e 0,26). As amostras foram avaliadas através de medidas de permeabilidade em baixa (PBT, a 25 ºC) e porosimetria de imersão. Palavras-chave: concretos refratários, fibras de polipropileno, distribuição de tamanhos de partículas, permeabilidade. AbstractThe drying process of refractory castables is a critical step on their processing due to the explosive spalling tendency during the first heat up. Polymeric fibers are incorporated to the castable's formulation (0.01-0.1%wt) Cidade Industrial, Contagem, MG, 32210-050 pers@iris.ufscar.br, vicpando@power.ufscar.br INTRODUÇÃOUm dos fatores que limitam os benefícios econômicos da instalação rápida de concretos refratários é o tempo gasto no processo de secagem, devido às dificuldades em se retirar a água presente na estrutura do material, de forma eficaz, controlada e sem causar danos mecânicos ou explosão [1]. O entendimento dos fenômenos envolvidos com a remoção de água dos concretos e otimização da etapa de secagem pode levar à redução no tempo total de troca do revestimento, bem como à redução no consumo de energia. Dentre as propriedades que determinam o comportamento de secagem de concretos refratários, sua permeabilidade se apresenta como importante parâmetro a ser compreendido e controlado.Com o intuito de aumentar a permeabilidade desses materiais e assim aumentar a velocidade de secagem e diminuir os riscos de explosão, fibras poliméricas tem sido adicionadas às formulações em teores entre 0,01% e 0,1% em peso, há pelo menos três décadas [2]. Seu mecanismo de atuação está associado a fenômenos de fusão e decomposição [3][4][5], ou seja, geração de canais permeáveis após a queima do material orgânico. Além do tipo empregado, o comprimento inicial das fibras e os danos causados pelo processo de mistura também podem influenciar os níveis finais de permeabilidade atingidos pelo concreto [6,7].Uma das principais vantagens da utilização de concretos

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Section: Materiais E Métodosunclassified

Distribuições granulométricas e a permeabilidade de concretos refratários contendo fibras poliméricas

et al. 2003

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“…Os corpos-de-prova foram moldados como cilindros de 7,5 cm de diâmetro por 2,5 cm de espessura para ensaios de permeabilidade e de 4 cm de diâmetro por 4 cm de espessura para os ensaios de secagem. A cura foi realizada por 24 horas q=0,21 Os ensaios de permeabilidade ao ar em temperatura ambiente foram realizados em equipamento descrito anteriormente [8]. Para esta medida, as amostras foram previamente secas a 110 °C por 24 h para a eliminação de toda a umidade residual e conversão de hidratos metaestáveis (CAH 10 , C 2 AH 8 e AH 3 gel) [2].…”

Section: Procedimento Experimentalunclassified

“…Para esta medida, as amostras foram previamente secas a 110 °C por 24 h para a eliminação de toda a umidade residual e conversão de hidratos metaestáveis (CAH 10 , C 2 AH 8 e AH 3 gel) [2]. Os dados experimentais foram ajustados segundo a equação de Forchheimer para o escoamento de fluidos compressíveis [8]:…”

Section: Procedimento Experimentalunclassified

Relação entre permeabilidade e a velocidade de secagem em concretos refratários de alta alumina

et al. 2002

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ResumoO objetivo deste trabalho foi analisar a relação entre a permeabilidade e a secagem de concretos refratários de alta alumina contendo ultrabaixo teor de cimento, preparados segundo diferentes ajustes granulométricos. Alterações nas distribuições acumulada e na discreta de partículas foram efetuadas variando-se respectivamente o coeficiente de distribuição de Andreasen (q) e o diâmetro máximo de partícula da distribuição (D max ), resultando em concretos com diferentes características porosas e fluidodinâmicas. As diferenças foram associadas a parâmetros de empacotamento de partículas no concreto. Os resultados indicaram que o aumento da distância de separação entre as partículas da matriz (IPS) e a diminuição da distância entre as partículas de agregado (MPT) foram responsáveis pelo aumento exponencial observado para as constantes de permeabilidade k 1 e k 2 e pela redução linear no tempo de secagem dos concretos. Formulações com distribuição acumulada tendo maior coeficiente de Andreasen (q = 0,31) e distribuição discreta com tamanho máximo de grão de D max = 4,75 mm foram as mais permeáveis e tiveram o menor tempo de secagem. Palavras-chave: secagem, permeabilidade, concreto refratário, distribuição granulométrica, empacotamento de partículas. AbstractIn this work, the relationship between permeability and drying parameters was evaluated for high-alumina ultra-low cement refractory castables prepared according to different particle size distributions. Variations in the cumulative and discrete distributions were carried out by changing respectively the Andreasen's coefficient (q) and the maximum grain size (D max ). The performance of 9 different compositions were related to particle packing parameters, such as the separation distances between the fine matrix particles (IPS) and between the coarse aggregate grains (MPT). Results revealed that the simultaneous increase in IPS and reduction in MPT were the causes of an exponential increase in the permeability constants k 1 and k 2 of Forchheimer's equation and also of a linear decrease in the drying time. The formulation with higher Andreasen's coefficient (q = 0,31) and the maximum grain size (D max ) of 4,75 mm were the most permeable and with the lowest drying time.

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“…Por apresentar uma mobilidade maior, as partículas desta camada podem ter uma melhor acomodação (alinhamento) de modo a minimizar a energia superficial, diminuindo a área de interface ar-partícula. Além disso, a ausência de partículas grosseiras na camada superficial impede a formação de poros interconectados nesta região, como aqueles formados no interior do corpo ao longo da interface matriz-agregado [10]. Todos esses fatores contribuem para geração de uma camada com fração reduzida de poros de diâmetro inferior aos poros interiores da estrutura e conseqüentemente com menor permeabilidade.…”

Section: Materiais E Métodos De Análiseunclassified

Perfil de permeabilidade em concretos refratários

et al. 2001

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INTRODUÇÃOConcretos refratários são geralmente conformados em uma variedade de geometrias e tamanhos, tornando difícil a medição inloco de suas propriedades físicas. Ensaios em laboratório com pequenas amostras são assim usados para obter informações sobre o material que são então extrapoladas para situações reais na indús-tria. A principal hipótese neste caso é que todas as propriedades nas amostras (geralmente cilíndricas ou cúbicas), tais como porosidade, resistência mecânica e permeabilidade, são representativas e comparáveis às de peças de grande porte e de formato complexo.Dentro deste contexto, uma questão pouco investigada na literatura é se a permeabilidade varia da superfície para o interior do corpo, devido principalmente ao modo como matriz e agregado acomodam-se durante o empacotamento. Tal informação é especialmente útil no caso em que há segregação das matérias-primas cerâmicas durante a conformação da peça. Neste caso, o excesso de partículas finas (matriz) na superfície da amostra pode gerar uma camada de menor permeabilidade que a do interior, onde há maior quantidade de agregados. Uma vez que as propriedades medidas são geralmente assumidas uniformes ao longo da espessura do corpo, com a desconsideração da presença de tal camada superficial pode-se superestimar a resistência ao escoamento de fluidos no interior do corpo cerâmico. A presença da camada de baixa permeabilidade durante a secagem pode também causar o aumento da pressão do vapor, danificando a estrutura interna do refratário [1][2][3][4][5]. Em uso, o desgaste da camada superficial por abrasão ou corrosão pode revelar ainda uma camada interior pouco protegida contra o ataque de escórias [1,2].Especificamente neste trabalho, o objetivo é verificar se um concreto refratário auto-escoante de ultrabaixo teor de cimento apresenta permeabilidades distintas em sua superfície e em seu interior e como as mesmas são afetadas pela temperatura de tratamento térmico.

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Permeabilidade de concretos refratários multifuncionais

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Distribuições granulométricas e a permeabilidade de concretos refratários contendo fibras poliméricas

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Perfil de permeabilidade em concretos refratários

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