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

Abstract

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.

Desenvolvimento de método para medida de permeabilidade superficial de revestimentos de argamassa.

“…Além disso, deve-se destacar ainda a tortuosidade, a qual pode ser definida como a propriedade cinemática equivalente ao tamanho médio efetivo do trajeto percorrido de um fluido de um lado até outro do meio poroso (SCHEIDEGGER, 1974 As características do meio poroso podem influenciar propriedade dos materiais tais como resistência a compressão (MEHTA;MONTEIRO, 1994;SALVINI;INNOCENTINI;QUARCIONI et al, 2009), secagem (INNOCENTINI et al, 2002), carbonatação (HELENE, 1993), entre outros. O contrário também é verdadeiro, isto é, alguns fenômenos são responsáveis por mudanças na estrutura porosa, como surgimento de falhas, fissuras, compressão dos poros, etc.…”

“…Portanto, uma avaliação dessa natureza para um processo industrial de desenvolvimento de produto, nos dá condições de desenvolver um controle de qualidade para aceitação para comercialização ou ainda acompanhamento das condições estruturais da telha em serviço. Esse tipo de comportamento pode ser explicado por diferenças no coeficiente de empacotamento das partículas componentes da mistura (INNOCENTINI et al, 2002). Além disso, a incorporação de determinados tipos de materiais pode gerar reações responsáveis pelo surgimento de diferentes produtos de hidratação responsáveis por mudanças na estrutura porosa do material (TAYLOR, 1990)…”

“…interpretação dos resultados do monitoramento de permeabilidade de estruturas porosas.Com relação à formulação, fatores como empacotamento das partículas, tipos de agregado utilizados, relação água/cimento e tipos de adições tem uma influência direta sobre a formação da estrutura capilar de materiais porosos. Diferenças nos coeficientes de empacotamento são responsáveis por alterações da distância entre os grãos de agregados que, por conseguinte, alteram os valores de permeabilidade(INNOCENTINI et al, 2002), conforme se pode observar na Figura 2.11 que demonstra experiência realizada com concretos refratários: poros capilares da pasta, as quais acabam por se propagar e aumentar o volume de vazios interconectáveis e, conseqüentemente, os valores de permeabilidade.O efeito da relação água/cimento na permeabilidade de materiais cimentíceos ao ar está inicialmente atribuído a sua influência na porosidade do material hidratado. Porém, esse tipo de análise torna-se mais complexo em concretos, como visto anteriormente, devido a gama de tamanhos dos materiais de sua composição, que pode provocar diferenças substanciais na quantidade de água/cimento entre a matriz e da sua zona de transição.…”

Transporte Difusivo em Sólidos com Forma Arbitrária Usando Coordenadas Generalizadas

“…Dentre outras áreas, uma muito importante, na qual a secagem é uma das etapas do processo produtivo, é aquela referente à fabricação de materiais cerâmicos (Khalfi e Blanchart, 1999;Boukadida e Nasrallah, 2002;Vieira et al, 2003;Chotard et al, 2005;Schwartz et al, 2005). Um setor desta área de produção que tem merecido especial atenção por parte de pesquisadores, particularmente em relação ao aumento da velocidade de secagem, é aquele referente a concretos refratários (Innocentini et al, 2001;Innocentini et al, 2002;Anjos et al, 2004;Isaac et al, 2004;Marques et al, 2004;Peret e Pandolfelle, 2005). Vale ressaltar que, segundo Tapia e Vilar (2000), citados por Kawaguti et al (2003), somente o setor de cerâmica vermelha emprega cerca de 250.000 pessoas distribuídas entre 8.500 e 11.000 empresas no Brasil.…”