Efeito de fibras poliméricas na permeabilidade de concretos refratários

Salomão, R.; Cardoso, F. A.; Innocentini, M. D. M.; Bittencourt, L. R. M.; Pandolfelli, V. C.

doi:10.1590/s0366-69132003000100006

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“…As curvas das amostras sem fibras e com fibras de polipropileno só se diferenciam depois de ≈ 150 ºC. Nesse ponto, a fusão do polímero aumenta a permeabilidade do concreto, levando a taxas de secagem ≈ 8% superiores ao concreto de referência [14].…”

Section: Resultsunclassified

Aplicações de fibras vegetais na secagem de concretos refratários

2004

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A secagem de concretos refratários é uma etapa crítica em seu processamento devido aos riscos de explosão durante a saída de água contida em sua estrutura. Para minimizar esses problemas e aumentar a velocidade de secagem, fibras poliméricas têm sido adicionadas às formulações de concreto. Uma variável importante a ser considerada no desempenho desse aditivo é o tipo de fibra utilizada. Trabalhos do grupo de pesquisa indicaram que fibras vegetais podem apresentar bom desempenho na geração de canais permeáveis. Esse fato, aliado à sua grande disponibilidade e baixo custo, sugere que estas fibras sejam uma alternativa interessante às fibras sintéticas utilizadas atualmente. Neste trabalho, comparou-se o desempenho de fibras vegetais com o do polipropileno utilizados como aditivos de secagem. Foram realizadas medidas de permeabilidade utilizando a Equação de Forchheimer, ensaios de permeametria em alta temperatura e análise termogravimétrica do concreto. As fibras foram caracterizadas por calorimetria exploratória diferencial e termogravimetria.

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Section: Resultsunclassified

Aplicações de fibras vegetais na secagem de concretos refratários

2004

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“…8e), indicating that a proper balance between mechanical strength and permeability level of the microstructure could be achieved. Therefore, the selected aluminum salt enabled a large amount of water vapor to be safely released at the initial evaporation stage (100-150°C) of the drying process [9,12], mainly due to the generation of a higher number of permeable paths.…”

Section: -Effect Of the Aluminum Salt 2-hydroxypropanoic Acid In Adjumentioning

confidence: 99%

“…Some alternatives proposed in the literature are using additives that may act generating permeable channels in the consolidated microstructure, favoring the percolation of the pressurized fluids during the first heating step of these materials. Among the proposed additives, using polymeric fibers with a low melting point and decomposition temperature is the most common and well-known solution presented in the literature [8][9][10]. For instance, polyethylene [11] and polypropylene fibers are likely drying agents for castables due to their low melting point (100-120°C and > 150°C, respectively).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Novel drying additives and their evaluation for self-flowing refractory castables

Bezerra

Luz

Pandolfelli

2020

Ceramics International

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The drying step of dense refractory castables containing hydraulic binders is a critical process, which usually requires using slow heating rates due to the high explosion trend of such materials during their first thermal treatment. Thus, this work investigated the performance of alternative additives to induce faster and safer drying of self-flowing high-alumina refractory castables bonded with calcium aluminate cement (CAC) or hydratable alumina (HA). The following materials were analyzed for this purpose: polymeric fibers, a permeability enhancing compound (RefPac MIPORE 20) and an organic additive (aluminum salt of 2hydroxypropanoic acid). The drying behavior and explosion resistance of the cured samples were evaluated when subjecting the prepared castables to heating rates of 2, 5 or 20°C/min and the obtained data were then correlated to the potential of the drying agents to improve the permeability and mechanical strength level of the refractories at different temperatures. The collected results attested that the selected additives were more efficient in optimizing the drying behavior of the CAC-bonded compositions, whereas the HA-containing castables performed better when the aluminum-based salt was blended with a small amount of CAC (0.5 wt.%), which changed the binders hydration reaction sequence and optimized the permeability level of the resulting microstructure. Consequently, some of the designed compositions evaluated in this work showed improved drying behavior and no explosion was observed even during the tests carried out under a high heating rate (20°C/min).

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“…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].…”

Section: Introductionunclassified

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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Efeito de fibras poliméricas na permeabilidade de concretos refratários

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Aplicações de fibras vegetais na secagem de concretos refratários

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Distribuições granulométricas e a permeabilidade de concretos refratários contendo fibras poliméricas

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