Aditivos de secagem para concretos refratários: pó de alumínio e fibras poliméricas

Abstract

Evolução histórica do procEsso dE sEcagEm dE concrEtos rEfratáriosEmbora existam registros anteriores à era cristã da utilização de concretos e argamassas em construções (Êxodo, 5:7), seu uso em aplicações voltadas à indústria de refratários tornou-se comercialmente viável e se popularizou a partir da segunda metade do século XX [1]. Nas primeiras formulações descritas em trabalhos científicos, foram utilizados agregados de sílica, aluminas e hidróxidos de alumino de baixa pureza, argilas refratárias e cimentos de baixa refratariedade (principalmente, pelo elevado teor de silicato de cálcio) [2,3]. Sem as atuais tecnologias de agentes dispersantes e modelos de empacotamento de partículas, teores de água da ordem de 20-25%peso eram necessários para misturar e transportar essas formulações. Adicionalmente, grandes quantidades de cimento eram empregadas para garantir propriedades mecânicas mínimas após a desmoldagem.Por volta de 1964, vários trabalhos identificaram questões importantes referentes ao processo de secagem desses materiais [4,5]. Devido à baixa qualidade e granulometria grosseira das matérias primas utilizadas, ao elevado volume de água empregado na mistura e ao aquecimento gerado pela hidratação parcial das grandes quantidades de cimento empregadas, as estruturas geradas nessas condições eram muito porosas e permeáveis. Como conseqüência, freqüentemente, a secagem ocorria tão rapidamente que os ligantes hidráulicos utilizados não tinham tempo de reagir com a água e fornecer resistência mecânica suficiente para a desmoldagem. Além disso, após a secagem, também se verificava a ocorrência de trincas e vazios causados pela má compactação das partículas. A combinação desses fatores gerava materiais com propriedades termomecânicas e aditivos de secagem para concretos refratários: pó de alumínio e fibras poliméricas

Electrospun fibers as drying additive in cement‐bonded alumina castables

“…These binders decompose at lower temperatures and moderate water pressures 4 . To accelerate the water release, polymeric fibers are commonly added to generate permeable paths within the material 5,6 . In order to enhance the efficiency of the drying additive, the polymer decomposition should generally take place before the critical pressurization is developed, allowing the water vapor to escape the material.…”

“…4 To accelerate the water release, polymeric fibers are commonly added to generate permeable paths within the material. 5,6 In order to enhance the efficiency of the drying additive, the polymer decomposition should generally take place before the critical pressurization is developed, allowing the water vapor to escape the material. Alternatively, metallic or Kevlar fibers can be used to increase the green strength and allow the castable to withstand higher thermomechanical stresses without cracking.…”

The effect of permeability enhancement on dry-out behavior of CA- and microsilica gel-bonded castables as determined by NMR

“…escape of vapour, boiling front, etc. [7][8][9]. The effect of fiber addition on drying behavior of castables has demonstrated that the amount and type of fiber used (e.g.…”

“…polypropylene, polyethylene terephthalate) can affect the drying rate and mechanical properties (e.g. reinforced strength) of the castable [7,10,11]. A new permeability enhancing active compound, MIPORE 20, has also been introduced into the market.…”