Avaliação do comportamento reológico de pastas de cimento com adição de óxido de grafeno

Abstract

RESUMO A adição de óxido de grafeno (OG) em materiais cimentícios permite a obtenção de compósitos mais resistentes e duráveis, com menor carga de poluentes associada à sua produção. Pesquisas anteriores demonstraram que a adição de nanomateriais à pasta de cimento pode provocar o aumento nos parâmetros reológicos de viscosidade e limite de escoamento. Este estudo teve como objetivo investigar as alterações no comportamento reológico de pastas de cimento devido à adição de OG. De forma a cumprir este objetivo, foram realizados testes com OG produzido e patenteado no CTNano/UFMG (Centro de Tecnologia em Nanomateriais e Grafeno da Universidade Federal de Minas Gerais) nos teores de 0,03% e 0,05%, sobre pastas de cimento de classes CP-III e CP-V. Foram utilizados dois métodos de análise, o mini-slump e a reometria rotacional de fluxo. No ensaio de mini-slump, foram obtidas reduções no raio de espalhamento de 42,94% (CP-III) e de 23,34% (CP-V) em relação às amostras de referência, considerando a adição de 0,05%OG. Para este mesmo percentual de adição e utilizando o reômetro, foram obtidos aumentos na viscosidade de 125,49% (CP-III) e 31,51% (CP-V) e aumentos de 82,24% (CP-III) e 38,87% (CP-V) no limite de escoamento. Ambas as técnicas utilizadas se mostraram eficientes na determinação da influência da adição do OG sobre a reologia das pastas de cimento, e apontaram para um aumento na viscosidade da pasta à medida que uma maior quantidade de OG é incorporada à mistura. A diferença principal entre as técnicas apresentadas está na qualidade dos resultados obtidos. Enquanto a reometria rotacional de fluxo é um método mais sofisticado e produz um relatório de resultados mais completo e preciso, a técnica de mini-slump tem como vantagem permitir a visualização dos efeitos das adições sobre a fluidez e a consistência das pastas de cimento.

Influence of Exfoliated G-c3n4 on the Mechanical Properties of Structural Mortars

“…HORTA et al (9) summarize the reason for the reductions observed in the fluidity of the paste with nanomaterials addiction to three main factors: i) the tendency of nanomaterials to agglomeration, due to the van der Waals interactions between the sheets, resulting in less fluidity of the cementitious materials; ii) the high specific surface area of the material, which, when added to cement pastes, causes an increase in the demand for water needed to wet its surface, thus reducing the water content available for lubrication; iii) when accounting for the water in the nanomaterial suspension in the mix of cement pastes, the volume of mixing water must be reduced to keep the water/cement ratio fixed. As a result, there is an evident reduction in the water content available to involve the cement grains, making the paste more viscous (9; 14; 15).…”