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https://repositorio.ufba.br/handle/ri/37991
Tipo: | Dissertação |
Título: | Influência das características físicas do MgO e do ADP na reação de formação e nas propriedades físico-mecânicas do cimento de fosfato de magnésio |
Autor(es): | Novaes, Mariana da Penha |
Primeiro Orientador: | Ribeiro, Daniel Véras |
metadata.dc.contributor.advisor-co1: | Cilla, Marcelo Strozi |
metadata.dc.contributor.referee1: | Ribeiro, Daniel Véras |
metadata.dc.contributor.referee2: | Cilla, Marcelo Strozzi |
metadata.dc.contributor.referee3: | Lima, Paulo Roberto Lopes |
metadata.dc.contributor.referee4: | Dias, Cleber Marcos Ribeiro |
metadata.dc.contributor.referee5: | Morelli, Márcio Raymundo |
Resumo: | Com o consumo elevado dos recursos naturais não renováveis e a poluição associada à fabricação do cimento Portland é crescente o interesse por estudos sobre formulações de cimentos alternativos, tais como os cimentos de fosfato de magnésio (CFM). Dentre as características desse material estão a alta resistência à compressão inicial, elevada aderência em diferentes superfícies, resistência a ambientes agressivos e baixa densidade. Suas reações de formação ocorrem à temperatura ambiente, sem a necessidade de tratamentos com alta demanda energética, como as cerâmicas convencionais ou mesmo uma etapa de clinquerização, a exemplo do cimento Portland. Contudo, os fatores que influenciam a formação das matrizes de CFM não são completamente compreendidos, sobretudo em relação às características físicas (área superficial e granulometria) dos dois principais reagentes: o óxido de magnésio (MgO) e o dihidrogenofosfato de amônio (ADP). Assim, este trabalho avaliou a influência da área superficial e da granulometria do MgO e do ADP nas reações de formação e propriedades mecânicas do CFM. Para tal, pastas de CFM foram produzidas a partir da combinação das amostras de MgO e ADP com diferentes granulometrias e áreas superficiais (ASBET), dois teores de água e três proporções Mg/P. Tais parâmetros apresentaram-se como relevantes nas reações de formação e no processo de endurecimento das matrizes de CFM. As pastas foram avaliadas por meio das técnicas de DRX, calorimetria isotérmica, resistência à compressão axial, porosidade e densidade aparente. Partículas de MgO com maior ASBET levaram ao aumento da quantidade de calor acumulado. O teor de água mostrou-se importante, pois afeta a dissolução dos reagentes, as condições de supersaturação e o pH da mistura, na formação da estruvita. A porosidade da matriz varia principalmente em função de Mg/P, mas sendo também afetada pela ASBET do MgO. As pastas preparadas com Mg/P superior ao estequiométrico apresentaram maior resistência mecânica, contudo, a presença do MgO mais reativo possibilitou que pastas preparadas com o traço estequiométrico aumentassem a resistência mecânica. |
Abstract: | With the high consumption of non-renewable natural resources and the pollution associated with the manufacture of Portland cement, there is a growing interest in studies on alternative cement formulations, such as magnesium phosphate cement (MPC). Among the characteristics of this material are the high resistance to initial compression, high adhesion on different surfaces, resistance to aggressive environments, and low density. Its formation reactions take place at room temperature, without the need for treatments with high energy demand, such as conventional ceramics, or even a clinkerization step, such as Portland cement. However, the factors that influence the formation of MPC matrices are not completely understood, especially about the physical characteristics (surface area and granulometry) of the two main reagents: magnesium oxide (MgO) and ammonium dihydrogen phosphate (ADP). Thus, this work evaluated the influence of the surface area and granulometry of MgO and ADP on the formation reactions and mechanical properties of MPC. For this, MPC pastes were produced from the combination of MgO and ADP samples with different granulometry and surface areas (ASBET), two water contents, and three Mg/P ratios. Such parameters were shown to be relevant in the formation reactions and the hardening process of MPC matrices. The pastes were evaluated using XRD, isothermal calorimetry, compressive strength, porosity, and apparent density. MgO particles with higher ASBET led to an increase in the amount of accumulated heat. The water content proved to be important, as it affects the dissolution of the reagents, the supersaturation conditions, and the pH of the mixture, in the formation of struvite. The porosity of the matrix varies mainly as a function of Mg/P but is also affected by the ASBET of MgO. The pastes prepared with Mg/P higher than the stoichiometric showed higher mechanical strength, however, the presence of the more reactive MgO made it possible for the pastes prepared with the stoichiometric trait to increase the mechanical strength. |
Palavras-chave: | Cimento de fosfato de magnésio Granulometria Área superficial Reatividade Propriedades físico-químicas |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS CNPQ::ENGENHARIAS |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editora / Evento / Instituição: | Universidade Federal da Bahia |
Sigla da Instituição: | UFBA |
metadata.dc.publisher.department: | EDUFBA |
metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil (PPEC) |
Tipo de Acesso: | CC0 1.0 Universal |
metadata.dc.rights.uri: | http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/ |
URI: | https://repositorio.ufba.br/handle/ri/37991 |
Data do documento: | 29-Jul-2022 |
Aparece nas coleções: | Dissertação (PPEC) |
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