Banca de DEFESA: HENRIQUE ALMEIDA SANTANA

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : HENRIQUE ALMEIDA SANTANA
DATA : 13/02/2020
HORA: 14:00
LOCAL: Programa de pós-graduação em engenharia civil
TÍTULO:

GEOPOLÍMERO REFORÇADO COM MALHA 3D IMPRESSA

PALAVRAS-CHAVES:

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PÁGINAS: 135
RESUMO:

O elevado desempenho mecânico dos geopolímeros, aliado à baixa emissão de CO₂ associada a eles, bem como ao potencial de serem utilizados como ligante em misturas auto adensáveis, tem despertado grande interesse na construção civil. Entretanto, o comportamento frágil dos geopolímeros, inerente aos materiais cerâmicos, demanda o uso de materiais de reforço capazes de torná-los adequados às aplicações que envolvam cargas dinâmicas ou de tração. Nesse contexto, buscando unir conceitos da tecnologia do concreto têxtil e da manufatura aditiva, este trabalho, propõe, de forma embrionária, o conceito e o desenvolvimento de compósitos de matrizes geopoliméricas reforçados com malhas 3D impressas. Para a dosagem da matriz geopolimérica, empregou-se o delineamento estatístico de misturas associado à otimização múltipla. Treze formulações de base, que serviram para a elaboração de modelos que relacionam as propriedades de fluxo (espalhamento no mini-slump e tempo de escoamento no mini-funil V), física (porosidade aparente) e mecânicas (resistências à compressão axial e à tração na flexão), com as frações mássicas dos ingredientes das misturas, foram estabelecidas empregando-se o projeto estatístico denominado “extreme vertices screening design”. As misturas foram preparadas com metacaulim, uma solução ativadora de NaOH, silicato de sódio alternativo (SiO₂/Na₂O = 3,81), areia quartzosa e aditivo superplastificante à base de policarboxilato. Nesta etapa, se determinou a formulação auto adensável ótima, ou seja, a que apresenta a máxima relação desempenho/custo. Esta mistura foi preparada com uma solução ativadora de NaOH com molaridade igual a 9,02 M, razão molar Na₂O/Al₂O₃ igual a 1,42 e concentração volumétrica de sólidos igual a 0,52. A etapa seguinte, que envolveu a fase reforço, consistiu em avaliar a resistência ao ambiente alcalino de filamentos normalmente empregados na impressão 3D, PLA  e PETG. No ensaio prolongado de exposição à solução alcalina por 7 dias, verificou-se pós a exposição que, o PLA apresentou perda de massa de 35,83% e 45,62% de resistência à tração. Já o PETG não sofreu alterações físicas e mecânicas significantes. Estes resultados conduziram à escolha do PETG como o material para a produção das malhas 3D de reforço. Duas geometrias de malhas para uso como reforço dos compósitos foram desenvolvidas: uma homogênea, que permite obter compósitos com distribuição uniforme de reforço e outra com gradação funcional, projetada para concentrar o reforço na região tracionada do compósito quando submetido à flexão. Os compósitos foram preparados e avaliados sob flexão seguindo o método estabelecido na EN 14651 (2007). As malhas homogenias e graduadas aumentaram a tenacidade e a energia de fratura e conservaram a carga máxima suportada e o fator crítico de fratura dos compósitos. Além disso, a gradação das malhas possibilitou reduzir o consumo de material sem comprometer o desempenho mecânico dos compósitos. Os compósitos desenvolvidos com uma matriz geopolimérica auto adensável e com malhas de reforço impressas, proporcionaram novos conceitos tecnológicos, com prospecção de ampla aplicação na construção civil.  

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 2137887 - CLEBER MARCOS RIBEIRO DIAS
Externo à Instituição - DACHAMIR HOTZA - UFSC
Interno - 1779028 - DANIEL VERAS RIBEIRO
Interno - 2315713 - MARCELO STROZI CILLA