Thèse de Doctorat
DOI
https://doi.org/10.11606/T.88.2005.tde-20102005-085923
Document
Auteur
Nom complet
Carlos Eduardo Marmorato Gomes
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Carlos, 2005
Directeur
Jury
Ferreira, Osny Pellegrino (Président)
Baldo, João Baptista
Bretas, Rosário Elida Suman
Souza, Milton Ferreira de
Tarpani, José Ricardo
Titre en portugais
"Propriedades da pasta de cimento portland com adições do copolímero Va/VeoVa e fibras de poliamida - estudo da interface fibra-matriz"
Mots-clés en portugais
cimento
copolímero
interface
poliamida
Va/VeoVa
Resumé en portugais
O crescente emprego de compósitos fibrosos pela indústria da construção
civil, nos últimos anos, comprova a eficiência da adoção de fibras como reforço de
matrizes frágeis, a exemplo das pastas, argamassas e concreto de cimento Portland.
Com o desenvolvimento de novas fibras sintéticas em suas propriedades,
com custo similar ao das fibras comuns, faz-se supor que os produtos reforçados por
essas fibras tenham grande avanço nos próximos anos.
Especificamente em relação à fibra poliamida 6.6, constata-se que a
mesma possui módulo de elasticidade menor em relação às matrizes de cimento
Portland convencionais e pobre interface fibra/matriz.
O incremento do módulo de elasticidade dessas fibras constitui grande
desafio à industria têxtil devido às características de seu processo de fabricação,
especificamente no que se refere à fiação, porém, isso não bastaria, havendo também
a necessidade de aumentar sua aderência com as matrizes cimenticias.
Dessa maneira, o presente trabalho buscou, pela adição de um
copolímero redispersável (Va/VeoVa vinil acetato/ vinil éster do ácido versático),
tornar compatível o valor do módulo de elasticidade da matriz cimentícia ao das
fibras de poliamida, além de proporcionar o desenvolvimento da zona de transição
interfacial (ZTI), com melhor transferência de tensões entre a matriz de cimento
modificada e as fibras de poliamida.
Além desses objetivos, o emprego conjunto das tecnologias do
cimento/concreto modificado com polímero (CMP) e do cimento/concreto reforçado
com fibras (CRF) permitiu à presente pesquisa a exploração de sinergismos em
xi
propriedades como tenacidade, flexibilidade, resistência à tração e resistência ao
impacto.
Para caracterização desses compostos, foram realizados ensaios no estado
fresco (mini-slump e tempo de pega), ensaios mecânicos (compressão axial, tração
na flexão e impacto) e análises microscópicas, com intuito de analisar a interface
fibra-matriz e a possível interação química entre o copolímero e a pasta de cimento
Portland, por meio das técnicas de Termogravimetria (TG), Difratometria de Raios-X
(DRX), Infravermelho por Transformada de Fourier (FT-IR), Porosimetria por
Intrusão de Mercúrio (PIM), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) com
sistema de Espectroscopia por Dispersão de Energias (EDS) em amostras fraturadas
e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) por imagem de elétrons
retroespalhados (BSEI) em amostras polidas.
Titre en anglais
properties of va/veova copolymer modified cement pastes reinforced by polyamide fibers - study of interface fiber-matrix
Mots-clés en anglais
cement
interface
polyamide fiber
Va/VeoVa copolymer
Resumé en anglais
In the last years, the increasing employment of fiber reinforced composites by
the building industry shows the efficiency of the fibers as reinforcement of brittle matrices
such as the pastes, mortars and Portland cement concrete.
The development of the synthetic fibers characteristics with costs that are
compatible with other fibers allows us to preview the biggest improvement of the products
reinforced by these fibers.
In relation to polyamide 6.6 specifically, it is verified that its elasticity modulus
is slower compared with the value of conventional Portland cement matrices and poor
interface fiber/matrix.
The increase of elasticity modulus of these fibers is the biggest challenge for the
textile industry due to characteristics of their fabrication, specifically to cord production. But
it is not sufficient, because the adherence between polyamide fiber and Portland cement
matrices needs to be improved.
In this way, the goals of this present research were to make the elasticity
modulus of the Portland cement matrix compatible with the elasticity modulus of polyamide
fibers and to allow the development of the interfacial transition zone (ITZ) by the addition
of the redispersible copolymer Va/VeoVa (acetate-versatate).
Moreover, the use of both technologies, fiber reinforcement and polymermodified
cement, allowed the present work to reach synergism in several properties, such as
toughness, flexibility, traction strength and impact strength.
The composites characterization was realized by tests in the fresh state,
mechanical tests and microscopic analyses (Thermogravimetric Analyses, X-Ray
Diffraction, Fourier-Transform Infrared, Mercury Intrusion Porosity and Scanning Electronic
xiii
Microscopy), which also had, as goals, to verify possible chemical interaction between
copolymer and Portland cement paste.
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Date de Publication
2006-02-06
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