Avaliação do uso de óxido de grafeno como tratamento superficial em fibras sintéticas para utilização em concretos reforçados com fibra
Abstract
Uma das formas de potencializar as propriedades mecânicas do concreto, principalmente em relação aos esforços de resistência à tração, se dá com a utilização de fibras sintéticas. Porém, esse uso só será suficientemente eficiente quando houver uma forte interação entre a pasta de cimento e a superfície da fibra utilizada. Uma melhor interação fibra-matriz pode ser alcançada com o tratamento superficial das fibras poliméricas utilizando oxido de grafeno (GO). Essa pesquisa buscou avaliar os métodos de deposição superficial de GO presentes na literatura e o seu efeito em concretos reforçados com fibra, desenvolvidas em duas etapas, a primeira que buscou avaliar a importância da temperatura no tratamento de microfibras sintéticas e posterior oseu efeito na microestrutura e propriedades físicas do concreto, e a segunda etapa que buscouavaliar o efeito do tratamento em macrofibras sintéticas e o seu efeito junto a microestrutura e resistência ao arrancamento. Para avaliar a qualidade da deposição de GO, foram obtidas imagens por microscopia eletrônica de varredura (MEV-FEG) e espectroscopia de energia dispersiva (EDS), as mesmas técnicas foram utilizadas para avaliar a zona de transição fibra-matriz. Para avaliar o efeito do tratamento sobre as microfibras e macrofibras, foram realizadas medidas de análises térmicas (DSC). As misturas de concreto reforçados com as microfibras (FRC) foram avaliadas no seu estado fresco e endurecido, já as misturas de concreto reforçados com as macrofibras (MFRC) foram avaliadas por meio do ensaio de arrancamento de fibra única. Os resultados da primeira etapa demonstram por meio das imagens de MEV-FEG e a relação C/O identificada no EDS que as microfibras tratadas a 80°C aumentando a relação C/O, foi possível identificar por meio do MEV-FEG a alteração na zona de transição microfibra-matriz para as amostras FRC/GO, e nelas a formação de regiões mais densas de produtos de hidratação do cimento, o que não representou ganhos nas propriedades mecânicas, porém apresentou redução na absorção de água quando comparado com amostras de FRC. Na segunda etapa as imagens de MEV-FEG indicaram que a macrofibra de polipropileno, com maior teor de C, obteve maior homogeneidade na deposição superficial de GO e, a microestrutura dos concretos reforçados com macrofibras indica alterações com a presença de GO. No ensaio de arrancamento, as macrofibras tratadas apresentaram uma maior resistência ao longo dos deslocamentos analisados, demonstrando melhor comportamento para um deslocamento de 3,5 mm e, ao final, pode se determinar a tensão de cisalhamento das macrofibras sintéticas para os deslocamentos fR0,5, fR1,5, fR2,5 e fR3,5. [resumo fornecido pelo autor]