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Tipo: Dissertação
Título: Efeitos do óxido de grafeno nas propriedades termomecânicas do concreto
Autor(es): Leal, Letícia Lopardi
Primeiro Orientador: Oliveira, Thaís Mayra de
Co-orientador: Quirino, Welber Gianini
Membro da banca: Bastos, Flávia de Souza
Membro da banca: Fontes, Wanna Carvalho
Resumo: A partir da descoberta do cimento e a consequente possibilidade de produçãodediversos materiais cimentícios, como o concreto, os mesmos têmsido amplamenteutilizados na construção civil. Como sua utilização é elevada noâmbitodaconstrução civil, discute-se a necessidade de melhoria desse material, comoporexemplo, para a aplicação em ambientes com temperaturas extremas. Umexemplode adição recente são os nanomateriais orgânicos de carbono (nanotubosdecarbono, grafeno, óxido de grafeno), os quais têmdesenvolvidoganhossignificativos. O óxido de grafeno tem sido intensivamente estudadopelacomunidade científica devido a sua alta condutividade térmica, elevadaresistênciamecânica e flexibilidade e grande área superficial. Além disso, ele possui gruposfuncionais, como a carbonila, que o tornam hidrofílico, o que permite suadispersãoem diversos meios líquidos, como a água. Neste trabalho, pretende-seavaliarocomportamento termomecânico do concreto classe 35 com diferentes concentraçõescom óxido de grafeno rico em grupos carbonila (CGO) e submetido a gradientesdetemperatura elevados (300ºC, 600ºC e 900ºC), além da temperaturaambiente.Primeiramente, o concreto foi dosado com as concentrações de 0,02%, 0,03%e0,05% de CGO sobre o peso do cimento para determinação do percentual quemaiscontribuiu para a melhora nas propriedades ensaiadas. A concentraçãode0,02%apresentou considerável redução na absorção de água e no índice de vazios, alémde aumento de 33% na resistência à compressão, 18%na resistênciaàtraçãoe28% no módulo de elasticidade estático, quando comparado ao concretodereferência sem CGO. Essa concentração foi então exposta à elevadas temperaturas,assim como o concreto de referência, a fim de comparar os resultadosobtidos.Novamente os melhores resultados foram do concreto comconcentraçãode0,02%de CGO, o qual obteve aumento de 20% na resistência à compressãoe17%naresistência à tração, além de 10% no módulo de elasticidade estático. Conclui-seque, para concretos convencionais, o CGO demonstrou ganho considerável naspropriedades de reforço e micro estruturais, devido aos seus grupos funcionaisativos,que nesse caso é a carbonila. Esse composto é capaz de influenciar oprocessodehidratação do cimento e melhorar as propriedades mecânicas do concreto.
Abstract: Since the discovery of cement and the resulting possibility of producingvariouscementitious materials, such as concrete, they have been widely usedincivil construction. As its use is high in civil construction, the need to improvethismaterial is discussed, for example, for application in environments with extreme temperatures.An example of a recent addition is organic carbon nanomaterials (carbonnanotubes,graphene, graphene oxide), which have developed significant gains. Grapheneoxidehas been intensively studied by the scientific community due to its highthermal conductivity, high mechanical strength and flexibility and large surfacearea.Furthermore, it has functional groups, such as carbonyl, that make it hydrophilic,which allows it to be dispersed in various liquid media, such as water. Inthiswork,we intend to evaluate the thermomechanical behavior of class 35 concretewithdifferent concentrations of graphene oxide rich in carbonyl groups (CGO) andsubjected to high temperature gradients (300ºC, 600ºC and 900ºC), inadditiontoambient temperature. Firstly, the concrete was dosed with concentrationsof 0,02%,0,03% and 0,05% of CGO on the weight of cement to determine the percentagethatmost contributed to the improvement in the tested properties. The0,02%concentration showed a considerable reduction in absorption of water andvoidcontent, in addition to an increase of 33% in compressive strength, 18%intensilestrength and 28% in the static modulus of elasticity, when compared to thereferenceconcrete without CGO. This concentration was then exposed to high temperatures,as well as the reference concrete, in order to compare the results obtained. Onceagain, the best results came from concrete with a concentration of 0,02%of CGO,which achieved an increase of 20% in compressive strength and 17%intensilestrength, in addition to a 10% increase in the static modulus of elasticity. It isconcluded that, for conventional concretes, CGO demonstrated considerablegainsinreinforcement and microstructural properties, due to its active functional groups,which in this case is carbonyl. This compound is capable of influencingthecementhydration process and improving the mechanical properties of concrete.
Palavras-chave: Concreto
Óxido de grafeno
Resistência
Temperatura
Concrete
Graphene oxide
Resistance
Temperature
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Sigla da Instituição: UFJF
Departamento: Faculdade de Engenharia
Programa: Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil (PEC)
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Licenças Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/16807
Data do documento: 15-Mar-2024
Aparece nas coleções:Mestrado em Engenharia Civil (Dissertações)



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