A técnica "gelcasting", associada à aeração de suspensões cerâmicas, permite a produção de esponjas cerâmicas com uma larga faixa de porosidade. Esponjas à base de alumina foram produzidas com porosidade variando de 62 a 87 %-vol, o que corresponde a densidades relativas entre 0,13 e 0,38. Essas esponjas foram utilizadas para a verificação de modelos, tais como de Mackenzie, de Boccaccini e de Gibson e Ashby, que relacionam a porosidade ou a densidade com os módulos elásticos da cerâmica porosa. Os módulos elásticos de Young, de cisalhamento e a razão de Poisson foram caracterizados através da técnica de ressonância mecânica de barras. Essa técnica permitiu avaliar os valores dos módulos elásticos mesmo com o material tendo macroestrutura celular. Os resultados permitiram verificar qual dos citados modelos oferece melhor descrição do comportamento do módulo elástico em função da porosidade das esponjas cerâmicas.

Broad porosity range can be obtained in ceramic foams employing the gelcasting technique coupled to the aeration of ceramic suspensions. Alumina based foams were produced with porosity in the range of 62 to 87 volume-%, which corresponded to relative densities between 0.13 and 0.38. Fitting models after Mackenzie, Boccaccini and Gibson and Ashby, describing the dependency of elastic moduli on density or porosity, were applied. The bar resonance technique was used to determine the values of Young's modulus, shear modulus and Poisson's ratio of these cellular material. The fitting model that best describe the dependence of elastic moduli on porosity could be identified and discussed.

O presente trabalho procura avaliar a cinética de cura de um concreto refratário de alta alumina com ultrabaixo teor de cimento (2%) por meio da medida in-situ do módulo de cisalhamento, G, utilizando a técnica de ressonância mecânica de barras. As maiores vantagens do presente estudo com relação a outros semelhantes são a utilização de uma técnica não destrutiva que permite grande redução na quantidade de corpos de prova e a maior confiabilidade do resultado devido à maior sensibilidade do equipamento. Adicionalmente, o estudo sugere que o tempo para a desmoldagem seja baseado na rigidez elástica do concreto. Os resultados mostram que a taxa de variação do módulo de cisalhamento com o tempo apresenta picos associados aos processos desenvolvidos durante a cura dos concretos com e sem a adição de pó de alumínio como aditivo de secagem.

This work attempts to evaluate the setting kinetics of a high-alumina refractory castable with ultra-low cement content (2 wt-%) via in-situ measurements of the shear modulus, G, applying a bar resonance method. The main advantages of the present study are the use of a non-destructive technique, which allows great reduction in the required number of samples and a better reliability in the results due to the higher sensitivity of the equipment. Moreover, the stiffness is suggested to be a more adequate parameter for castable demoulding. Results showed that temperature peaks are generated with the shear modulus changes along the setting time and that they were related to specific processes during castables setting, with or without aluminum powder added as drying agent.