Estudo da resistência mecânica e resistência ao ataque ácido em compósitos cimentícios com incorporação de nanopartículas de sílica

Study of mechanical strength and strength to acid attack on cementitious composites with incorporation of silica nanoparticle

RESUMO

Pesquisas na área da ciência e engenharia dos materiais têm buscado alternativas para melhorar as propriedades e características dos compósitos cimentícios. Para tanto, o uso de nanopartículas, como as nanopartículas de sílica vem sendo uma alternativa promissora no segmento de nanocompósitos, proporcionando melhorias das propriedades físicas, químicas e na durabilidade, devido a alteração na microestrutura do material. Estudos internacionais têm demonstrado benefícios com a incorporação de pequenos teores de nanossílica em concretos, pastas de cimento e argamassa, entretanto, existem divergências quanto ao teor e ao tamanho de nanopartículas de sílica incorporada, e seus respectivos efeitos nas propriedades do estado fresco e endurecido dos materiais cimentícios. Diante disso, o presente estudo tem como objetivo analisar a influência da adição de nanopartículas de sílica em compósitos cimentícios, a partir das verificações da resistência mecânica, da absorção de água e da exposição em ambientes agressivos, através de uma análise entre quatro compósitos cimentícios, sendo uma amostra de referência, e nas demais serão adicionados teores de 0,5%, 0,75% e 1,0% de nanossílica em relação à massa de cimento. Os compósitos cimentícios foram analisados mediante o ensaio de resistência à compressão aos 3, 7 e 28 dias, absorção de água e ataque ácido, todos aos 28 dias de cura. Diante dos resultados obtidos verificou-se que a adição de nanossílica promoveu uma maior densificação da matriz cimentícia, logo, melhorou a resistência à compressão, diminuiu a absorção de água e o ataque ácido em relação à referência. Por fim, dentre as misturas avaliadas, conclui-se que o compósito com adição de 0,5% de nanossílica apresentou as melhores contribuições à pesquisa sendo, aumento de 15,6% para resistência à compressão e redução de 4,9% para absorção de água e 0,2% e 1,4% para o ataque ácido pelo método de Miranda e pela ASTM C-267-01, respectivamente.

Palavras-chave
Compósitos cimentícios; Nanossílica; Resistência mecânica