Banca de DEFESA: BERTILIA LAURALEE BARTLEY
28/01/2020 09:19
O polimorfismo, estabilização e morfologia do carbonato de cálcio (CaCO3) em sistemas
puros e biomineralização é um tópico amplamente discutido. Nas últimas duas décadas, estudos
em matrizes cimentícias mostraram que esse composto tem potencial aplicação como agente de
autorreparo autógeno de microfissuras em concreto. No entanto, seu comportamento como agente
de autorreparo ainda não está plenamente elucidado, particularmente na presença de aditivos. E
um dos aspectos a ser considerado é a correlação entre morfologia e capacidade de autorreparo.
Para tanto é necessário encontrar as condições de controle e estabilização dos diferentes polimorfos
CaCO3 na presença de aditivos em matriz cimentícia.
Desta forma, foi investigada a influência dos aditivos etilenoglicol (EG) e o tetraétilortosilicato (TEOS), também estudados como agentes de autorreparo, na formação e polimorfismo
de CaCO3 em matriz cimentícia nas idades iniciais de cura. Os materiais resultantes foram
caracterizados por MEV, DRX, TGA e FTIR. Os aditivos foram dissolvidos em uma mistura de
água deionizada e etanol a 50% (w/w) e posteriormente incorporados a pasta cimentícia. As
amostras foram moldadas por 24 horas a 23°C, depois curadas por mais 24 horas a 23 e 75°C.
Os resultados mostram que TEOS e EG exercem um papel significativo na mediação do
hábito morfológico dos cristais de CaCO3. A vaterita é predominante em ambos os sistemas
durante a cura a 23°C. O TEOS promove morfologias dendríticas de vaterita, compostas por placas
finas alongadas que divergem radialmente, enquanto o EG promove morfologias compactas de
vi
'couve-flor', compostas por cristais aciculares. A 75°C, a aragonita predomina na microestrutura
do sistema EG com auto-organização de mesocristais pseudo-hexagonal e o crescimento
esferulítico desses cristais com morfologia tipo 'ouriços-do-mar'. Após 24h de cura hidrotérmica
no sistema TEOS observa-se o consumo de portlandita para formar C-S-H fibrilar. Os resultados
mostram que o EG apresenta uma maior precipitação e diversidade de polimorfos de CaCO3,
indicando uma melhor estabilização das diversas fases, nas condições de tempo e temperatura
estudadas. Enquanto que o TEOS mostra influência favorável na formação continuada de C-S-H
fibrilar, inclusive a partir do consumo da portlandita, que entrelaça e densifica a microestrutura,
demonstrando características favoráveis de autorreparo no sistema via formação do C-S-H.
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