Metodologia de avaliação experimental de empacotamento de pastas cimentícias e otimização de sua composição (2025)
- Authors:
- Autor USP: VIDAL, ALEXANDRE CONRADO MAIA - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PCC
- Assunto: CIMENTO
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: A necessidade de reduzir as emissões de carbono da indústria cimentícia ressalta a importância do desenvolvimento de produtos com menor pegada ambiental. Nesse sentido, o uso de fíleres calcários já é consolidado como uma adição inerte e de baixa pegada de carbono. Porém, para melhorar a eficiência dos compostos cimentícios, é necessário estudar o comportamento destas partículas em suspensão, avaliando o seu empacotamento. Modelos teóricos de previsão do empacotamento de partículas são limitados ao analisar materiais finos, dadas as interações interparticulares que não são consideradas. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar diferentes métodos experimentais de determinação do empacotamento de pós finos para, associado à aplicação de uma metodologia de otimização da composição de pastas cimentícias, otimizar a demanda de água de materiais cimentícios. Três matérias primas foram utilizadas como referência: um cimento CP V e dois fíleres calcários de mesma origem, porém com diferentes características físicas. Três métodos experimentais foram selecionados para avaliação, o alemão, a consolidação centrífuga e o ajuste da equação de Krieger-Dougherty, e foram aplicados nos materiais base para análise de diferentes parâmetros e seleção dos procedimentos mais adequados. Já para o processo de otimização da composição, foi aplicado um planejamento experimental do tipo simplex, com 10 pastas apresentando diferentes composições e substituições de até 50% do cimento pelos dois fíleres. Os materiais foram dispersados individualmente, e teores de saturação das composições foram propostos pela ponderação das matérias-primas em diferentes volumes de sólidos, permitindo avaliar concentrações maiores. As medidas de empacotamento obtidas experimentalmente foram consistentemente inferiores aos valorescalculados pelos modelos teóricos, o que indica que esses ensaios são na verdade indicativos da demanda de água desses materiais. Foi possível testar as pastas compostas em concentrações de sólidos acima das propostas inicialmente com os teores de aditivo ponderados, mas para concentrações ainda maiores apenas as pastas com melhor empacotamento puderam ser produzidas e misturadas, ressaltando os ganhos advindos do uso dos fíleres. Para a aplicação dos métodos experimentais, fica clara a necessidade de uso de dispersante em teores altos, que garantam que os valores medidos são sobre as partículas individualizadas. As propriedades reológicas medidas das pastas compostas mostraram boa correlação com modelo de regressão quadrático, e observou-se que a tendência de aumento do empacotamento converge com a redução da viscosidade, obtendo boas correlações entre os dois nos sistemas mais concentrados. Foi possível propor otimização da demanda de água das pastas compostas analisando curvas reológicas equivalentes, e as medidas de empacotamento começam a compor um conjunto de dados para entender o comportamento desses sistemas e fazer previsões acerca de reologia e demanda de água de materiais cimentícios.
- Imprenta:
- Data da defesa: 09.06.2025
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ABNT
VIDAL, Alexandre Conrado Maia. Metodologia de avaliação experimental de empacotamento de pastas cimentícias e otimização de sua composição. 2025. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2025. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3146/tde-17122025-074925/pt-br.php. Acesso em: 02 jan. 2026. -
APA
Vidal, A. C. M. (2025). Metodologia de avaliação experimental de empacotamento de pastas cimentícias e otimização de sua composição (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3146/tde-17122025-074925/pt-br.php -
NLM
Vidal ACM. Metodologia de avaliação experimental de empacotamento de pastas cimentícias e otimização de sua composição [Internet]. 2025 ;[citado 2026 jan. 02 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3146/tde-17122025-074925/pt-br.php -
Vancouver
Vidal ACM. Metodologia de avaliação experimental de empacotamento de pastas cimentícias e otimização de sua composição [Internet]. 2025 ;[citado 2026 jan. 02 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3146/tde-17122025-074925/pt-br.php
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