https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/20357| File | Description | Size | Format | |
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| marcelamartinscarrara.pdf | 5.23 MB | Adobe PDF | View/Open |
| Type: | Trabalho de Conclusão de Curso |
| Title: | Avaliação de concretos com incorporação do óxido de grafeno rico em carbonila submetidos a altas temperaturas |
| Author: | Carrara, Marcela Martins |
| First Advisor: | Oliveira, Thaís Mayra de |
| Co-Advisor: | Carvalho, Aldo Ribeiro de |
| Referee Member: | Bastos, Flávia De Souza |
| Referee Member: | Quirino, Welber Gianini |
| Resumo: | O concreto é um dos materiais mais utilizados globalmente, sendo segundo apenas à água nesse aspecto. Sua popularidade se deve às suas propriedades quando endurecido, como alta resistência mecânica, facilidade de aplicação e baixo custo. Desde os tempos do Egito Antigo, o concreto evoluiu continuamente, com desenvolvimentos significativos incluindo a introdução de aditivos que alteram suas propriedades físicas e mecânicas. Esses avanços impulsionaram a construção civil, permitindo a criação de estruturas cada vez mais altas, complexas e inovadoras em termos de arquitetura. No contexto da durabilidade e segurança estrutural do concreto, a resistência ao fogo é crucial. É notável o aumento dos incêndios em estruturas civis, como recentes casos no Brasil, demonstrando a necessidade de materiais que resistam ao fogo. A presente pesquisa busca avançar com o uso inédito de um nano-material, óxido de grafeno rico em grupos carbonila (CGO) como aditivo no concreto, para a avaliação em altas temperaturas. A concentração ótima utilizada é de 0,02% em relação ao peso do cimento. Logo, foi avaliada a condutividade térmica do concreto de 0,02% CGO em relação ao concreto de REF. Em seguida, foram analisados concretos de REF e de 0,02% de CGO, em temperatura ambiente e submetidos a temperaturas de 300°C, 600°C e 900°C. Foram realizados ensaios de absorção de água por imersão, índice de vazios, massa específica real, velocidade de pulso ultrassônico, resistência a compressão e tração, módulo de elasticidade, MEV e DRX. Assim o estudo revelou que em altas temperaturas, tanto o concreto de REF e o de 0,02% CGO tiveram um aumento progressivo nos índices de vazios e absorção, devido à formação de poros, vazios e transformações químicas. No entanto, o concreto de 0,02% CGO demonstrou uma otimização na matriz em altas temperaturas, com uma redução de poros e vazios em comparação com o concreto de REF. A adição de CGO influenciou positivamente a retenção de água e a resistência ao impedir a propagação de fissuras, atuando como um reforço na estrutura. A resistência à compressão e tração a 300°C no concreto de REF e 0,02% CGO apresentaram resultados próximos, atribuídos à similaridade na matriz de concreto. Esses resultados sugerem que o CGO pode trazer melhorias ao concreto, funcionando como um fortalecimento na estrutura para incrementar a resistência e aprimorar a disposição da matriz, especialmente em concretos sujeitos a altas temperaturas. |
| Abstract: | Concrete is one of the most widely used materials globally, second only to water in this regard. Its popularity stems from its properties when hardened, such as high mechanical strength, ease of application, and low cost. Since ancient Egyptian times, concrete has evolved continuously, with significant developments including the introduction of additives that alter its physical and mechanical properties. These advancements have driven civil construction, enabling the creation of increasingly tall, complex, and architecturally innovative structures. In the context of concrete durability and structural safety, fire resistance is crucial. There has been a notable increase in fires in civil structures, as seen in recent cases in Brazil, highlighting the need for materials that can withstand fire. This study aims to advance the novel use of a nanomaterial, graphene oxide rich in carbonyl groups (CGO), as an additive in concrete for evaluation at high temperatures. The optimal concentration used is 0.02% relative to the weight of cement. The thermal conductivity of concrete with 0.02% CGO was evaluated in comparison to reference concrete (REF). Subsequently, REF and 0.02% CGO concretes were analyzed at room temperature and subjected to temperatures of 300°C, 600°C, and 900°C. Tests included water absorption by immersion, void index, real density, ultrasonic pulse velocity, compressive and tensile strength, modulus of elasticity, SEM, and XRD. The study revealed that at high temperatures, both REF and 0.02% CGO concrete showed a progressive increase in voids and absorption indices due to pore formation, voids, and chemical transformations. However, 0.02% CGO concrete demonstrated optimization in the matrix at high temperatures, with a reduction in pores and voids compared to REF concrete. The addition of CGO positively influenced water retention and resistance by preventing crack propagation, acting as reinforcement in the structure. Compressive and tensile strength at 300°C in REF and 0.02% CGO concrete showed similar results, attributed to the similarity in the concrete matrix. These findings suggest that CGO can enhance concrete, acting as reinforcement in the structure to improve strength and optimize matrix disposition, especially in concretes exposed to high temperatures. |
| Keywords: | Concreto Altas temperaturas Óxido de grafeno rico em carbonila Concrete High temperatures Carbonyl-rich graphene oxide |
| CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS |
| Language: | por |
| Country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) |
| Institution Initials: | UFJF |
| Department: | Faculdade de Engenharia |
| Access Type: | Acesso Aberto Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil |
| Creative Commons License: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ |
| URI: | https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/20357 |
| Issue Date: | 2-Jul-2024 |
| Appears in Collections: | Engenharia Civil - TCC Graduação |
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