Skip navigation
Universidade Federal da Bahia |
Repositório Institucional da UFBA
Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/40315
Registro completo de metadados
Campo DCValorIdioma
dc.creatorAmorim Júnior, Nilson Santana-
dc.date.accessioned2024-10-04T23:23:48Z-
dc.date.available2025-10-01-
dc.date.available2024-10-04T23:23:48Z-
dc.date.issued2024-05-24-
dc.identifier.citationAMORIM JÚNIOR, Nilson Santana. Desenvolvimento de micropartículas de liberação controlada para a realcalinização e argamassas e concretos sujeitos à ação do CO2. 2024 (Doutorado em Engenharia Civil) - Escola Politécnica, Universidade Federal da Bahia, Salvador, 2024.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufba.br/handle/ri/40315-
dc.description.abstractThe corrosion of steel in reinforced concrete structures is a significant contemporary socio-economic problem. It leads to the early deterioration of structures and significant economic losses. CO2 is one of the most aggressive agents that cause corrosion. It reacts with cement hydration products in a process known as carbonation, resulting in a decrease in pH and leaving the reinforcement susceptible to corrosion. This study developed microparticles (microspheres) that dissolve on demand and release an agent that regulates the pH of the matrix, providing a barrier to CO2 and/or a gain in service life for reinforced concrete structures. The microparticles were produced using biopolymers maltodextrin and chitosan as the matrix material, along with calcium, sodium, and aluminum hydroxides as re-alkalizing agents. Following the production of the microspheres in a spray dryer, they were characterized to assess their alkalinization potential and integrity, with the pH variation of the medium serving as the criterion for evaluation. Furthermore, in order to ascertain the impact of the microspheres on the cement matrix, a series of physical and mechanical tests, thermogravimetric analysis, calorimetry, setting time assessments, and phase formation investigations (X-ray diffraction) were conducted on pastes and mortars incorporating maltodextrin and chitosan microspheres. Ultimately, the findings from these assessments were utilized to fabricate concrete incorporating microspheres, which was then evaluated for chloride and CO₂ diffusion. The results demonstrate the capacity for realkalinization and the structural integrity of the maltodextrin microspheres. The chitosan microspheres underwent chemical modification to achieve the same capacity, demonstrating favorable outcomes for realkalization in carbonated mortars with a low water/cement ratio. The concretes containing maltodextrin microspheres produced with calcium and aluminum hydroxides demonstrated enhanced alkalinization capacity, reducing CO₂ Kacel by 99%. Additionally, they exhibited superior outcomes in terms of corrosion potential and electrical resistivity, with only constraints associated with delayed hydration reactions. Consequently, microspheres can be regarded as a viable corrosion inhibitor.pt_BR
dc.description.sponsorshipFAPESB E CNPqpt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIApt_BR
dc.rightsAcesso Restrito/Embargadopt_BR
dc.subjectMicropartículaspt_BR
dc.subjectMicroesferaspt_BR
dc.subjectDurabilidadept_BR
dc.subjectCarbonataçãopt_BR
dc.subjectRealcalinização controladapt_BR
dc.subjectDifusão de cloretospt_BR
dc.subject.otherMicroparticlespt_BR
dc.subject.otherMicrospherespt_BR
dc.subject.otherDurabilitypt_BR
dc.subject.otherCarbonationpt_BR
dc.subject.otherControlled realkalizationpt_BR
dc.subject.otherChloride diffusionpt_BR
dc.titleDesenvolvimento de micropartículas de liberação controlada para a realcalinização de argamassas e concretos sujeitos à ação do Co2pt_BR
dc.title.alternativeDevelopment of controlled release microparticles for the realkalinization of mortars and concretes subject to Co2 actionpt_BR
dc.typeTesept_BR
dc.contributor.refereesRibeiro, Daniel Véras-
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Civil (PPEC) pt_BR
dc.publisher.initialsUFBApt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVILpt_BR
dc.contributor.advisor1Ribeiro, Daniel Véras-
dc.contributor.advisor2Silva, Jania Betania Alves-
dc.contributor.referee1Dias, Cléber Marcos Ribeiro-
dc.contributor.referee2Assis, Denilson de Jesus-
dc.contributor.referee3Possan, Edna-
dc.contributor.referee4Almeida, Fernando do Couto Rosa-
dc.contributor.referee5Silva, Jania Betania Alves-
dc.creator.ID0000-0002-0726-4645pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/5181431937257615pt_BR
dc.description.resumoA corrosão do aço presente nas estruturas de concreto armado é um dos principais problemas socioeconômicos contemporâneos, levando a deteriorações precoces das estruturas e prejuízos econômicos significativos. Dentre os agentes agressivos que causam a corrosão, está o CO2, que reage com produtos da hidratação do cimento, em um processo conhecido como carbonatação, resultando na diminuição do pH e deixando a armadura suscetível à ocorrência da corrosão. Com isso, o presente trabalho buscou desenvolver micropartículas (microesferas) que se dissolvam (quando solicitadas) e liberem um agente que regule o pH da matriz, fornecendo uma barreira ao CO2 e/ou uma sobrevida às estruturas de concreto armado. As micropartículas foram produzidas utilizando como material de matriz os biopolímeros maltodextrina e quitosana, além de hidróxidos de cálcio, sódio e alumínio como agentes realcalinizantes. Após a produção das microesferas em spray dryer, essas foram caracterizadas para verificar o potencial de realcalinização e a integridade, de acordo com a variação de pH do meio. Além disso, com o intuito de se verificar o efeito das microesferas na matriz cimentícia, foram realizados ensaios físico/mecânicos, termogravimetria, calorimetria, tempo de pega e formação de fases (DRX) em pastas e argamassas contendo microesferas de maltodextrina e quitosana. Por fim, a partir dos resultados obtidos nesses ensaios, foram moldados e avaliados concretos com a incorporação de microesferas quanto à difusão de cloretos e do CO2. Os resultados indicam a capacidade de realcalinização e integridade para as microesferas de maltodextrina. As microesferas de quitosanas necessitaram de modificação química para atingirem a mesma capacidade, apresentando resultados satisfatórios para realcalinização em argamassas carbonatadas com baixa relação água/cimento. Os concretos contendo microesferas de maltodextrina produzidas com hidróxidos de cálcio e alumínio apresentaram melhor poder de realcalinização, reduzindo em 99% o Kacel de CO2, além de obter melhores resultados quanto ao potencial de corrosão e resistividade elétrica, possuindo apenas limitações associadas ao retardo do tempo das reações de hidratação. Diante disso, as microesferas podem ser consideradas como um inibidor de corrosão.pt_BR
dc.publisher.departmentEscola Politécnicapt_BR
dc.type.degreeDoutoradopt_BR
Aparece nas coleções:Tese (PPEC)

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
Tese - Nilson Santana de Amorim Jr. (PPEC_UFBA).final.pdfTese - Nilson Amorim Júnior (PPEC - UFBA)7,89 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir
Mostrar registro simples do item Visualizar estatísticas


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.