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http://hdl.handle.net/10773/30933
Title: | Estudo de adjuvantes orgânicos no impacto de aderências em argamassas-cola |
Author: | Fragoso, Sara Marques |
Advisor: | Costa, Maria Elisabete Jorge Vieira da Silva, Luís Miguel Cardoso da |
Keywords: | Cimento-cola Aderência Éter de celulose Éter de amido Poliacrilamida |
Defense Date: | 23-Feb-2021 |
Abstract: | Os cimentos-cola são adesivos, usados na construção civil capazes de unir
duas superfícies com naturezas químicas diferentes, que para além de ligantes
hidráulicos, cargas minerais e aditivos, têm na sua composição adjuvantes, que
que ainda em pequena percentagem, entre 0,01 e 0,7%, exercem um papel
fundamental na utilização prática do cimento-cola, nomeadamente na sua
aderência. Assim, este trabalho tem como objetivo perceber em que
propriedades e de que modo estes adjuvantes interferem de forma a justificar o
seu impacto nas aderências. Para o efeito, prepararam-se nove cimentos-cola
em que se variaram os adjuvantes usados. Caracterizaram-se primeiramente os
adjuvantes: realizou-se uma análise FTIR aos pós dos adjuvantes e uma análise
reológica às soluções de base aquosa dos adjuvantes (usando o viscosímetro
de Brookfield e o modelo matemático Power Law para ajuste dos resultados). A
análise aos adjuvantes teve como objetivo estabelecer a possibilidade de se
correlacionar as suas características a nível químico e reológico com o seu
comportamento na matriz do cimento-cola. Os diferentes cimentos-cola foram
caracterizados em termos de propriedades como poder molhante, transferência,
resistência ao deslizamento, densidade, retenção de água e tempo de presa,
por serem propriedades que influenciam a aderência e por se saber de antemão
que são alteradas pela adição dos adjuvantes. Por fim, mediram-se as tensões
de aderências iniciais, a força de adesão à tração após calor (70 ºC) e imersão
e o tempo aberto.
Os resultados referentes à análise FTIR dos adjuvantes evidenciaram que
as diferenças a nível químico são diminutas. Porém, os estudos reológicos
revelaram comportamentos com diferenças significativas.
Avaliaram-se as várias propriedades (essenciais e secundárias) das
diferentes pastas adotadas procurando-se, sempre que possível e justificável, o
estabelecimento de correlações que conduzissem à compreensão dos
mecanismos de atuação dos adjuvantes. Desta forma, conclui-se que os
adjuvantes influenciam as aderências e a resistência ao deslizamento pela sua
ação em propriedades do cimento-cola. As aderências iniciais são superiores
quando o adjuvante garante simultaneamente elevada retenção de água e
densidade da pasta, ao passo que as aderências no tempo aberto são
superiores quando os adjuvantes levam ao aumento do tempo de presa e a
baixos valores de retenção de água. Relativamente à resistência ao
deslizamento, este é superior quando o adjuvante tem menor capacidade de
reter ar (maiores densidades).
Em conclusão, este trabalho revela que a utilização destes adjuvantes será
sempre o resultado de compromisso uma vez que a sua atuação conduz
geralmente a resultados antagónicos aos nível do interesse global. Por exemplo,
pode conduzir a retenções de água elevadas, que se associam ao aumento do
poder molhante e da aderência inicial, mas prejudicando o tempo aberto. Ou
então, quando a sua atuação conduz ao aumento da densidade da pasta,
associado aos casos com retenções de água menores, verifica-se o aumento da
resistência ao deslizamento, mas também resulta uma diminuição da aderência
inicial. Tile adhesives are adhesives used in civil construction, capable of joining two surfaces with different chemical natures, which in addition to hydraulic binders, mineral fillers and additives, have in their composition adjuvants, which despite being in a small percentage, among 0.01 and 0.7% have fundamental functions for the practical use of adhesive cements, namely adhesion. Thus, this work aims to identify the properties affected by adjuvants and to understand the way they are affected in order to justify the impact of adjuvants on adhesion. For this purpose, nine tile adhesives were prepared in which the only variation was the adjuvants used. Adjuvants were firstly characterized: FTIR analysis was performed to adjuvant powders and a rheological analysis was carried out to water-based solutions of the adjuvants (using the Brookfield viscometer and applying a mathematical model to adjust the Power Law). The different adhesive cements were characterized in terms of properties such as wetting power, transfer, slip resistance, paste density, water retention and setting time, because it is known in advance that are properties influence adherence and because they are altered by the addition of adjuvants. Finally, initial tensile adhesion strength, tensile adhesion strength after heat (70 ºC) and water immersion and open time were measured. Regarding the FTIR analysis of the adjuvants, it was found that the differences at the chemical level are small. However, behaviour significantly different were revealed by rheological studies. Various properties (both essential and secondary) of the various tile adhesives pastes prepared were evaluated while trying to establish relationships between them, whenever possible, as a way of understanding the mechanisms underlying the role of adjuvants. Thus, it was concluded that adjuvants influence adhesions and the slip resistance through their effects on tile adhesive properties. The initial adhesions are superior when the adjuvant ensures simultaneously high values of water retention and density, while open time adhesion is superior when the adjuvants lead to the increase of the setting time and decrease of water retention. The slip resistance is greater when the adjuvants have less capacity to retain air (higher densities). In conclusion, this work reveals that the use of this adjuvants will always be the result of a compromise since their performance generally leads to a conflict results at the level of global interest. For example, it lead to high water retentions, which are associated with an increase of wetting power and initial adhesions, but impairing open time. Or, when its performance leads to an increase in the paste density, associated with cases with less water retention, there is an increase in slip resistance, but it also results in a decrease in initial adhesions. |
URI: | http://hdl.handle.net/10773/30933 |
Appears in Collections: | UA - Dissertações de mestrado DQ - Dissertações de mestrado |
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