Avaliação de misturas cimentícias para impressão 3D com desempenho térmico otimizado

dc.contributor.advisorMartinelli, Antônio Eduardo
dc.contributor.advisorIDhttps://orcid.org/0000-0003-3885-9104pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/0022988322449627pt_BR
dc.contributor.authorAraújo, Rísia Amaral
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0001-9265-9459pt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4943415478697623pt_BR
dc.contributor.referees1Gelamo, Rogerio Valentim
dc.contributor.referees2Nobrega, Ana Cecilia Vieira da
dc.contributor.referees2IDhttps://orcid.org/0000-0003-1118-1911pt_BR
dc.contributor.referees2Latteshttp://lattes.cnpq.br/3109732203611868pt_BR
dc.contributor.referees3Cabral, Kleber Cavalcanti
dc.contributor.referees4Anjos, Marcos Alyssandro Soares dos
dc.date.accessioned2022-11-24T20:40:23Z
dc.date.available2022-11-24T20:40:23Z
dc.date.issued2022-05-27
dc.description.abstractThe development of 3D printed concrete mixes has been significantly studied during the last few years. However, the optimization of the thermal comfort of printed structures still requires further improvement. Therefore, the objective of the present study is to evaluate the effect of replacing natural sand by light expanded clay aggregate (LECA) on the properties of Portland-based 3DCP mixes. The mixtures were defined by a 2² factorial design with independent factors as the substitution content (% sub) of sand by LECA and the aggregate relation to binders ratio (a/b). The substitution of natural sand by LECA was carried out in volume% due to the difference in density, to maintain the granulometric distribution of the mixes. The compression flow technique together with the well-known consistency table were used to evaluate the rheological behavior of 3DCP mixes containing aggregates with up to 1.2 mm in maximum diameter. The experimental results show that the substitution of sand by LECA increased the yield stress of the mixes and improved their constructability, maintaining the same workability, compressive strength and porosity as the reference LECAfree mixture. The thermal insulation behavior of the mixes was improved by the use of LECA in the composition. The thermal behavior of the mixes was modeled and an equation dependent only on the (%sub) factor was found.pt_BR
dc.description.resumoA impressão 3D de concretos (3DCP) tem ganhado forte impulso ao longo dos últimos anos. Porém, misturas capazes de otimizar o conforto térmico de estruturas impressas ainda precisam ser estudadas. Dessa forma, o objetivo do presente trabalho é avaliar a influência do teor de substituição de areia natural por agregado leve de argila expandida (LECA) nas propriedades mecânicas e físicas de misturas à base de cimento Portland para 3DCP. As misturas foram formuladas a partir de um planejamento fatorial 2² tendo como fatores independentes o teor de substituição (%sub) de areia por LECA e a relação agregado sobre ligantes (a/b). A substituição da areia natural por LECA foi realizada em volume, em função da diferença de densidade entre eles. A técnica de Squeeze-flow, em conjunto com o ensaio de flow-table, foi utilizada para avaliar o comportamento reológico das misturas para 3DCP contendo agregados de até 1,2 mm de diâmetro máximo. Os resultados experimentais obtidos através do ensaio de squeeze-flow mostraram que a substituição de areia por LECA aumentou a tensão de escoamento e a viscosidade da mistura, o que resulta em aumento da construtibilidade sem deixar de apresentar trabalhabilidade equivalente a mistura de referência. Além disso, constatou-se que a substituição da areia pela LECA aumentou o isolamento térmico sem comprometer importantes propriedades estruturais, como resistência mecânica e porosidade. Por fim, o comportamento térmico dos compósitos foi modelado e foi encontrada uma equação dependente apenas do fator teor de substituição (%sub).pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqpt_BR
dc.identifier.citationARAÚJO, Rísia Amaral. Avaliação de misturas cimentícias para impressão 3D com desempenho térmico otimizado. Orientador: Antônio Eduardo Martinelli. 2022. 125f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/49872
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAISpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectConcreto impresso 3Dpt_BR
dc.subjectAgregado leve de argila expandidapt_BR
dc.subjectDesign de experimentospt_BR
dc.subjectReometria por squeeze-flowpt_BR
dc.subjectConforto térmicopt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICApt_BR
dc.titleAvaliação de misturas cimentícias para impressão 3D com desempenho térmico otimizadopt_BR
dc.title.alternativeEvaluation of cement mixes for 3D printing with optimized thermal performancept_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR

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