Incorporação da bactéria Bacillus Subtilis em pasta cimentícia : análise da autocicatrização e do impacto nas reações de hidratação
A autocicatrização de massas cimentícias tem sido pesquisada há mais de década, contudo com um enfoque sempre voltado a concreto e argamassa. O presente estudo cultivou bactérias do gênero Bacillus subtilis, as imobilizou em duas matrizes distintas: óxido de ferro III e biochar para autocicatrização...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2025 |
| País: | Brasil |
| Institución: | Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) |
| Repositorio: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS |
| Idioma: | portugués |
| OAI Identifier: | oai:www.lume.ufrgs.br:10183/293376 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10183/293376 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Cimento Bacillus subtilis Autocicatrização Hidratação do cimento Self-healing Cement Isothermal calorimetry Biochar and iron oxide as immobilizer |
| Sumario: | A autocicatrização de massas cimentícias tem sido pesquisada há mais de década, contudo com um enfoque sempre voltado a concreto e argamassa. O presente estudo cultivou bactérias do gênero Bacillus subtilis, as imobilizou em duas matrizes distintas: óxido de ferro III e biochar para autocicatrização em pasta cimentícia. Foram concebidas diferentes misturas variando bactérias e agentes imobilizadores a fim de propiciar um melhor entendimento da influência de cada material na resistência mecânica, nas reações e produtos de hidratação. Os materiais foram caracterizados por DRX, FRX, granulometria a laser, BET e FTIR. Calorimetria isotérmica foi realizada para compreensão do impacto na hidratação. Foram moldados corpos-de-prova 2 x2 x 2 cm3 para avaliação da resistência à compressão aos 7 e 28 dias, e para a autocicatrização foram moldados corpos-de-prova 5 x 5 x 5 cm3 . A caracterização dos produtos de hidratação foi feita por TGA, DRX e MEV. O estudo da autocicatrização foi realizado mediante fissuras de compressão, as quais foram acompanhadas por 28 dias, apresentado recuperação de fissuras de até 0,35 mm. Os corpos-de-prova apresentaram resistências à compressão acima de 30 MPa aos 7 dias e acima de 45 MPa aos 28 dias. A calorimetria demonstrou que o lactato de cálcio, precursor da reação bacteriana, é o material que mais impacta a hidratação, gerando aumento nos picos e no calor acumulado. A TGA confirmou uma relação inversa entre as quantidades de portlandita e carbonato de cálcio, decorrente das reações desencadeadas no processo de autocicatrização, a primeira sendo a reação direta da bactéria e indireta entre a portlandita e o CO2. Os ensaios de DRX confirmaram os produtos de hidratação formados, e o MEV proporcionou a visualização do carbonato de cálcio precipitado pelas bactérias e a confirmação de calcita na sua forma cristalina. |
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