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dc.contributor.advisorAnjos, Marcos Alyssandro Soares dos-
dc.contributor.authorBarbosa, Marcella de Sena-
dc.date.accessioned2022-04-11T23:16:59Z-
dc.date.available2022-04-11T23:16:59Z-
dc.date.issued2022-02-22-
dc.identifier.citationBARBOSA, Marcella de Sena. Desenvolvimento de compósitos para impressão 3D com consumo de cimento reduzido por meio de adições minerais. 2022. 80f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/46890-
dc.description.abstractRecently, 3D concrete printing (3DCP) has been gaining prominence in the construction industry. However, in order to meet the extrusion requirements, 3DCP mixtures are usually dosed with high Portland cement contents. Thus, a solution seen as promising to make this technology more sustainable is the reduction of cement consumption through partial replacement by mineral additions. In view of this, the present research aims to develop composites for 3D printing containing different percentages of limestone filer and metakaolin as binder fraction of the analysis compositions. The proposed mixtures encompass replacement contents in 30% limestone filer, 40% limestone filer, and 30% limestone filer with 10% metakaolin. In the fresh state, these composites were evaluated through the tests of spreading, slump, bulk density, incorporated air content, squeeze-flow and buildability. In the hardened state, flexural strength, compressive strength, interlayer adhesion, specific mass, void index, and water absorption by immersion were analyzed. In general, the mixtures demonstrated compliance with the requirements of the printer handled. A highlight is given to the composite containing 30% filer with 10% metakaolin that, with the ideal amount of water, evidenced good print quality and excellent buildability of the printed part. The mixes containing only filer showed higher deformability of the mixture, and this characteristic is directly proportional to the content of incorporation of this material. The behavior in the hardened state, in turn, indicated that it was related to cement consumption. The higher this parameter, the better was the mechanical performance. In relation to the reference mixture, the mixes containing 30% filer, 40% filer, and 30% filer with 10% metakaolin showed behaviors of, respectively, -24,5%, -34,4% and -31,4% (flexural strength), -43,8%, -50,2% and -36,5% (compressive strength) and -2,2%, -19,5% and +0,5% (interlayer adhesion strength) at 7 days of age. Moreover, the content of void index and water absorption by immersion were higher as the value of specific mass of these composites was lower. It is possible to conclude, therefore, that there is the possibility of obtaining printable mixtures with reduced cement consumption and that are in compliance with requirements necessary for the printing system used.pt_BR
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectImpressão 3Dpt_BR
dc.subjectCimentopt_BR
dc.subjectFiler calcáriopt_BR
dc.subjectMetacaulimpt_BR
dc.subjectCapacidade de construçãopt_BR
dc.titleDesenvolvimento de compósitos para impressão 3D com consumo de cimento reduzido por meio de adições mineraispt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVILpt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4947955041560870pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/3904325866154130pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Cabral, Kleber Cavalcanti-
dc.contributor.advisor-co1ID67140335400pt_BR
dc.contributor.referees1Nóbrega, Ana Cecilia Vieira da-
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3109732203611868pt_BR
dc.contributor.referees2Bezerra, Ulisses Targino-
dc.description.resumoRecentemente, a impressão 3D de concreto (3DCP) vem ganhando destaque no setor da construção civil. Porém, de modo a atender aos requisitos de extrusão, as misturas 3DCP normalmente são dosadas com elevados teores de cimento Portland. Sendo assim, uma solução vista como promissora para tornar esta tecnologia mais sustentável é a redução do consumo de cimento através da substituição parcial por adições minerais. Em vista disso, a presente pesquisa tem como objetivo o desenvolvimento de compósitos para impressão 3D contendo diferentes percentuais de filer calcário e metacaulim como fração aglomerante das composições de análise. As misturas propostas englobam teores de substituição em 30% de filer calcário, 40% de filer calcário e 30% de filer calcário com 10% de metacaulim. No estado fresco, esses compósitos foram avaliados através dos ensaios de espalhamento, abatimento, densidade de massa, teor de ar incorporado, squeeze-flow e capacidade de construção. No estado endurecido, foram realizadas análises de resistência à flexão, compressão, aderência entre camadas, massa específica, índice de vazios e absorção de água por imersão. De um modo geral, as misturas demonstraram atendimento aos requisitos da impressora manuseada. Um destaque é dado ao compósito contendo 30% de filer com 10% de metacaulim que, com a quantidade ideal de água de amassamento, evidenciou uma boa qualidade de impressão e excelente capacidade de construção da peça impressa. Os traços contendo apenas filer apresentaram maior deformabilidade da mistura, sendo essa característica diretamente proporcional ao teor de incorporação desse material. O comportamento no estado endurecido, por sua vez, indicou estar relacionado com o consumo de cimento. Quanto maior esse parâmetro, melhor foi o desempenho mecânico. Em relação ao traço referência, as misturas contendo 30% de filer, 40% de filer e 30% de filer com 10% de metacaulim evidenciaram comportamentos de, respectivamente, -24,5%, -34,4% e -31,4% (resistência à flexão), -43,8%, -50,2% e -36,5% (resistência à compressão) e -2,2%, -19,5% e +0,5% (resistência de aderência entre camadas) aos 7 dias de idade. Além disso, o teor de índice de vazios e absorção de água por imersão se mostraram maiores conforme menor foi o valor de massa específica desses compósitos. É possível concluir, portanto, que existe a possibilidade em obter misturas imprimíveis com consumo de cimento reduzido e que se encontram em atendimento com requisitos necessários ao sistema de impressão utilizado.pt_BR
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