Banca de DEFESA: ITALO BATISTA DA SILVA

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : ITALO BATISTA DA SILVA
DATA : 27/07/2018
HORA: 09:30
LOCAL: Laboratório de Cimentos da UFRN
TÍTULO:

Efeito da adição de poliuretana (pu) nas propriedades termomecânicas de pastas de cimento Portland sujeitas a altas temperaturas


PALAVRAS-CHAVES:

Cimentação; Pastas de cimento flexíveis; Propriedades termomecânicas; Expansão térmica; Poliuretana (PU)


PÁGINAS: 100
RESUMO:

Com o intuito de adaptar o cimento Portland para poço a condições de alta temperatura e gradientes térmicos, a aplicação de aditivos de natureza polimérica pode ser uma forma de melhorar seu comportamento termomecânico. O objetivo deste trabalho é avaliar o efeito da adição de diferentes concentrações de poliuretana (PU) nas propriedades termomecânicas de pastas de cimento submetidas a temperaturas de até 300°C e pressão de 3kpsi. Foram preparadas formulações aditivadas com 1, 2 e 3 gpc de poliuretana, denominadas respectivamente de PU1, PU2 e PU3. Também foi preparada uma pasta padrão (sem PU). As pastas foram curadas por 14 dias (banho térmico de 38oC durante 11 dias mais 3 dias na câmara de cura na temperatura de 300°C), 28 dias (banho térmico de 38oC durante 11 dias mais 3 dias na câmara de cura na temperatura de 300°C) e 90 dias (banho térmico de 38oC durante 11 dias mais 3 dias na câmara de cura na temperatura de 300°C). Essas condições são características de pastas sujeitas a altas temperaturas em operações de injeção de vapor. As propriedades mecânicas das pastas curadas foram analisadas por resistência à compressão com auxílio de extensômetros, resistência à tração por compressão diametral, frequência de ressonância para o cálculo do coeficiente de Poisson e ensaio ultrassônico para o cálculo do módulo de elasticidade. As propriedades térmicas foram investigadas pelo estudo do comportamento do coeficiente de expansão térmica linear (CTE) em atmosfera de argônio e também pela análise termogravimétrica (TG) para monitorar a variação de massa na mesma condições temperatura e taxa de aquecimento da dilatometria. As amostras foram caraterizadas, ainda, por difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (MEV - FEG). Os resultados de resistência à compressão demonstraram leve redução de valores com adição de poliuretana. Após 14 dias de cura, a resistência à compressão foi 24,7 MPa, 22,3 MPa e 20,0 MPa, para as formulações PU1, PU2 e PU3 respectivamente. A resistência à tração foi 4,5 MPa, 4,0 MPa e 2,8 MPa, respectivamente. A pasta padrão, sem PU, teve resistência à compressão de 28,4 MPa e à tração de 4,8 MPa.  Após 28 dias, a PU2 obteve maior resistência à compressão de 27,8 MPa e à tração de 4,82 MPa, enquanto a amostra padrão com 29,88 MPa e 5,03MPa. Com 90 dias de cura o padão de comportamento das composições foi similar aos com 14 e 28 dias. A amostra PU2 também demonstrou, após 28 dias de cura, bom comportamento elástico, evidenciado pelos valores do módulo de elasticidade e do coeficiente de Poisson, 16,5 GPa e 0,22 (a pasta de referência obteve 17,6 GPa de módulo elástico e Poisson de 0,20). Após 28 e 90 dias, as amostras apresentaram elevados picos de xonotlite, fase que confere maior estabilidade ao cimento de acordo com dados da literatura. A presença de poliuretana também afetou o coeficiente de expansão térmica dos materiais no ensaio de dilatometria, uma vez que sua presença diminui a cinética de hidratação das amostras. À medida que a concentração de poliuretana na amostra aumentava (amostra PU1 para PU3), a característica de comportamento de expansão do polímero exigia tempos de cura mais longos para se tornar evidente. Dessa forma, os resultados mostram que as propriedades termomecânicas das formulações aditivadas com PU foram satisfatórios comparados com a pasta padrão, principalmente com 28 e 90 dias de cura, apresentando melhor estabilidade na caracterização cristalográfica e morfológica, no estudo da resistência à compressão e à tração, no comportamento plástico (elástico) e dilatométrico,  pois diminuiram a incompatibilidade térmica entre a bainha de cimento e o revestimento de aço. Além disso, reduz o comportamento frágil do cimento, contribuindo de maneira geral para o comportamento termomecânico do material da bainha submetido a altas temperaturas e gradientes.


MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1298936 - ANTONIO EDUARDO MARTINELLI
Externo à Instituição - ANTONIO FARIAS LEAL - UFPB
Interno - 1804366 - JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
Externo ao Programa - 1754344 - MARCOS ALLYSON FELIPE RODRIGUES
Externo à Instituição - WENDELL ROSSINE MEDEIROS DE SOUZA - UFERSA
Notícia cadastrada em: 08/06/2018 10:54
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