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Mémoire de Maîtrise
DOI
Document
Auteur
Nom complet
Rafael Testoni Cécel
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2019
Directeur
Jury
John, Vanderley Moacyr (Président)
Alves, Marcilio
Rodrigues, José de Anchieta
Titre en portugais
Influência do uso de filler calcário como material cimentí­cio suplementar nas propriedades de fratura de pastas de cimento.
Mots-clés en portugais
Calcário
Cimento
Fator de intensidade de tensão crítico
Mecânica da fratura
Rugosidade
Resumé en portugais
Este estudo avaliou propriedades de fratura e seus parâmetros de superfície em composições de pasta de cimento de mesma porosidade capilar, variando o teor de filler calcário como substituinte ao cimento comercial. Ainda, para avaliação do efeito em composições de argamassa, foi avaliada a capacidade de redução de água que essa adição pode proporcionar e seu efeito na resistência mecânica. A avaliação dos parâmetros de fratura ocorreu por ensaio de flexão por carregamento em três pontos, com controle por taxa de deslocamento e as análises de superfície por ensaio de interferometria, em seções de fratura e entalhe. O aumento do teor de filler calcário proporcionou redução da demanda de água nas argamassas, para mesmo comportamento. A redução da demanda foi ainda maior para as composições dispersas com aditivo, em relação à referência com aditivo. As resistências à compressão das argamassas apresentaram boa correlação em relação ao ajuste com todas as composições, enquanto foi observado que argamassas de médio teor de filler podem apresentar mesma resistência à flexão que as argamassas de referência, mesmo que estas apresentem menor porosidade capilar. As pastas ensaiadas à flexão por carregamento três pontos não apresentaram comportamento quase-frágil, impedindo o cálculo da energia de fraturamento. Isto ocorreu devido ao método de ensaio adotado, com configuração inadequada, e que pode ser ajustada através da redução da taxa de deslocamento do ensaio, da geometria dos corpos de prova ou da geometria dos entalhes produzidos. Todas as composições apresentaram insensibilidade à profundidade de entalhe sob as condições de ensaio adotadas, possivelmente devido às falhas de configuração do método. As médias de resistência à flexão e do fator de intensidade de tensão crítico foram maiores para a composição de alto teor de filler, seguidos da referência e da composição de médio teor de filler, respectivamente. Em todas as análises e tipos de superfície estudadas, as composições de alto teor de filler apresentaram maior índice de rugosidade e amplitude entre picos e vales, enquanto não foi identificada diferença entre a referência e a composição de médio teor de filler. Estes dois parâmetros e a raiz quadrática da rugosidade indicaram que a rugosidade das superfícies fraturadas é maior que em superfícies cortadas com disco diamantado.
Titre en anglais
Influence of the use of limestone filler as a supplementary cementitious material on the fracture properties of cement pastes.
Mots-clés en anglais
Cement paste
Critical stress intensity factor
Limestone filler
Roughness
Resumé en anglais
This study assesses fracture properties and their surface parameters in cement paste compositions of the same capillary porosity, varying the filler content of limestone as a substitute for commercial cement. Also, to evaluate the effect in mortar compositions, the water reduction capacity that this addition can provide and its effect on the mechanical resistance was evaluated. The evaluation of the fracture parameters was performed by three-point loading flexion test with displacement rate control and surface analysis by interferometry test in fracture and notch sections. The increase of limestone filler provided a reduction of the water demand in the mortars, in relation to the reference, for spreading of 265mm in table of consistency. The water demand reduction was even greater for compositions dispersed with admixture, relative to the reference with admixture. The compressive strength of the mortars presented a good correlation in the fit with all the compositions, while it was observed that mortars of medium filler content may have the same flexural strength as the reference mortars, even if they have lower capillary porosity. The pastes tested by three-point loading did not exhibit quasi-fragile behavior, preventing the calculation of fracturing energy. This was due to the inadequately configured test method adopted, which can be adjusted by reducing the test displacement rate, the geometry of the specimens or the geometry of the notches produced. All compositions presented insensitivity to the notch depth under the test conditions adopted, possibly due to method configuration failures. The averages of flexural strength and critical stress intensity factor were higher for the high filler composition, followed by the reference and medium filler composition, respectively. In all analyzes and surface types studied, high filler compositions presented higher roughness and amplitude index between peaks and valleys, while no difference between the reference and medium filler composition was identified. These two parameters and the quadratic root roughness indicated that the roughness of the fractured surfaces is greater than on surfaces cut with diamond disc.
 
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Date de Publication
2019-08-26
 
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