Desenvolvimento de Cimento de Fosfato de Cálcio Reforçado por ...

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plastificantes normais. Os superfluidificantes mais conhecidos e empregados são os produtos de condensação do formaldeído com sulfonato de naftaleno e com sulfonato de trimetilamina. A característica mais importante dos superplastificantes é sua habilidade para dispersar as partículas de cimento. Observações ao microscópio eletrônico revelam que suspensões de cimento em água formam grandes aglomerados de partículas de cimento. Com a adição de superplastificantes, o cimento fica disperso em partículas praticamente individualizadas, o que permite um melhor aproveitamento da ligação cimentícia. O efeito fluidificante do superplastificante em pastas de cimento pode ser descrito como segue: Cimento Portland em contato com a água tem tendência a flocular devido a forças de Van der Waals, interações eletrostáticas entre cargas de sinais opostos e interações de química de superfície entre partículas se hidratando. O somatório desses efeitos resulta na formação de aglomerados de partículas com estruturas abertas com espaços entre as moléculas de água .Essas moléculas de água não participam diretamente da hidratação do cimento e não possuem o efeito lubrificante entre partículas. Na presença de superplastificantes, a dispersão das partículas de cimento ocorre devido à adsorção e repulsão eletrostática. Esse processo não permite formação de água aprisionada e impede a interação superficial de partículas. 2.2.7. Reforço de Cimento por Fibras Uma fibra em uma matriz qualquer contribui para aumentar a capacidade de suportar esforços do corpo. A carga é transferida, pela matriz, para a fibra, por deformação de cisalhamento na interface matriz-fibra. A transferência de carga tem sua origem, geralmente, como um resultado das diferenças de propriedades físicas da fibra e matriz. Expressões que mostram a variação da tensão de cisalhamento ao longo da interface-fibra matriz, e da tensão de tração na fibra podem ser obtidas por um equilíbrio de forças atuando num elemento de volume da fibra. Diferentes mecanismos podem operar durante a fratura do compósito, dependendo das diferenças de propriedades mecânicas e geometria entre a matriz e a fibra. Em compósitos de cimento as fibras são normalmente descontínuas; isto é, elas estão dispersas na matriz; e não atravessam inteiramente o corpo. Para efeitos de estudos, analisaremos modelos nos quais as fibras estão organizadas de forma contínua na matriz. 39
Estudos têm mostrado que, ao contrário do que ocorre com fibras descontínuas, as fibras contínuas em matrizes de cimento Portland hidratado podem ser consideradas como sendo simplesmente ligadas à matriz, a qual transfere pouca ou nenhuma carga às fibras. A tensão de tração na fibra é essencialmente constante ao longo do seu comprimento. A incorporação de fibras em matrizes frágeis de cimento serve para aumentar a tenacidade à fratura do compósito pelo processo de freagem da trinca e conseqüente aumento nas tensões de tração e flexão do compósito (Kelly, 1970). Dois métodos principais têm sido utilizados para aumentar a resistência à fratura dos cimentos ósseos de PMMA: redução da porosidade e adição de fases de reforço. (Topoleski et al., 1995). O conhecimento das propriedades das fibras é importante como subsídio ao projeto estrutural. Uma elevada resistência à tração da fibra é essencial para uma ação eficaz de reforço. Quanto maior a razão entre o módulo de elasticidade da matriz e da fibra, maior será a transferência de tração da matriz para as fibras. Fibras com altos valores de deformação na ruptura promovem elevada capacidade de deformação do compósito. Problemas associados com o desligamento na interface matriz-fibra são prevenidos pela utilização de materiais com baixos valores de módulo de Poisson. Na prática, muitas fibras têm falhas superficiais devido à manipulação, processamento, envelhecimento, etc.; tais defeitos afetam a resistência mecânica dos compósitos. A redução da resistência devido a defeitos nas fibras varia com o comprimento e diâmetro da fibra (Riley & Reddaway, 1968; Paratt, 1960). Pouca atenção tem sido dada aos efeitos de fibras defeituosas em compósitos de cimento. Deve-se, também, salientar que a tensão de tração nas fibras decresce quando aumentamos o seu comprimento. 2.2.8.Classificação das Fibras A Tabela 2.4. apresenta uma classificação das fibras naturais e sintéticas e os principais tipos hoje em utilização no mundo. 40
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Apêndice A Trabalhos Originados da
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