Efeito da deposição de nano-sílica (SiO2) em fibras de celulose sobre a compatibilidade com matriz cimentícia

Abstract

O presente trabalho objetivou avaliar a modificação de fibras de polpa celulose e a sua influência na hidratação inicial da matriz cimentícia. A modificação das fibras foi realizada por deposição de partículas de sílica (SiO2) sobre a superfície das mesmas pelo método sol-gel. As fibras modificadas (FM) e não modificadas (FNM) foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), por espectroscopia de energia dispersiva (EDS), por difração de raio-X (DRX) e quanto a porosidade e área superficial específica, pelo método BET. Para o teste de hidratação inicial, o índice de inibição (I.I) foi determinado por meio de informações obtidas de uma curva de típica de temperatura em função do tempo, na presença e na ausência de fibras (FM e FNM) e de aditivos (calcário agrícola – filler, hidroxipropilmetilcelulose – HPMC e poliéter carboxílico – ADVA). Os resultados mostraram que as fibras de polpa celulose submetidas a modificação obtiveram recobrimento superficial homogêneo formado por partículas de sílica esféricas, com diminuição do índice de cristalinidade em 14,51% e aumento da área superficial específica em 209,56% e do volume e diâmetro dos poros em 134,26% e 10,28%, respectivamente. Quanto ao teste de compatibilidade, observou-se que tanto as FM, quanto as FNM, na ausência de aditivos, apresentaram I.I classificado como baixo, de -0,09% e 0,13%, respectivamente. Por outro lado, a presença dos aditivos (sem fibras) no cimento alterou o I.I para médio (67,10%), a mistura com FNM resultou em um I.I extremo, de 179,16%, já a presença de FM teve o menor I.I dos tratamentos na mistura com aditivos, de 53,84%. Os resultados revelaram que as fibras modificadas, quando misturadas ao cimento na presença de aditivos, foram capazes de alterar o comportamento inicial de hidratação do cimento quando comparado com o comportamento da mesma mistura (cimento+aditivos) com fibras não modificadas.