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Tipo documento: Dissertação
Título: Análise da resistência mecânica da pasta de cimento com adição de amidos de fruta de lobeira (Solanum lycocarpum), mandioca (Manihot esculenta) e milho (Zea mays)
Autor(es): Locatelli, Ana Paula Klaus
Orientador(a): Stefani, Ricardo
Membro da Banca: Stefani, Ricardo
Membro da Banca: Fitaroni, Lays Batista
Membro da Banca: Guimarães, José Marcos Faccin
Resumo : A resistência da estrutura é fator essencial na construção civil, portanto é necessário o conhecimento do desempenho do cimento para a confecção de projetos estruturais mais próximos da realidade. A utilização de possíveis aditivos vegetais na construção civil é um importante exemplo de prática sustentável pela sua simplicidade de produção e abundância na natureza. Este trabalho tem como objetivo principal realizar um estudo comportamental do desempenho mecânico dos corpos de prova de pasta de cimento, sob o esforço de compressão, quando empregados aditivos de amidos de fruta de lobeira, mandioca e milho, sob variados teores, a fim de avaliar uma possível utilização do amido na fabricação do cimento Portland. Os amidos de mandioca e milho foram adquiridos no mercado local e o amido de fruta de lobeira foi extraído em laboratório. Os amidos foram caracterizados através da Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Absorção na Região do Infravermelho (FTIR) e por análises térmicas, Termogravimetria (TG) e Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC). Já para as análises das pastas de cimento, foram realizados ensaios de absorção de água, e teor de umidade e resistência à compressão na idade de 7 e 28 dias, com teores de 0,5%, 0,8% e 1,0%. A extração do amido da fruta-do-lobo mostrou rendimento da ordem de 5,31%. Em relação aos grânulos através do MEV, o diâmetro médio do amido de mandioca, milho e da lobeira foram respectivamente 15,69 µm, 17,90µm e 12,69 µm. As análises dos espectros FTIR apresentaram bandas características aos alongamentos, flexões e deformações condizentes aos principais grupos funcionais específicos do polímero amido. Todas as amostras apresentaram eventos térmicos principais característicos do amido, as perdas de massa dos três amidos ocorreram em três etapas. Os termogramas dos amidos de fruta de lobeira, mandioca e milho exibem um único pico endotérmico (Tp) que indica uma medida da qualidade cristalina, entre as temperaturas de 61-69°C, pico de energia característico dos amidos. Os teores de umidade apresentaram-se na ordem mínima de 85,86% para amostras contendo 0,5% do amido de milho e da ordem máxima de 96,58% para amostras contendo 0,8% de amido de milho. Já as absorções de água apresentaram-se na ordem mínima de 28,32% para amostras contendo 0,8% de amido de milho e da ordem máxima de 30,31% para amostras contendo 0,5% de amido de Lobeira. Quanto ao ensaio de resistência à compressão, as amostras com amido de fruta de lobeira e milho quase não apresentaram alteração significante nas suas resistências, independente do teor. Já as amostras com aditivo de amido de mandioca, obtiveram um acréscimo de resistência de cerca de 22% em relação a resistência média de controle. Portanto, a utilização de adição de amido de mandioca, nos teores estudados, demostrou ser uma alternativa viável para o uso na composição química do cimento Portland.
Resumo em lingua estrangeira: The strength of the structure is an essential factor in civil construction, therefore, knowledge of the performance of cement is necessary for making structural projects closer to reality. The use of possible plant additives in civil construction is an important example of sustainable practice due to its simplicity of production and abundance in nature. The main objective of this work is to carry out a behavioral study of the mechanical performance of cement paste specimens, under compression stress, when additives of lobeira, cassava and corn fruit starches are used, at different levels, in order to evaluate a possible use of starch in the manufacture of Portland cement. Cassava and corn starches were purchased in the local market and lobeira fruit starch was extracted in the laboratory. Starches were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), Infrared Absorption Spectroscopy (FTIR) and by thermal analysis, Thermogravimetry (TG) and Differential Scanning Calorimetry (DSC). For the analysis of the cement pastes, water absorption, moisture content and compressive strength tests were performed at the age of 7 and 28 days, with contents of 0.5%, 0.8% and 1.0%. The extraction of starch from the lobe fruit showed a yield in the order of 5.31%. Regarding the granules by SEM, the average diameter of starch from cassava, corn and lobeira were respectively 15.69 µm, 17.90 µm and 12.69 µm. The analysis of FTIR spectra showed characteristic bands to elongations, bending and deformations consistent with the main specific functional groups of the starch polymer. All samples showed main thermal events characteristic of starch, the mass losses of the three starches occurred in three stages. The thermograms of lobeira, cassava and corn fruit starches exhibit a single endothermic peak (Tp) that indicates a measure of crystalline quality, between temperatures of 61-69°C, the energy peak characteristic of starches. Moisture contents were in the minimum order of 85.86% for samples containing 0.5% of corn starch and the maximum order of 96.58% for samples containing 0.8% of corn starch. On the other hand, water absorption was in the minimum order of 28.32% for samples containing 0.8% of corn starch and the maximum order of 30.31% for samples containing 0.5% of Lobeira starch. As for the compressive strength test, the samples with lobeira and corn fruit starch showed almost no significant change in their strength, regardless of content. The samples with cassava starch additive, on the other hand, had an increase in strength of about 22% compared to the average control strength. Therefore, the use of cassava starch addition, at the levels studied, proved to be a viable alternative for use in the chemical composition of Portland cement.
Palavra-chave: Influência da adição de amido
Amido de lobeira
Amido de mandioca
Amido de milho
Resistência à compressão
Palavra-chave em lingua estrangeira: Influence of starch addition
Wolf Starch
Cassava starch
Maize starch
Compressive strength
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Mato Grosso
Sigla da instituição: UFMT CUA - Araguaia
Departamento: Instituto de Ciências Exatas e da Terra (ICET) – Araguaia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciência de Materiais
Referência: LOCATELLI, Ana Paula Klaus. Análise da resistência mecânica da pasta de cimento com adição de amidos de fruta de lobeira (Solanum lycocarpum), mandioca (Manihot esculenta) e milho (Zea mays). 2022. 98 f. Dissertação (Mestrado em Ciência de Materiais) - Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de Ciências Exatas e da Terra, Barra do Garças, 2022.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://ri.ufmt.br/handle/1/5598
Data defesa documento: 4-Mar-2022
Aparece na(s) coleção(ções):CUA - ICET - PPGMat - Dissertações de mestrado

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