Soluções aquosas de celulose microcristalina tratada superficialmente (TMCC) para desenvolvimento de compósitos cimentícios com melhor desempenho mecânico

Abstract

Este trabalho relata a primeira tentativa de preparar soluções aquosas de celulose microcristalina (MCC) modificada com ortossilicato de tetraetila (TMCC), com auxílio da energia de ultrassom para dispersão homogênea, como aditivo mineral na fabricação de compósitos cimentícios, realizando a caracterização dos materiais, o estudo das propriedades no estado fresco e análise das propriedades mecânicas em pastas e argamassas. Em busca de melhoria da ligação interfacial MCC/cimento e mitigar a sua degradação em função da alta alcalinidade da matriz, a MCC foi tratada superficialmente com o uso de um modificador à base de silano (TEOS), que minimiza a absorção de água e atua como uma pozolana, podendo resultar em ligações adicionais de hidratos de silicato de cálcio (CSH). Ademais, visando um aperfeiçoamento na dispersão de TMCC na matriz cimentícia a fim de garantir o benefício dos tamanhos pequenos de suas partículas e da sua alta área de superfície. Após o tratamento, a TMCC foi dispersa homogeneamente em água, utilizando o surfactante Pluronic F-127 com auxílio do processo de ultrassom. Vale ressaltar, que devido à maximização do tratamento, optou-se por utilizar uma MCC com propriedades físico-químicas inferiores e de baixo custo, quando comparada com as utilizadas na literatura, visto que, demanda-se um alto volume de aditivo em aplicações cimentícias. O melhor desempenho mecânico foi do traço com adição de 0,15% de TMCC (em relação ao peso de cimento), obteve uma melhora de 34% na resistência à compressão da pasta e, de 69% e 35%, na resistência à compressão e resistência à flexão da argamassa, respectivamente. Desse modo, torna-se uma abordagem promissora no desenvolvimento de compósitos cimentícios, com melhores propriedades mecânicas e, com possíveis vantagens em relação a sustentabilidade, ao custo e qualidade final, quando comparado aos que utilizam as fibras convencionais.