Banca de DEFESA: GABRIELE MELO DE ANDRADE

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: GABRIELE MELO DE ANDRADE
DATA: 05/02/2026
HORA: 09:00
LOCAL: Defesa remota
TÍTULO:

Análise da interface bioagregado–matriz em compósitos cimentícios: efeito de recobrimentos poliméricos e matrizes pozolânicas

PALAVRAS-CHAVES:

Interface agregado-matriz; tratamentos superficiais; hidratação; calorimetria semi-adiabática; bioconcreto.

PÁGINAS: 130
GRANDE ÁREA: Engenharias
ÁREA: Engenharia Civil
SUBÁREA: Construção Civil
ESPECIALIDADE: Materiais e Componentes de Construção
RESUMO:

Esta pesquisa investiga os mecanismos responsáveis pela adesão na interface entre a matriz cimentícia e o bioagregado de endocarpo da macaúba (Acrocomia aculeata). Embora estudos anteriores indiquem que esse bioagregado pode aumentar a ductilidade de bioconcretos e favorecer a ancoragem mecânica, sua limitada interação com a matriz resulta na formação de Zonas de Transição Interfacial (ZTI) frágeis, responsáveis por perdas significativas de resistência mecânica. Diante desse desafio, o presente trabalho avalia estratégias para aprimorar a qualidade da interface bioagregado-matriz. Para isso, foram aplicados tratamentos de superfície ao endocarpo utilizando recobrimentos com polímero estireno-butadieno carboxilado (XSBR), puro ou combinado com nanofibrilas de celulose (CNF), com o objetivo de reduzir a absorção de água, aumentar a compatibilidade entre as superfícies e favorecer interações químicas com a matriz. Paralelamente, investigou-se o efeito de uma matriz cimentícia pozolânica, formulada com substituição parcial do cimento por 40% de cinza volante e 30% de metacaulinita, buscando promover refinamento microestrutural, a redução da porosidade e formação de uma interface mais densa. As propriedades físicas dos bioagregados antes e após os tratamentos foram avaliadas por meio de ensaios de absorção de água e ângulo de contato, enquanto a caracterização da ZTI foi realizada utilizando Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Microtomografia Computadorizada (MicroCT) e calorimetria semi-adiabática. A adesão interfacial sob o ponto de vista mecânico foi investigada por meio dos ensaios de arrancamento e de flexão de partícula única. Os resultados mostram que os recobrimentos poliméricos tornaram a superfície do bioagregado mais hidrofóbica, elevando o ângulo de contato de 77,2° para 93,1-97,4°, e atuaram como uma barreira parcial à água, reduzindo a absorção inicial de 6,9% para 3,7% (XSBR) e 2,8% (XSBR+CNF). A calorimetria semi-adiabática evidenciou que o XSBR atua como acelerador ou retardador conforme a disponibilidade de Ca²⁺, acelerando a hidratação na matriz referência (cimento) e retardando o início de pega na matriz pozolânica (cimento e adições minerais), enquanto as CNFs modulam esse efeito ao funcionarem como microreservatórios de água e sítios de nucleação. A análise microestrutural indicou que o tratamento XSBR+CNF promoveu a maior densificação da ZTI, reduzindo a porosidade para cerca de 7,8-10,7%. Do ponto de vista mecânico, os tratamentos influenciaram na capacidade de transferência de esforços, com aumento de aproximadamente 32% na carga máxima e de mais de 100% na energia de adesão no ensaio de arrancamento para o tratamento XSBR+CNF na matriz referência. Os resultados indicam que a qualidade da interface é governada pelo balanço entre controle hídrico, cinética de hidratação e composição da matriz, e não apenas pelo recobrimento isolado. Embora a matriz pozolânica apresente potencial de refinamento microestrutural, no presente trabalho seu efeito não se refletiu em melhorias diretas da adesão nas idades avaliadas, possivelmente em razão da cinética de hidratação mais lenta e da menor disponibilidade inicial de Ca²⁺. Nesse contexto, o tratamento de recobrimento XSBR+CNF destaca-se como a estratégia mais promissora para a formação de uma ZTI com microestrutura mais densa e maior eficiência na adesão à matriz cimentícia.

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - TALITA MARTINS - UFMG (Membro)
Presidente - SAULO ROCHA FERREIRA (Membro)
Externo à Instituição - RODOLFO GIACOMIM MENDES DE ANDRADE - IFES (Membro)
Externo à Instituição - M'HAMED YASSIN RAJIV DA GLORIA - UFRJ (Membro)
Externo ao Programa - LORRAN DE SOUSA ARANTES - DCF/ESAL (Suplente)
Externo à Instituição - FABRÍCIO REZENDE FONTENELLE - UFJF (Suplente)
Externo à Instituição - DANIELE OLIVEIRA JUSTO DOS SANTOS - UFRJ (Membro)