Argamassas modificadas com nanocompósitos. Viabilidade técnica do uso de dispersões nanocompósitas de SBR e CSBR / argilas esfoliadas como modificadores de argamassas e concretos de alto desempenho

Resumo

Este projeto de pesquisa, desenvolvimento e inovação nasceu da experiência do proponente na condução e desenvolvimento de pesquisa com nanomateriais e do apoio dado pelos sócios da Orbys Desenvolvimento de Tecnologia de Materiais, uma empresa incubada no Centro Incubador de Empresas Tecnológicas (Cietec), localizado no Ipen-USP/SP, para a procura de novos produtos baseados em nanotecnologia no setor de borrachas e elastômetros. Seu objetivo principal é demonstrar a viabilidade técnica do uso de dispersões nanocompósitas, preparadas através da tecnologia Orbys, utilizando látices nacionais de borracha estirenico-butílicas (SBR) e estireno-butílicas carboxiladas (CSBR) e argilas comerciais do tipo montmorilonita esfoliadas, como aditivos para argamassas e concretos. À luz do desempenho dos nanocompósitos em relação a suas matrizes poliméricas puras, espera-se que esses nanocompósitos apresentem desempenho diferenciado e superior a muitos dos polímeros utilizados hoje como modificadores de argamassas, um mercado correspondente a 20% do consumo de cimento no Brasil, ou cerca de R$ 165 milhões por ano. Serão preparadas dispersões nanocompósitas com teor de sólidos entre 20% e 40% e carga nanométrica entre 5 phr e 15 phr através do esfoliamento de argilas em meio aquoso seguido da adição do látex comercial, as quais serão caracterizadas e processadas na forma de filmes secos para análise das propriedades estruturais dos nanocompósitos. Estas dispersões serão adicionadas às misturas de argamassas variando-se a relação polímero-cimento de 5% até 15%, e relação cimento/água constante. Serão preparados corpos-de-prova de argamassa pura, argamassa modificada com o látex puro e argamassa modificada com os nanocompósitos, os quais serão submetidos a ensaios mecânicos e de ataque químico com ácidos. Estes corpos-de-prova também serão analisados por difração de raios X e microscopia de varredura para a caracterização de suas propriedades estruturais. Todos os dados serão analisados por métodos de planejamento fatorial com o objetivo de se determinar as variáveis de maior peso no processo. Considerando que os nanocompósitos exibem propriedades superiores ao dos polímeros convencionais, espera-se comprovar que os nanocompósitos de polímeros/argilas podem ser aplicados com sucesso na modificação de argamassas e concretos, resultando em materiais com desempenho superior aqueles obtidos com os aditivos convencionais hoje disponíveis no mercado. (AU)