Avaliação dos efeitos do envelhecimento acelerado por ciclagem térmica em argamassas mistas de revestimento com resíduos de PET: uma análise física e mecânica

Esta pesquisa analisou o comportamento físico e mecânico de argamassas mistas de revestimento com incorporação de polietileno tereftalato (PET) submetidas a processos de envelhecimento acelerado por ciclagem térmica. O objetivo principal foi verificar a influência de diferentes teores de PET (5%, 10%, 15% e 20% – em volume) nas propriedades das argamassas, em condições iniciais e após três ciclos de envelhecimento. Foram realizados ensaios de retenção de água, índice de consistência, absorção de água por capilaridade, absorção de água por imersão, permeabilidade ao vapor de água, resistência à compressão e análises de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e ultrassom. Os resultados indicaram que a adição de PET aumentou a absorção de água por capilaridade e imersão, devido à maior porosidade da matriz cimentícia. Após o primeiro ciclo de envelhecimento, as formulações com PET apresentaram crescimento linear na capilaridade, enquanto a argamassa de referência teve redução. A formulação com 20% de PET exibiu o maior coeficiente de absorção capilar, intensificando-se nos ciclos subsequentes. A permeabilidade ao vapor foi maior nas formulações com PET, demonstrando a relação entre porosidade e difusão de umidade. No entanto, o envelhecimento progressivo reduziu essa permeabilidade, especialmente em A15% e A20%, sugerindo fechamento parcial da rede porosa por hidratação contínua. A MEV revelou zonas de transição interfacial (ITZs) pronunciadas em A15%, indicando menor aderência entre os materiais. O envelhecimento também levou a maior fissuração e degradação microestrutural, comprometendo a coesão da matriz cimentícia, especialmente em A20%. Os ensaios de ultrassom confirmaram a tendência de maior porosidade, com redução de até 25% na velocidade ultrassônica em A15% e A20% após três ciclos. O índice de consistência aumentou com a adição de PET, favorecendo a trabalhabilidade, sem uma tendência linear definida. A resistência à compressão diminuiu com o aumento do PET, sobretudo após o envelhecimento, porém A15% obteve o melhor desempenho mecânico antes e após a primeira ciclagem. Conclui-se que a incorporação de PET altera significativamente as propriedades das argamassas. O envelhecimento acelerado afetou de forma diferenciada os compósitos, sendo que os com maior teor de PET sofreram maior degradação.

Resumo (inglês)

This research analyzed the physical and mechanical behavior of mixed coating mortars incorporating polyethylene terephthalate (PET) and subjected to accelerated aging through thermal cycling. The primary objective was to assess the influence of different PET contents (5%, 10%, 15%, and 20% by volume) on the properties of the mortars, both in initial conditions and after three aging cycles. Tests were conducted for water retention, consistency index, capillary water absorption, immersion water absorption, water vapor permeability, compressive strength and analysis of scanning electron microscopy (SEM) and ultrasound. The results indicated that PET addition increased capillary and immersion water absorption due to the higher porosity of the cementitious matrix. After the first aging cycle, PET-containing formulations exhibited a linear increase in capillarity, whereas the reference mortar showed a reduction. The 20% PET formulation exhibited the highest capillary absorption coefficient, a trend that intensified in subsequent cycles. Water vapor permeability was higher in PET-containing formulations, demonstrating the relationship between porosity and moisture diffusion. However, progressive aging reduced this permeability, particularly in A15% and A20%, suggesting partial pore network closure due to continuous hydration. SEM analysis revealed pronounced interfacial transition zones (ITZs) in A15%, indicating lower adhesion between materials. Aging also led to increased cracking and microstructural degradation, compromising the cohesion of the cementitious matrix, especially in A20%. Ultrasound tests confirmed the trend of increased porosity, with up to a 25% reduction in ultrasonic wave velocity in A15% and A20% after three cycles. The consistency index increased with PET addition, improving workability without a defined linear trend. Compressive strength decreased with higher PET content, particularly after aging; however, A15% achieved the best mechanical performance before and after the first thermal cycle. It was concluded that PET incorporation significantly alters mortar properties. Accelerated aging affected the composites differently, with those containing higher PET contents exhibiting greater degradation.

Palavras-chave

Envelhecimento acelerado, Argamassa com PET, Ciclagem térmica, Accelerated aging, Mortar with PET, Thermal cycling

Idioma

Português

Citação

LEMOS, Bárbara. Avaliação dos efeitos do envelhecimento acelerado por ciclagem térmica em argamassas mistas de revestimento com resíduos de PET: uma análise física e mecânica. 2025. 266 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho", Ilha Solteira, 2025.