Banca de QUALIFICAÇÃO: ITALO BATISTA DA SILVA

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : ITALO BATISTA DA SILVA
DATA : 21/12/2017
HORA: 09:00
LOCAL: LABCIM- UFRN
TÍTULO:

Efeito da adição de poliuretana nas propriedades termomecânicas de pastas de cimento Portland sujeitas a altas temperaturas

PALAVRAS-CHAVES:

Cimentação; Pastas de cimento flexíveis; Propriedades termomecânicas; Simulação; Poliuretana (PU).

PÁGINAS: 100
RESUMO:

Com o intuito de adaptar o cimento Portland para poço a condições de alta temperatura e gradientes térmicos, a aplicação de aditivos de natureza polimérica pode ser uma forma de melhorar seu comportamento termomecânico. O objetivo deste trabalho é avaliar o efeito da adição de diferentes concentrações de poliuretana (PU) nas propriedades termomecânicas de pastas de cimento submetidas a temperaturas de até 300°C. Foram preparadas formulações aditivadas com 1, 2 e 3 gpc de poliuretana, denominadas respectivamente de PU1, PU2 e PU3. Também foi preparada uma pasta padrão (sem PU). As pastas foram curadas por 14 dias (banho térmico de 38^oC durante 11 dias mais 3 dias na câmara de cura na temperatura de 300°C) e 28 dias (banho térmico de 38^oC durante 11 dias mais 3 dias na câmara de cura na temperatura de 300°C). Essas condições são características de pastas sujeitas a altas temperaturas em operações de injeção de vapor. As propriedades mecânicas das pastas curadas foram analisadas por resistência à compressão com auxílio de extensômetros, resistência à tração por compressão diametral, frequência de ressonância para o cálculo do coeficiente de Poisson e ensaio ultrassônico para o cálculo do módulo de elasticidade. As propriedades térmicas foram investigadas pelo estudo do comportamento do coeficiente de expansão térmica linear (CTE) em atmosfera de argônio. As amostras foram caraterizadas, ainda, por difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (MEV - FEG). Os resultados de resistência à compressão demonstraram leve redução de valores com adição de poliuretana. Após 14 dias de cura, a resistência à compressão foi 24,7 MPa, 22,3 MPa e 20,0 MPa, para as formulações PU1, PU2 e PU3 respectivamente. A resistência à tração foi 4,5 MPa, 4,0 MPa e 2,8 MPa, respectivamente. A pasta padrão, sem PU, teve resistência à compressão de 28,4 MPa e à tração de 4,8 MPa.  Após 28 dias, a PU2 obteve maior resistência à compressão de 27,8 MPa e à tração de 4,82 MPa, enquanto a amostra padrão com 29,88 MPa e 5,03MPa. A amostra PU2 também demonstrou, após 28 dias de cura, bom comportamento elástico, evidenciado pelos valores do módulo de elasticidade e do coeficiente de Poisson, 16,5 GPa e 0,22 (a pasta de referência obteve 17,6 GPa de módulo elástico e Poisson de 0,20). Após 28 dias, as amostras apresentaram elevados picos de xonotlite, fase que confere maior estabilidade ao cimento de acordo com dados da literatura. Os ensaios de dilatometria revelaram que os CTEs das formulações aditivadas com PU comportaram-se de forma diferente a pasta padrão, não-linear, e satisfatórios para o processo de injeção cíclica de vapor da cimentação de poços, apresentando a PU1 (11,15 x 10^-6°C^-1) com 14 dias e na PU2 (10,15 x 10^-6°C^-1) com 28 dias de cura comportamento dilatométrico aproximado ao do revestimento de poços de petróleo que apresenta valores na literatura em torno de 12 x 10^-6°C^-1 e da formação rochosa próximo de 10 x 10^-6°C^-1.  Dessa forma, os resultados mostram que as propriedades termomecânicas das formulações aditivadas com PU foram satisfatórios comparados com a pasta padrão, principalmente com 28 dias de cura, apresentando melhor estabilidade na caracterização cristalográfica e morfológica, no estudo da resistência à compressão e à tração, no comportamento plástico (elástico) e dilatométrico na formulação PU2, acreditando-se na viabilidade de aplicação de materiais cimentícios aditivados com PU na indústria petrolífera.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1298936 - ANTONIO EDUARDO MARTINELLI
Interno - 1804366 - JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
Externo ao Programa - 1754344 - MARCOS ALLYSON FELIPE RODRIGUES