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Type: Dissertação
Title: Desenvolvimento de projeto de mistura de compósito cimentício para aplicações de impressão 3d
Authors: Veras, Vinícius Capistrano de Paiva
Advisor: Bertini, Alexandre Araújo
Co-advisor: Cabral, Antônio Eduardo Bezerra
Keywords in Brazilian Portuguese : Impressão 3D;Manufatura aditiva;Argamassa;Compósito cimentício;Industrialização
Keywords in English : 3D printing;Additive manufacturing;Mortar;Cementitious composite;Industrialization
Knowledge Areas - CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Issue Date: 2024
Citation: VERAS, Vinícius Capistrano Paiva. Desenvolvimento de projeto de mistura de compósito cimentício para aplicações de impressão 3D
Abstract in Brazilian Portuguese: No século XVIII, houve um significativo crescimento populacional, favorecendo o crescimento descontrolado das cidades e o surgimento de problemas urbanos, como a falta de moradia adequada. O avanço da industrialização na construção civil tem a oportunidade de sanar o grande déficit existente no setor. Problemas existentes, como a falta de mão de obra qualificada, grande geração de resíduos e emissões de CO2 na atmosfera levam ao estudo de sistemas construtivos alternativos. A impressão 3D surge como uma tecnologia inovadora que pode converter um modelo de design digital em um objeto físico. Com seu potencial para automação, eliminação de fôrmas, redução de resíduos de construção e melhoria da precisão geométrica, seu uso mostra-se muito promissor na construção civil. O objetivo deste trabalho consistiu em desenvolver um compósito cimentício com materiais naturais da Região Metropolitana de Fortaleza (RMF) para uso como massa de impressão 3D. Para isso, foi realizado um levantamento bibliográfico sobre os parâmetros reológicos e no estado endurecido de massas de impressão 3D. Em seguida, uma argamassa de projeção comercial foi caracterizada para uso como referência, assim como os materiais locais definidos. Foram dosadas e testadas as misturas de impressão 3D quanto às propriedades reológicas e mecânicas e, por fim, um protótipo de parede em “L” com dimensões 1,5m x 1,0m x 0,20m, além de blocos de 0,15m x 0,30m x 0,20m foram impressos. Como resultado, obteve-se uma mistura definitiva que foi capaz de ser impressa pela máquina, atendendo ao comportamento tixotrópico e aos limites estabelecidos pela literatura e pela argamassa de referência para os parâmetros reológicos e resistências mecânicas. Os blocos impressos foram testados à compressão, no qual foi verificado o atendimento à norma. Concluiu-se que os resultados desta pesquisa e os valores encontrados na literatura internacional para os compósitos 3DCP estão em conformidade com os padrões normalmente utilizados nesta nova técnica construtiva.
Abstract: In the 18th century, there was significant population growth, which led to the uncontrolled growth of cities and the emergence of urban problems, such as the lack of adequate housing. The advance of industrialization in the construction industry has the opportunity to remedy the large deficit in the sector. Existing problems, such as the lack of skilled labor, the large generation of waste and CO2 emissions into the atmosphere, have led to the study of alternative construction systems. 3D printing has emerged as an innovative technology that can convert a digital design model into a physical object. With its potential for automation, elimination of formwork, reduction of construction waste and improved geometric precision, its use is very promising in the construction industry. The aim of this work was to develop a cementitious composite with natural materials from the Metropolitan Region of Fortaleza (RMF) for use as a 3D printing mass. To do this, a bibliographic survey was carried out on the rheological and hardening parameters of 3D printing putties. Next, a commercial projection mortar was characterized for use as a reference, as well as the local materials defined. The 3D printing mixtures were dosed and tested for rheological and mechanical properties and, finally, a prototype “L” wall with dimensions of 1.5m x 1.0m x 0.20m, as well as 0.15m x 0.30m x 0.20m blocks were printed. As a result, a definitive mixture was obtained that was capable of being printed by the machine, meeting the thixotropic behavior and the limits established in the literature and by the reference mortar for the rheological parameters and mechanical strengths. The printed blocks were tested in compression, which verified that they complied with the standard. It was concluded that the results of this research and the values found in international literature for 3DCP composites are in line with the standards normally used in this new construction technique.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/78956
Author's ORCID: https://orcid.org/0009-0003-4005-2665
Author's Lattes: http://lattes.cnpq.br/3907103387089585
Advisor's ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2024-4400
Advisor's Lattes: http://lattes.cnpq.br/3683971598856004
Co-advisor's ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6394-1164
Co-advisor's Lattes: http://lattes.cnpq.br/6399451844691825
Access Rights: Acesso Aberto
Appears in Collections:DECC - Dissertações defendidas na UFC

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