Avaliação do perfil térmico de calorímetro de condução isotérmico para estudos de calor de hidratação de pastas de cimento Portland

Resumo:

A medida do calor de hidratação é fundamental para estudar e compreender o desenvolvimento da hidratação de pastas cimentícias. Uma forma simplificada e eficiente de monitorar a velocidade de hidratação de pastas é a técnica de calorimetria de condução isotérmica. Esta técnica consiste em submeter uma pasta de cimento a um sistema termicamente isolado ou adiabático, ou seja, que não permite troca de calor com o meio ambiente. Sendo assim, o calor liberado na hidratação do cimento é quantificado diretamente pela monitoração do fluxo de calor gerado pela pasta. O resultado desta técnica permite avaliar os fenômenos que regem a cinética das reações químicas que ocorrem durante as primeiras horas de hidratação da pasta de cimento. O calorímetro de condução isotérmico é utilizado rotineiramente pelo Laboratório de Materiais de Construção Civil (LMCC) do IPT para estudos de calor de hidratação de pastas que são acondicionadas em ampolas de vidro e temperaturas e, em geral, entre 4ºC e 90ºC, por um período de 72 horas. O calorímetro possui controle microprocessado e um sistema de aquisição de dados por meio de programa computacional. A obtenção de dados sobre a influência de variáveis como: tipo de amostra, agitação in situ ou não, tempo e temperatura de ensaio, climatização de ambiente e posição da ampola com amostra dentro do calorímetro, são de extrema importância para a confiabilidade do resultado final. Em relação à temperatura de ensaio destaca-se que os níveis de gradiente de temperatura e estabilidade do calorímetro devem ser equivalente ao definido na determinação do calor de hidratação pelo método de garrafa de Langavant, para atender aos requisitos das normas técnicas pertinentes. De forma a contribuir para a melhoria dos métodos empregados neste tipo de ensaio, foi realizada a avaliação do perfil térmico do calorímetro de condução isotérmico, equipamento empregado neste estudo. A avalição do perfil térmico consistiu em mapas a distribuição, homogeneidade e estabilidade de temperatura no interior dos blocos isotérmicos, nos quais são inseridas as ampolas com as amostras. As medições foram feitas utilizando-se sensores termorresistivos, interligados a um sistema de aquisição automática de dados. Os resultados alcançados e a avaliação dos mesmos são apresentados neste trabalho. Todo o sistema de medição foi calibrado pelo Laboratório de Metrologia Mecânica (LMM) do IPT, acreditado pelo Cgcre/Inmetro.


Referência:
 CHOTOLI, Fabiano Ferreira; MARTHO, Ariane Carolina Rodrigues; QUARCIONI, Valdecir Angelo; CASTANHO, Manuel Pires. Avaliação do perfil térmico de calorímetro de condução isotérmico para estudos de calor de hidratação de pastas de cimento Portland. In: CONGRESSO DA QUALIDADE EM METROLOGIA REDE METROLÓGICA DO ESTADO DE SÃO PAULO, 2013, São Paulo. Anais.. São Paulo: REMESP, 2013. 6 p.

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