Efeitos da adição de nanopartículas de carbonato de cálcio e da variação da água nas propriedades físico-químicas do cimento portland

Abstract

O cimento Portland tem sido utilizado em experimentos no desenvolvimento de materiais odontológicos por ter composição similar ao MTA e menor custo. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da adição de nanopartículas de carbonato de cálcio (NPCC) e da variação de água no tempo de presa, alteração dimensional (ALT), resistência à compressão (RC), solubilidade (SOL) e pH do cimento Portland branco (CP). Os grupos foram compostos por 1 g de CP, puro ou com uma pasta composta por 5% de NPCC e 0,050mL de propilenoglicol usado como dispersante, variando a quantidade de água como segue: G1 (CP/0,33 mL), G2 (CP/NPCC/0,33 mL), G3 (CP/0,29 mL), G4 (CP/NPCC/0,29 mL), G5 (CP/0,26 mL) e G6 (CP/NPCC/0,26 mL). Os testes seguiram as especificações ISO 7668 e ADA 57. As amostras dos testes de ALT e RC foram mensuradas após a presa, 24h e 30 dias. No teste de SOL, anéis foram preenchidos com os cimentos, pesados após a presa e após 30 dias em água. O pH foi medido após 24h e 30 dias. Os dados foram analisados por ANOVA e Tukey (α = 5%). O tempo de presa foi menor (p < 0,05) nas amostras com NPCC (G2, G4 e G6) do que nos grupos com cimento puro, e proporcional a quantidade de água. A ALT foi similar em todos os grupos, independente do período (24 h ou 30 dias). Após 24h, a RC no G1 e G3 foi maior (p < 0,001) do que nos grupos com NPCC e no grupo G5. Depois de 30 dias houve redução dos valores médios de RC em todos os grupos. Nos testes de SOL não foram observadas diferenças (p > 0,05) entre os grupos após 24h ou 30 dias. Na avaliação do pH após 24 h não houve diferença estatística, porém após 30 dias no G6 houve redução significativa do pH. A adição de NPCC ao cimento Portland branco acelerou o tempo de presa, diminuiu a RC após 24h e 30 dias, e reduziu o pH após 30 dias no grupo com menor quantidade de água.

Portland cement has been used in experiments on developing dental materials because of its composition, similar to MTA, and low cost. The objective of this study was to evaluate the addition nanoparticulate calcium carbonate (NPCC) and varying the water proportion and its effects on physical and chemical properties through testing of setting time, dimensional change after setting (DC), compressive strength (CS), solubility (SOL) and pH of white Portland cement (CP). The groups were composed by 1g of CP, pure or with 5% NPCC, with the proportion of water varying: G1 (CP/0.33 mL), G2 (CP/NPCC/0.33 mL), G3 (CP/0.29 mL), G4 (CP/NPCC/0.29 mL), G5 (CP/0.26 mL) e G6 (CP/NPCC/0.26 mL). The tests followed ISO 7668 and ADA 57 specifications. The samples of DC and CS were measured after setting, 24h and 30 days. On the SOL tests, rings were filled with cement, weighted after setting and after 30 days in water. The pH was measured after 24h and 30 days. The data were verified through ANOVA and Tukey (α = 5%). Setting time was smaller (p < 0.05) on samples with NPCC (G2, G4, and G6) compared to pure cement, and proportional to the water quantity. The DC was similar in all groups regardless of the period (24h or 30 days). After 24h, CS on G1 and G3 were bigger (p < 0,001) than the other groups with NPCC and group G5. After 30 days there was a reduction of the average values of CS in all groups. On SOL tests no differences were observed (p > 0.05) between groups after 24h or 30 days. On pH evaluation after 24 hours there was no statistical difference, however, after 30 days on G6 there was significant reduction of the pH. The addition of NPCC to white Portland cement accelerated setting time, reduced CS after 24h and 30 days and reduced the pH after 30 days on the group with the smallest quantity of water.