Influência da adição de óxido de zinco nanoparticulado nas propriedades físico-químicas de um cimento à base de aluminato de cálcio

Abstract

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da adição de ZnO nanoparticulado (ZnO-nano) a um cimento à base de aluminato de cálcio, quanto ao tempo de presa (TP), alteração dimensional (ALT), solubilidade (SOL), resistência à compressão (RC) e potencial hidrogeniônico (PH). O cimento EndoBinder (1g) foi manipulado com água destilada (0,21 ml) e acrescido de óxido de zinco (ZnO) e ZnO-nano a saber: G1 (Controle, 20% ZnO), G2 (15% ZnO + 5% ZnO-nano), G3 (12% ZnO + 3% ZnO-nano), G4 (10% ZnO e 5% ZnO-nano). O tempo de presa (TP) foi medido com agulha Gillmore de acordo com a norma ANSI/ADA 57/2012. Os testes de ALT, SOL, RC seguiram metodologia proposta por Carvalho-Júnior et al., 2007. Para a ALT e RC, os corpos de prova foram avaliados após 24 h e 30 dias e para a SOL, anéis de teflon foram preenchidos com cimento e pesados, hidratados e desidratados, após 24 h, 7 dias e 30 dias. A medição do pH foi realizada na água onde os espécimes foram armazenados durante o teste de ALT. Na análise estatística (ANOVA e Tukey, α = 0,05), quando comparados ao G1, os grupos com ZnO-nano tiveram redução significativa no TP (p < 0,05) e menores valores (p < 0,05) de ALT em 24 horas, com destaque para G4, porém não apresentaram diferença significativa na avaliação após 30 dias. Para todos os grupos, o pH da solução elevou-se, em média, 3,5 pontos em relação ao pH da água destilada e manteve o meio alcalino após 30 dias, com diferenças significativas apenas para G3. A RC foi maior para o G4, com diferença significativa para os demais grupos, com o grupo controle (G1) respondendo com a menor RC, tanto para 24 horas, como para 30 dias. A SOL não apresentou diferença significativa entre os grupos (p > 0,05) em nenhum período analisado. A adição de ZnO-nano diminuiu o TP, reduziu os percentuais de ALT em 24 horas e aumentou a RC do cimento Endobinder.

The objective of this study was to evaluate the effects of nanoparticulate ZnO (ZnO-nano) added in a calcium aluminate-based cement to setting time test (TP), dimensional stability (ALT), solubility (SOL), compressive strength (CR) and hydrogenation potential (PH) properties. EndoBinder cement (1g) was manipulated with distilled water (0.21 ml) and added zinc oxide (ZnO) e ZnO-nano with proportions: G1 (Control, 20% ZnO), G2 (15% ZnO + 5% ZnO-nano), G3 (12% ZnO + 3% ZnO-nano), G4 (10% ZnO and 5% ZnO-nano). The setting time test (TP) was measured with a Gillmore needle according to ANSI/ADA 57/2012. The tests of ALT, SOL, RC followed a methodology proposed by Carvalho-Júnior et al. (2007). For ALT and RC, the test bodies were evaluated after 24 and 30 days and for SOL, teflon rings were filled with cement and weighed, hydrated and dehydrated, after 24 h, 7 days and 30 days. PH was measured in the water where the specimens were stored during the ALT test. In the statistical analysis (ANOVA and Tukey, α = 0.05), when compared to G1, the groups with ZnO-nano had a significant reduction in TP (p <0.05) and lower values (p <0.05) of ALT in 24 hours, with emphasis on G4, but did not present significant difference in the evaluation after 30 days. For all groups, the pH of the solution increased by an average of 3.5 points in relation to the pH of the distilled water and maintained the alkaline medium after 30 days, with significant differences only for G3. The RC was higher for G4, with a significant difference for the other groups, with the control group (G1) responding with the lowest RC, for both 24 hours and 30 days. SOL presented no significant difference between the groups (p> 0.05) in any analyzed period. The addition of ZnO-nano decreased the TP, reduced the percentages of ALT in 24 hours and increased the CR of the Endobinder cement.