Autor |
Mello, Vinicius Muller de; |
Lattes do autor |
http://lattes.cnpq.br/8803302838255436; |
Orientador |
Tutikian, Bernardo Fonseca; |
Lattes do orientador |
http://lattes.cnpq.br/9916860252080305; |
Co-orientador |
Pacheco, Fernanda; |
Lattes do co-orientador |
http://lattes.cnpq.br/1290352347466444; |
Instituição |
Universidade do Vale do Rio dos Sinos; |
Sigla da instituição |
Unisinos; |
País da instituição |
Brasil; |
Instituto/Departamento |
Escola Politécnica; |
Idioma |
pt_BR; |
Título |
Potencial de autocicatrização dos materiais cimentícios promovida pela biomineralização de carbonato de cálcio por diferentes linhagens bacterianas em uma matriz com ar incorporado; |
Resumo |
Dados históricos e projeções futuras indicam uma crescente no uso do concreto
no mundo, enquanto sua produção e a de demais compósitos cimentícios está ligada
a um grande consumo de insumos e de energia. A fissuração é uma manifestação
patológica constante nestes materiais, contribuindo para a deterioração das
edificações e causando diversos danos. Neste cenário, estudos buscam prover aos
materiais cimentícios a capacidade de autocicatrização de suas fissuras, havendo
uma vertente voltada ao uso de bactérias para este fim. É comum o encapsulamento
das bactérias para sua proteção frente à agressividade da matriz cimentícia, e
publicações recentes sugerem incorporar poros de ar à matriz para que sirvam como
proteção às bactérias. Dessa forma, este estudo busca avaliar distintas linhagens
bacterianas, coletadas na região metropolitana de Porto Alegre – RS, isoladas e
identificadas molecularmente, quanto ao seu potencial de formação de produtos de
cicatrização em uma argamassa com ar incorporado. Foi realizada microscopia óptica
para verificar a ocorrência de autocicatrização, além de microscopia eletrônica de
varredura (MEV) associada à espectroscopia de energia dispersiva de raios X (EDS)
para caracterização morfológica e elementar dos cristais, e difração de raios X (DRX)
para sua caracterização mineralógica. Foi verificada a influência das diferentes
linhagens na resistência à compressão da argamassa. As etapas de isolamento
realizadas resultaram na obtenção de 6 isolados distintos, caracterizados como
pertencentes aos gêneros Bacillus, Pseudomonas, Cronobacter e Citrobacter. Todos
os isolados proporcionaram um aumento na resistência à compressão comparado à
argamassa com ar incorporado e sem bactérias acrescentadas, com aumentos entre
10 e 108% aos 28 dias. Com relação à análise por microscopia óptica, 1 dos isolados
não apresentou formação de produtos de cicatrização, enquanto os demais
apresentaram cicatrização entre os 7 e 14 dias de análise, mas apenas nas regiões
inferiores dos corpos de prova, além de ter sido observada perda de parte dos cristais
formados. As análises de DRX e EDS indicam que os cristais se tratam de calcita,
sendo visualizado pela MEV calcita, mas também aragonita. Os resultados indicam
que todos os isolados foram capazes de promover a autocicatrização e que seu
encapsulamento em bolhas de ar incorporado foi efetivo.; |
Abstract |
Historical data and future projections indicate a growing use of concrete worldwide, while its production and that of other cementitious composites is linked to a large consumption of inputs and energy. Cracking is a constant pathological manifestation in these materials, contributing to the deterioration of buildings and causing various damages. In this scenario, studies seek to provide cementitious materials the ability to self-heal their cracks, with some of them focused on the use of bacteria for this purpose. It is common to encapsulate bacteria for protection against the aggressiveness of the cementitious matrix, and recent publications suggest incorporating air pores into the matrix to serve as protection for bacteria. Thus, this study seeks to evaluate different bacterial strains, collected in the metropolitan region of Porto Alegre - RS, isolated and molecularly identified, regarding their potential for the formation of healing products in a mortar with incorporated air. Optical microscopy was performed to verify the occurrence of self-healing, in addition to scanning electron microscopy (SEM) associated with energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) for morphological and elemental characterization of the crystals, and X-ray diffraction (XRD) for its mineralogical characterization. The influence of different strains on the compressive strength of the mortar was verified. The isolation steps performed resulted in the obtaining of 6 distinct isolates, characterized as belonging to the genera Bacillus, Pseudomonas, Cronobacter and Citrobacter. All isolates provided an increase in compressive strength compared to air-entrained and bacteria-free mortar, with increases between 10 and 108% at 28 days. Regarding the analysis by optical microscopy, 1 of the isolates showed no formation of healing products, while the others showed healing between 7 and 14 days of analysis, but only in the lower regions of the specimens, in addition to an observed loss of part of the crystals formed. XRD and
EDS analyzes indicate that the crystals are calcite, being visualized by SEM calcite,
but also aragonite. The results indicate that all isolates were able to promote selfhealing and that their encapsulation in incorporated air bubbles was effective.; |
Palavras-chave |
Fissura; Autocicatrização; MICP; Bactéria; Ar incorporado; Crack; Self-healing; Bacterium; Air entrainment; |
Área(s) do conhecimento |
ACCNPQ::Engenharias::Engenharia Civil; |
Tipo |
Dissertação; |
Data de defesa |
2022-10-10; |
Agência de fomento |
UNISINOS - Universidade do Vale do Rio dos Sinos; |
Direitos de acesso |
openAccess; |
URI |
http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/12174; |
Programa |
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil; |