Potencial de autocicatrização dos materiais cimentícios promovida pela biomineralização de carbonato de cálcio por diferentes linhagens bacterianas em uma matriz com ar incorporado

Orientador(a) (dc.contributor.advisor)Tutikian, Bernardo Fonseca
Coorientador(a) (dc.contributor.advisor-co1)Pacheco, Fernanda
Lattes Coorientador(a) (dc.contributor.advisor-co1Lattes)http://lattes.cnpq.br/1290352347466444pt_BR
Lattes Orientador(a) (dc.contributor.advisorLattes)http://lattes.cnpq.br/9916860252080305pt_BR
Autor(a) (dc.contributor.author)Mello, Vinicius Muller de
Autor(a) Lattes (dc.contributor.authorLattes)http://lattes.cnpq.br/8803302838255436pt_BR
Data de Disponibilização (dc.date.accessioned)2023-02-17T12:41:00Z
dc.date.available (dc.date.available)2023-02-17T12:41:00Z
Data da defesa / Data do evento (dc.date.issued)2022-10-10
Abstract (dc.description.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.en
Resumo (dc.description.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.pt_BR
Agência de fomento (dc.description.sponsorship)UNISINOS - Universidade do Vale do Rio dos Sinospt_BR
URI (dc.identifier.uri)http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/12174
Idioma (dc.language)pt_BRpt_BR
Nome da instituição (dc.publisher)Universidade do Vale do Rio dos Sinospt_BR
País da Instituição (dc.publisher.country)Brasilpt_BR
Departamento (dc.publisher.department)Escola Politécnicapt_BR
Sigla da Instituição (dc.publisher.initials)Unisinospt_BR
Programa (dc.publisher.program)Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civilpt_BR
Direitos de acesso ao documento (dc.rights)openAccesspt_BR
Assunto (dc.subject)Fissurapt_BR
Assunto (dc.subject)Autocicatrizaçãopt_BR
Assunto (dc.subject)MICPpt_BR
Assunto (dc.subject)Bactériapt_BR
Assunto (dc.subject)Ar incorporadopt_BR
Assunto (dc.subject)Cracken
Assunto (dc.subject)Self-healingen
Assunto (dc.subject)Bacteriumen
Assunto (dc.subject)Air entrainmenten
Tema (CNPq) (dc.subject.cnpq)ACCNPQ::Engenharias::Engenharia Civilpt_BR
Título (dc.title)Potencial de autocicatrização dos materiais cimentícios promovida pela biomineralização de carbonato de cálcio por diferentes linhagens bacterianas em uma matriz com ar incorporadopt_BR
Tipo de arquivo (dc.type)Dissertaçãopt_BR

Arquivos

Pacote original

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
Vinicius Muller de Mello_PROTEGIDO.pdf
Tamanho:
10.07 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Descrição:
potencial_autocicatrizacao

Licença do pacote

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
license.txt
Tamanho:
2.12 KB
Formato:
Item-specific license agreed upon to submission
Descrição: