A projeção a úmido de concretos refratários consiste na aplicação do material na forma de um jato de "spray" sobre uma superfície, resultando numa elevada taxa de instalação e eficiente compactação do material. Esta técnica dispensa o uso de moldes devido à adição de aditivos aceleradores de pega e/ou coagulantes que reduzem rapidamente a fluidez do concreto projetado sobre a superfície. Usualmente, a avaliação do desempenho dos aditivos está relacionada à aderência do concreto sobre a superfície (perda por rebote). Entretanto, diferentes mecanismos de coagulação podem afetar distintamente as propriedades termomecânicas do material. Estudos reportam que características finais do concreto, como a deformação por fluência, estão relacionadas com o teor de matriz. Por estes motivos, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o impacto de aditivos coagulantes e aceleradores de pega nas propriedades termomecânicas da matriz de concretos refratários aplicados por projeção. Os resultados obtidos identificaram uma acentuada influência do tipo de aditivo em relação à resistência mecânica e à deformação por fluência em altas temperaturas da matriz. Além disso, foi identificada uma nova classe de aditivos que proporciona melhor desempenho do material quando comparado a aditivos comercialmente utilizados.

Wet shotcrete is a technique that consists on spraying the castable on a surface, affording high placing rate and efficient material packing. Wet shotcrete does not require the use of molds due to the presence of accelerating admixtures or coagulants which immediately reduce fluidity of the castable sprayed on the surface. The usual evaluation of the additive performance is based on the amount of material adhered on the surface (rebound loss). However, distinct coagulation mechanisms can affect the thermomechanical properties of the material in different ways. Studies reported that final properties of castables, such as creep flow, are related to the matrix amount. Thus, the purpose of this work was to evaluate the impact of coagulants and accelerating admixtures on the thermomechanical properties of wet shotcrete refractory castables matrix. The results show a great impact of the additives on the mechanical strength and creep of the matrix. Moreover, a new class of shotcrete additives, which promotes a better performance of the material when compared to commercially used admixtures, was identified.

A projeção a úmido de concretos refratários consiste em aplicar o material como um jato de "spray" sobre a superfície, resultando numa elevada taxa de instalação e uma eficiente compactação do material. Esta técnica dispensa o uso de moldes devido à adição de aditivos aceleradores de pega e/ou coagulantes que reduzem rapidamente a fluidez do concreto projetado sobre a superfície. Usualmente, a definição do tipo e do teor de aditivo tem sido baseada unicamente na porcentagem de material aderido sobre a superfície e nas propriedades termomecânicas do concreto instalado, desconsiderando a secagem do material. Por esta razão, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência de diferentes aditivos de projeção sobre a permeabilidade e a velocidade de secagem de concretos projetáveis de alta alumina. Os resultados obtidos identificaram uma acentuada influência do tipo de aditivo em relação ao risco de explosão durante a secagem, mesmo em baixas taxas de aquecimento.

Wet shotcrete is a technique that consists on spraying the castable over a surface, allowing high placing rate and efficient material packing. Wet shotcrete does not require the use of molds due to the presence of accelerating admixtures or coagulants, which immediately reduce fluidity of the castable sprayed on the surface. The common choice of type and amount of additive has been based only on the percentage of material that adheres on the surface and on the thermomechanical properties of the castable after placing, without concerning about the drying behavior of the material. Thus, the purpose of this work was to evaluate the influence of shotcrete additives on the permeability and drying behavior of high alumina castables. The results show a great impact of the additives on the explosion risks during the drying process, even at low heating rates.

A utilização de fibras poliméricas em concretos refratários tem sido motivada principalmente pela possibilidade de se elevar a velocidade de secagem sem acentuar o risco de explosão destes materiais. As fibras quando empregadas em concretos aplicados por projeção a úmido podem melhorar o ancoramento e reduzir a formação de trincas de secagem do material. Contudo, os benefícios que as mesmas exercem sobre a adesão do concreto na superfície precisam ainda ser investigados e quantificados, sendo estes os objetivos principais deste trabalho. Para tanto, foi utilizada a técnica de reometria de concretos para investigar a influência da adição de fibras de polipropileno, em tamanhos (3 mm e 6 mm) e teores (0,045% e 0,09% em peso) distintos, sobre o desempenho de projeção de uma composição bombeável de alta alumina. Os resultados demonstraram que o impacto das fibras em concretos de projeção depende da condição inicial do sistema onde são adicionadas.

The use of polymeric fibers in refractory castables has been motivated due to the possibility of improving the drying performance and reducing the explosion risks of these materials. For shotcrete castables, fiber addition can also promote bridging and avoid drying-cracks. However, the benefits resulting by fiber-containing castables on the surface adhesion still need to be evaluated and quantified. This was the main purpose of this work which was based on the castables reometry's technique in order to analyze the influence of polypropylene fibers of different sizes (3 mm and 6 mm) and amounts (0.045% and 0.09% on weight) on the shotcrete performance of a pumpable high-alumina composition. The results showed that the fiber's benefits depend on the material initial characteristics.

A crescente utilização de procedimentos automatizados para a instalação de concretos refratários, como bombeamento e projeção, deve-se ao entendimento simultâneo das solicitações de cada técnica de instalação e dos fatores que determinam a natureza reológica destes materiais. No caso dos concretos de projeção, importante ainda é avaliar a ação dos aditivos (floculantes, aceleradores de pega, etc.) normalmente utilizados para auxiliar a consolidação e adesão do material na superfície aplicada, reduzindo o desperdício (rebote) durante a aplicação. Contudo, os procedimentos convencionais de análise, baseados em ensaios de consistência ou em análises pós-cura, não permitem simular a influência dos aditivos na projeção do material. Neste trabalho, foi desenvolvida uma nova técnica experimental baseada na reometria de concretos, a qual foi utilizada na análise de aditivos comerciais, além de outros que teoricamente possuem potencial para auxiliar a consolidação da aplicação de concretos por projeção. Os resultados comprovaram a eficácia da técnica de ensaio desenvolvida e possibilitaram a identificação de novos aditivos que elevam a eficiência da projeção.

The growing demand for automatically placed refractory castables, such as pumpable and shotcrete, is centered on the knowledge of each molding technique characteristics followed by the understanding of the rheological nature of these materials. For shotcrete castables, the evaluation of the additives (flocculants, set accelerators, etc.) employed to enhance materials cohesion and adhesion on the applied surface, thus reducing rebound losses, is also important. However, the procedures conventionally adopted to evaluate the influence of these additives, which are based on castables consistency after setting analysis, do not properly simulate the shotcrete process. Therefore, in the present work, a new experimental technique, based on castable rheometry, was developed to analyze commercial additives and others with theoretical potential for shotcrete. The results confirmed the benefits of the developed technique and identified new additives with superior efficiency for shotcrete application.