A secagem de concretos refratários é uma etapa crítica em seu processamento devido aos riscos de explosão durante a saída de água contida em sua estrutura. Para minimizar esses problemas e aumentar a velocidade de secagem, fibras poliméricas têm sido adicionadas às formulações de concreto. Uma variável importante a ser considerada no desempenho desse aditivo é o tipo de fibra utilizada. Trabalhos do grupo de pesquisa indicaram que fibras vegetais podem apresentar bom desempenho na geração de canais permeáveis. Esse fato, aliado à sua grande disponibilidade e baixo custo, sugere que estas fibras sejam uma alternativa interessante às fibras sintéticas utilizadas atualmente. Neste trabalho, comparou-se o desempenho de fibras vegetais com o do polipropileno utilizados como aditivos de secagem. Foram realizadas medidas de permeabilidade utilizando a Equação de Forchheimer, ensaios de permeametria em alta temperatura e análise termogravimétrica do concreto. As fibras foram caracterizadas por calorimetria exploratória diferencial e termogravimetria.

The drying of refractory castables is a critical step during application due to the possibility of spalling. In order to decrease these risks and improve the drying rate, polymeric fibers have been added to the castables' formulation. The type of fiber is an important aspect to be studied. Authors' previous works indicated that vegetable fibers can be good candidates. This fact, associated with its wide availability and low cost, suggests that these fibers can be interesting substitutes to synthetic ones. In this work, vegetable and polypropylene fibers had their performance evaluated as drying agents. The results of permeability measurements and hot air permeametry were related with the thermogravimety of the fiber-containing castables. The fibers were characterized by differential scanning calorimetry and thermogravimetry.

Fibras poliméricas têm sido adicionadas a concretos refratários para aumentar sua permeabilidade e diminuir riscos de explosão durante a secagem. Entretanto, a incorporação das fibras pode dificultar a homogeneização do concreto e reduzir sua trabalhabilidade. Trabalhos anteriores dos autores indicam que a magnitude do aumento de permeabilidade gerado pelas fibras está relacionada, em parte, ao seu comprimento médio final, determinado pelas condições de processamento. O objetivo deste trabalho foi estabelecer relações entre aumento de permeabilidade e condições de processamento para concretos contendo fibras com diferentes comprimentos iniciais. Os aspectos reológicos das misturas foram avaliados em um reômetro para concretos desenvolvido pelo Grupo de Engenharia de Microestrutura de Materiais (GEMM). Duas formas de processamento foram investigadas: adição das fibras ao material seco e adição após mistura e homogeneização do concreto. Os valores de permeabilidade foram calculados utilizando-se a equação de Forchheimer. Os resultados mostraram que os métodos de adição das fibras geraram diferentes níveis de cisalhamento e de redução dos comprimentos iniciais. Observou-se, também, que fibras mais longas (12 e 24 mm) consumiram mais energia durante a mistura e apresentaram menores níveis de permeabilidade após tratamento térmico que aquelas mais curtas (3 e 6 mm).

Polymeric fibers have been added to refractory castables to improve their permeability and reduce the risks of spalling during the drying step. Nevertheless, the fiber addition inhibits a homogeneous mixture and also diminishes the castable workability. Previous work of the same authors has shown that the gain in permeability is related to the final medium length of fibers and the processing conditions. The aim of this work is to establish the relations between the permeability increase and the processing conditions of refractory castables containing polymeric fibers with different lengths. The rheological behavior during mixing was analyzed using a castable rheometer. Two processing conditions were investigated: fibers addition to the dry material and addition of fibers after mixing. The permeability analysis was carried out using Forchheimer's equation. The relationships among mixing energy, permeability and final medium lengths of fibers were established.

A secagem é uma etapa crítica do processamento de concretos refratários, pois a saída de água contida em sua estrutura pode provocar danos mecânicos ou até mesmo explosões durante o aquecimento inicial. Com a finalidade de minimizar esses problemas, fibras poliméricas têm sido adicionadas à formulação (0,01-0,1% em peso), porém a forma como atuam não foi totalmente esclarecida. O entendimento do efeito das fibras no aumento de permeabilidade dos refratários pode possibilitar o projeto de concretos menos susceptíveis a explosões e que possam ser secos de forma otimizada. Este trabalho investigou a influência da adição de fibras de polipropileno (PP) com diferentes tamanhos (0,1-24 mm, a 0,09% em peso) na permeabilidade de concretos refratários projetados com distribuições granulométricas distintas (modelo de Andreasen q=0,21 e 0,26). As amostras foram avaliadas através de medidas de permeabilidade em baixa (PBT, a 25 ºC) e porosimetria de imersão.

The drying process of refractory castables is a critical step on their processing due to the explosive spalling tendency during the first heat up. Polymeric fibers are incorporated to the castable's formulation (0.01-0.1%wt) in order to minimize or avoid these problems, but the fibers performance has not been completely explained so far. Understanding the castable's permeability enhancement mechanisms, can lead to the design of monolithics less susceptible to explosive spalling, with better quality and optimized drying schedules. The purpose of this work was to evaluate the influence of polymeric fibers addition with different lengths (0.1-24 mm) into castables with two distinct particle-size distributions based on Andreasen's packing model using distribution coefficient values q of 0.21 and 0.26. The samples were evaluated by low temperature permeametry (LTP, 25 °C) and porosimetry.