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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/18223
Tipo: Tese
Título: Desempenho de argamassas para concretos autoadensáveis com baixos teores de cimento Portland
Autor(es): Rocha, Aretuza Karla Araújo da
Primeiro Orientador: Barbosa, Normando Perazzo
Primeiro Coorientador: Anjos, Marcos Alyssandro Soares dos
Resumo: A busca pela sustentabilidade na indústria do concreto passa pelo uso cada vez mais intensivo de materiais de substituição do cimento Portland. Esses materiais, comumente chamados de adições minerais, quando utilizados em grande quantidade podem reduzir a alcalinidade da água dos poros do concreto, o que favorece à corrosão de armaduras no concreto armado. Este trabalho procura dar uma contribuição neste campo, tendo-se estudado argamassas autoadensáveis em que o cimento Portland foi substituído em 40%, em massa, por cinzas do bagaço de canade-açúcar (SCBA), cinzas de casca de arroz (RHA) e metacaulim (MK), além de misturas binárias entre as adições. Foi verificado também o efeito da substituição de mais 10% do cimento por cal. Assim, além da argamassa de referência, foram feitas 12 composições envolvendo os materiais citados, sendo seis sem cal e seis com cal. A relação ligante:areia foi de 1:1,64, e a relação água/ligante igual a 0,44. Foi otimizada a percentagem de aditivo através de medições do espalhamento do mini cone e medido o teor de ar incorporado das misturas no estado fresco. No estado endurecido obteve-se a resistência à compressão aos 3, 7, 28 e 70 dias e absorção de água por capilaridade aos 28 dias. Foi estudado o efeito da carbonatação acelerada nas diferentes composições, através de corpos de provas cúbicos, imersos em uma câmara de carbonatação com concentração de 10% de CO2. Através da aspersão de fenolftaleína, foram obtidas as profundidades de carbonatação, aos 3, 7, 14 e 28 dias após os corpos de prova serem colocados na câmara. A microestrutura das treze composições foi analisada através de ensaio de difratometria de raios X (DRX) e termogravimetria (TG), destacando-se a presença e o teor de hidróxido de cálcio e de carbonato de cálcio. As análises foram feitas antes de os corpos de prova entraram na câmara de carbonatação e após 28 dias dentro dela. Os resultados indicaram que todas as misturas com adições reduziram significativamente a absorção de água por capilaridade, o metacaulim apresentando o melhor desempenho. As misturas binárias conduziram a maiores valores de resistência à compressão quando se tinha cinza do bagaço de cana. A incorporação da cal interferiu pouco nesta propriedade. A argamassa de referência apresentou maior valor da resistência, chegando a 66 MPa aos 70 dias de idade havendo duas outras composições que superaram os 60 MPa. Quanto à penetração da frente de carbonatação, a referência foi a que apresentou menor valor. As misturas binárias conduziram a maior profundidade de carbonatação. A presença da cal não reduziu esse efeito. Os ensaios de DRX e TG, mostraram que as adições reduziram a quantidade de hidróxido de cálcio disponível, antes da carbonatação acelerada. Após ela ocorrer, o hidróxido de cálcio não se faz presente. Apesar de em alguns parâmetros o desempenho com adições ser inferior ao da referência, as argamassas aqui desenvolvidas podem ter aplicação prática na fabricação de concretos auto adensáveis, com consideráveis benefícios ambientais.
Abstract: The search for sustainability in the concrete industry involves an increasingly intensive use of Portland cement replacement materials. These materials, commonly called mineral additions, when used in large quantities can reduce the water alkalinity of the concrete pores, which can favors the corrosion of reinforcement in reinforced concrete. This work seeks to make a contribution in this field, having studied self-compacting mortars in which Portland cement has been replaced by 40%, in mass, by sugarcane bagasse ash (SCBA), rice husk ash (RHA) and metakaolin (MK), in addition to binary mixtures between additions. The effect of replacing an additional 10% of cement by lime was also verified. Thus, in addition to the reference mortar, 12 compositions were made involving the mentioned materials, six without lime and six with lime. The binder: sand ratio was 1: 1.64, and the water / binder ratio was 0.44. The percentage of additive was optimized through measurements of the spreading of the mine-cone and the content of incorporated air of the mixtures in the fresh state was measured. In the hardened state, compressive strength was obtained at 3, 7, 28 and 70 days and water absorption by capillarity at 28 days. The effect of accelerated carbonation on different compositions was studied through cubic specimens immersed in a carbonation chamber with a concentration of 10% CO2. Through the spraying of phenolphthalein, the carbonation depths were obtained at 3, 7, 14 and 28 days after the specimens were placed in the chamber. The microstructure of the thirteen compositions was analyzed using X-ray diffraction (DRX) and thermogravimetry (TG) tests, highlighting the presence and content of calcium hydroxide and calcium carbonate. The analyses were done before the specimens entered the carbonation chamber and after 28 days inside it. The results indicated that all mixtures with additions significantly reduced the absorption of water by capillarity, the metakaolin showing the best performance. The binary mixtures when SCBA was present led to higher values of compressive strength. The incorporation of lime interfered little in this property. The reference mortar showed a higher resistance value, reaching 66 MPa at 70 days, and two others mixtures had strength higher than 60 MPa. Concerning penetration of the carbonation front, the reference was the one with the lowest value. Binary mixtures led to a greater depth of carbonation. The presence of lime did not reduced this effect. In the XRD and TG tests, the additions reduced the amount of calcium hydroxide available, before accelerated carbonation. After carbonatation, calcium hydroxide is not present. Although in some parameters the performance of mortars with additions is lower than the reference, the mortars developed here can have practical application in the manufacture of selfcompacting concretes, with remarkable environmental benefits.
Palavras-chave: Argamassa
Adições minerais
Carbonatação
Mortar
Mineral additions
Carbonation
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Engenharia Civil e Ambiental
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental
Tipo de Acesso: Acesso aberto
URI: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/18223
Data do documento: 28-Fev-2020
Aparece nas coleções:Centro de Tecnologia (CT) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental

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