Durabilidade de concretos à base de cimento álcali ativado: aspectos relacionados à carbonatação

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Cadore, Douglas Éverton
• Orientador(a): Luz, Caroline Angulski da
• Banca de defesa: Luz, Caroline Angulski da, Medeiros Junior, Ronaldo Alves de, Santos, Geocris Rodrigues dos
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Pato Branco
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Cimento; Cimento Portland; Agregados (Materiais de construção); Resistência dos materiais; Cement; Portland cement; Aggregates (Building materials); Strength of materials
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3330

A fabricação do ferro gusa gera um subproduto, conhecido por escória de alto forno, e uma das principais características daquela é a relação CaO/SiO2. Comumente, encontra-se na literatura a seguinte relação: escórias ácidas (CaO/SiO2 < 1) e escórias básicas (CaO/SiO2 > 1). Estas escórias quando ativadas alcalinamente, produzem um aglomerante (cimento álcali ativado – CAT) de baixo impacto ambiental, cujo principal produto de hidratação é um gel C-A-S-H. Pesquisas têm apresentado resultados satisfatórios deste material em termos de resistência mecânica, no entanto, questões ligadas à durabilidade ainda carecem de investigações. Neste cenário, o objetivo deste estudo é analisar parâmetros de durabilidade, especificamente resistência a carbonatação, de concretos de CAT à base de escórias ácidas. Para tal, um programa experimental foi desenvolvido, onde ensaios acelerados de carbonatação foram realizados em amostras de concretos com CAT de escória ácida e em amostras de concreto de cimento Portland (CP). Os concretos elaborados foram inseridos em uma câmara de carbonatação com temperatura (40 ± 0,1ºC), umidade (60 ± 0,5%) e taxa de CO2 (5 ± 1) controlados, durante período de 4, 8, 12 e 16 semanas. Testes complementares de resistência à compressão axial, absorção da água e variação dimensional também foram realizados, no intuito de analisar seus resultados em conjunto ao resultado de profundidade de carbonatação. Com o objetivo de servir de base para a análise dos resultados de durabilidade, investigações microestruturais foram elaboradas. Concretos de CAT apresentaram profundidade de carbonatação superior ao concreto de CP, tendo como coeficientes de carbonatação 3,67 e 2,32 mm/semana0,5, respectivamente – reta linearizada. Salienta-se que a evolução da frente de carbonatação foi mais significativa no primeiro período de ensaio (4 semanas), o que pode ser decorrente da precipitação de CaCO3 nos poros do compósito. O resultado de carbonatação, pode ser justificado pela retração mais intensa em concretos de CAT, uma vez que os produtos de hidratação são menos cristalinos que em compósito de cimento Portland (CP), além disso, a estrutura do poro diferenciada daquele compósito, também pode ter influenciado no referido resultado. Foi constatada também perda de resistência mais intensa em compósitos de CAT, após o período de carbonatação e tal constatação baseia-se nos compostos atacados pela carbonatação, que no caso de compósitos de CAT é o próprio C-S-H, uma vez que não tem como produto de hidratação o Ca(OH)2. Desta forma, a durabilidade de compósitos de CAT frente a carbonatação deve ser ainda objeto de pesquisas, com o objetivo de condicionar este material a melhores resultados de resistência a este ataque.