Autocicatrização de materiais cimentícios com escória de alto-forno e ativador alcalino - Gonçalves Junior, Adilson Aparecido (2022)
O concreto é o material da construção civil mais utilizado pelo homem. Diante de desafios referentes à durabilidade, relacionados principalmente à formação de fissuras, há um crescente número de estudos investigando a autocicatrização (fechamento de fissuras), sendo este fenômeno ainda não tão bem compreendido. Assim, o presente trabalho teve por objetivo investigar o potencial de contribuição de uma escória de alto-forno (BFS) ativada com Ca(OH)2 no processo de autocicatrização autógena. A pesquisa foi dividida em duas fases ([I] e [II]). A Fase [I] é dedicada ao estudo do fechamento de poros, e serviu de subsídio para tomada de decisão na Fase [II], em que se estudou a autocicatrização. Na Fase [I] foram empregadas 4 misturas: Ref (cimento Portland e areia), S5, S7 e S9, com 50, 75 e 90% de cimento substituído por BFS. Na Fase [II] manteve-se Ref e S9 (selecionada na Fase [I]), e introduziu-se S9_5 e S9_10, com 5 e 10% de Ca(OH)2. As condições de cura foram intermitente (seco/molhado) e submersa (Fase [II]). Na Fase [I] realizaram-se análises da porosidade (absorção de água; porosimetria por intrusão de mercúrio (PIM); microtomografia (µCT); e técnica de excitação por impulso), de resistência à compressão, de difração de Raios X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura com microanálise por energia dispersiva (MEV/EDS). Na Fase [II] empregaram-se as técnicas de µCT, microscopia digital, excitação por impulso, DRX, MEV/EDS e resistência à compressão. As idades de referências foram 28, 112 e 196 dias. Na Fase [I] constatou-se que com o acréscimo de BFS ocorreu o aumento da porosidade total e a redução da dimensão (diâmetro) dos poros. As taxas de redução da porosidade total da matriz cimentícia no tempo aumentaram com o aumento da quantidade de BFS, em decorrência da maior precipitação de CaCO3, constatadas por DRX, e por reações tardias. A resistência mecânica reduziu com o acréscimo de BFS, e houve redução da quantidade de Ca(OH)2. Na Fase [II] constatou-se que as misturas demonstraram maior potencial de autocicatrização para a condição submersa. Pela microscopia digital, S9 e Ref apresentaram o maior potencial aparente de autocicatrização na superfície, fechando fissuras de até 0,144 e 0,134 mm, respectivamente. A MEV mostrou que Ref teve um fechamento mais efetivo da fissura, com contribuições principalmente do CaCO3, enquanto as misturas com BFS, mesmo S9 na condição submersa, apresentaram planos sobrepostos (em diferentes profundidades) de silicatos, aluminatos e CaCO3. Para a condição submersa, dos 112 aos 196 dias, as misturas com BFS demonstraram maior capacidade de redução do volume da fissura e, em particular S9_10, que se destacou das demais, efeito motivado pela hidratação tardia da BFS ativada pelo Ca(OH)2. Embora a BFS tenha contribuído para perdas de resistência, em termos de estrutura porosa é viável o uso de 90% de BFS. A introdução de Ca(OH)2 contribuiu para o aumento de resistência e redução da porosidade, de modo que S9_10 é um material cimentício que merece atenção quanto ao seu potencial autocicatrizante em condições submersas