Efeitos da diatomita em substituição parcial ao cimento portland nas propriedades de concretos convencionais - Macedo, Amanda Regina de Souza (2022)
O concreto é um compósito, considerado o material de construção mais utilizado no mundo. Seu principal componente é o cimento Portland, responsável pela formação dos silicatos de cálcio hidratados (C-S-H) formados durante a sua hidratação e que são os principais responsáveis pela resistência à compressão dos concretos. Porém, atualmente, tem aumentado a busca por materiais alternativos mais sustentáveis, visando uma redução das emissões de CO2 e consequente minimização dos impactos ambientais. Isso é possível através da utilização dos materiais cimentícios suplementares (MCSs), que podem ser utilizados como substitutos do clínquer na fabricação de cimento Portland e/ou como adição ou substituição ao cimento na produção de concretos. A diatomita é considerada um MCS natural, que com alta concentração de SiO2 é capaz de reagir com o hidróxido de cálcio (CH) liberado durante a hidratação do cimento para produzir silicato de cálcio hidrato (C-S-H) adicional. Desse modo, o presente trabalho visou o estudo dos efeitos da substituição do cimento Portland por diatomita nas proporções de 0%, 10%, 15% e 20% em volume, na produção de concretos convencionais com fck estimado em 30MPa (NBR 8953, 2015). Inicialmente os materiais de partida foram caracterizados quanto as suas propriedades físicas, químicas, mecânicas, estruturais e microestruturais. Em seguida, foram produzidos concretos com proporção em volume de 1: 1,33:2,33 e relação a/c=0,44. Os concretos foram avaliados quanto às suas propriedades no estado fresco (slump test) e no estado endurecido (resistência à compressão, porosidade, absorção de água, absorção de água por capilaridade e difusão de íons cloreto). Pastas de cimento com as mesmas proporções dos concretos foram analisadas por meio das técnicas de DRX (difração de raio X) e TG/DTA (termogravimetria) aos 7, 28 e 91 dias. Os resultados mostraram que a incorporação de diatomita provocou uma pequena redução nos valores de resistências à compressão dos concretos. Apesar disso, os concretos produzidos com 15%v. e 20%v. de diatomita apresentaram uma maior evolução nos valores de resistência à compressão (20,07% e 16,16%, respectivamente) dos 28 aos 91 dias, em consequência da reação pozolânica. Enquanto que os concretos com 0%v. e 10%v. apresentaram uma evolução de 4,33% e 5,20%, respectivamente. Essa observação foi confirmada nos resultados de DRX e TGA, onde observou-se que há um maior consumo de portlandita e maior quantidade de água combinada nas pastas com incorporação de diatomita. A porosidade total, absorção de água e absorção por capilaridade diminuíram no concreto com 10%v. de diatomita, devido ao efeito fíler. A incorporação da diatomita reduziu o coeficiente de difusão de íons de cloretos dos concretos devido ao refinamento das estruturas dos poros, apresentando valores os seguintes valores 8,389 x 10-12; 5,668 x 10-12 ; 2,241 x 10-12 ; 1,297 x 10-12, respectivamente, para os concretos CD-0, CD-10, CD-15 e CD-20.