Avaliação da autocicatrização de fissuras em concretos com diferentes cimentos

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Cappellesso, Vanessa Giaretton
• Orientador(a): Dal Molin, Denise Carpena Coitinho, Masuero, Angela Borges
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Fissuras (Engenharia); Cimento portland; Concreto
• Palavras-chave em Inglês: Self-healing; Cracks; Cement type; Concrete; Durability
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/202446

O aparecimento de fissuras em estruturas à base de materiais cimentícios é muitas vezes inevitável apesar de serem tomadas as precauções necessárias para evitar o aparecimento dessas manifestações. As matrizes cimentícias possuem baixa capacidade de suporte para resistirem a esforços de tração, solicitações essas originadas pela maioria das causas de fissurações nesses materiais. Assim, tornar a matriz cimentícia capaz de se autocicatrizar quando sujeita a essas anomalias representa economia com manutenções, além de contribuir com o aumento da vida útil das estruturas. Devido ao reparo em áreas com incidência de agentes agressivos, contribui-se também com a sustentabilidade dos recursos destinados a indústria da construção civil. A compreensão do funcionamento do fenômeno de autocicatrização de fissuras, denominado como self-healing, ressalta a importância deste estudo a fim de garantir o entendimento do funcionamento com materiais comuns empregados em matrizes cimentícias, sem o emprego de adições ou produtos destinados a este fim. O fenômeno pode ser classificado em: cicatrização autógena ou autônoma, com capacidade intrínseca de autocicatrizar fissuras e com a adição externa de algum mecanismo de intensificação, respectivamente. Este trabalho engloba o mecanismo de cicatrização autógena, com verificação dessa propriedade relacionada aos diferentes tipos de cimentos empregados, no qual foram utilizados três tipos de cimento para o desenvolvimento dos concretos estudados: cimento Portland composto com fíler (CPII-F), cimento Portland composto com material pozolânico (CPIV) e cimento Portland de alta resistência inicial (CPV). Foram utilizadas três relações água/cimento: 0,30; 0,40 e 0,50, e as fissuras foram abertas em duas idades: aos 3 e aos 28 dias. A capacidade de autocicatrização se dá devido à contínua hidratação de minerais do clínquer como uma hidratação continuada ou devido à carbonatação de hidróxido de cálcio (Ca(OH)2), sendo limitada a pequenas fissuras e eficaz somente na presença de água. Para verificar ambos processos esperados como potenciais para ocorrência do fenômeno e a fim de acelerar essa ocorrência optou-se por destinar os corpos de prova, após a abertura de fissuras, a ciclos de molhagem e secagem. Quanto às análises, avaliou-se a potencialidade de autorrecuperação das propriedades mecânicas em prismas de concreto diante do ensaio de resistência à tração na flexão em quatro pontos. E para avaliação da autocicatrização por acompanhamento ao longo do tempo, foram utilizados dois ensaios não-destrutivos: o ensaio de velocidade propagação de onda ultrassônica e análise por microscopia ótica. O ensaio para verificação da recuperação das propriedades mecânicas não se mostrou satisfatório para nenhuma combinação analisada. Para os demais ensaios, os resultados apresentam melhor potencial de autocicatrização para o cimento CPIV no ensaio de velocidade de propagação de onda ultrassônica, pois analisa o fechamento pela densificação interna da matriz, possivelmente por produtos resultantes da reação pozolânica, como o C-S-H. Já o CPV apresentou maior quantidade de produtos lixiviados com deposição superficial, demonstrando-se melhor nas análises de imagens. Assim, não foi possível afirmar qual cimento se mostrou mais eficiente.