Resistência ao ataque por sulfato em sistemas de cimento Portland: efeito do polimorfismo do aluminato tricálcico

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Costa, Felipe Lima da
• Orientador(a): Kirchheim, Ana Paula
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Polimorfismo; Cimento portland; Sulfato; Aluminato de cálcio
• Palavras-chave em Inglês: Tricalcium aluminate; Sulphate attack; Polymorphism
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/187955

A fase aluminato tricálcico (C3A) do cimento Portland pode ser formada em duas formas cristalinas, sendo estas cúbica ou ortorrômbica. Atualmente, não se tem conhecimento sobre a influência destas modificações na formação da etringita secundária derivada do ataque por sulfato. No entanto, sabe-se que a suscetibilidade de uma possível deterioração por ataque por sulfato irá depender diretamente da reatividade e conteúdo não reagido de C3A, assim como da presença de íons de sulfatos dissolvidos e um ambiente altamente úmido. Desta forma, o objetivo deste trabalho é avaliar a influência da fase cristalina do C3A (cúbica e ortorrômbica) em cimentos frente ao ataque por sulfato de origem externa. Foram realizados ensaios de resistência à compressão, baseados na norma ASTM C109-16, e também de ataque por sulfato externo, baseados nas normas ASTM 1012-5 (2015) e NBR 13853 (2014), em três clínqueres Portland, um com teor de 25% de C3A cúbico e 75% de C3A ortorrômbico (C25-O75), outro com 55% de C3A cúbico e 45% de C3A ortorrômbico (C55-O45) e o terceiro com 80% de C3A cúbico e 20% de C3A ortorrômbico (C80-O20). Os cimentos foram compostos pelos referidos clínqueres e adição de 5% e 3% de gipsita, mantendo-se a finura e características similares. Para efeito de comparação, amostras de referência foram mantidas em solução de água com cal. Ensaios de difração de Raios-X em amostras em pasta também foram realizados, avaliando-se as principais fases formadas. Os resultados de difração de raios-X, demonstraram que, aos 28 dias de idade, houve um aumento na intensidade dos picos de etringita nas pastas com o cimento C55-O45, com 5% de adição de gipsita, em comparação com os demais. Os ensaios de expansão através da ASTM 1012 e NBR 13583 também indicam uma maior expansão do clínquer C55-O45 nesta idade. No entanto, aos 6 meses, observou-se uma inversão de tendência com as amostras com maior teor de C3A ortorrômbico, demonstrando uma propensão em superar as expansões das amostras com maior teor de C3A cúbico. Tais constatações apresentam consonância com os dados obtidos nos ensaios de resistência à compressão, aos 6 meses e também com as expansões encontradas os ensaios da NBR 13583, aos 42 dias. A partir dos resultados é possível inferir que a forma cristalina ortorrômbica do C3A, quando presente em maior quantidade no cimento, aparenta mitigar os efeitos deletérios do ataque por sulfato apenas em um curto prazo. Em idades mais avançadas, cimentos com teores mais elevados de C3A ortorrômbico sofrem mais com os efeitos deletérios do ataque por sulfato.