Melhoramento da resistência à carbonatação do cimento álcali ativado por meio de adições minerais sob condições naturais e aceleradas de ensaio

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Perardt, Mariana
• Orientador(a): Luz, Caroline Angulski da
• Banca de defesa: Luz, Caroline Angulski da , Pereira Filho, Jose Ilo , Medeiros, Marcelo Henrique Farias de
• 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 Pos-Graduação em Engenharia Civil
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Cimento; Agregados (Materiais de construção); Alcalis; Resistência dos materiais; Cement; Aggregates (Building materials); Alkalies; Strength of materials
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25612

O cimento álcali ativado (CAT) é constituído de um mineral aluminos silicato e uma solução de ativador alcalino, que eleva o pH permitindo a dissolução e hidratação do mineral. Para que o CAT seja empregado amplamente, permanecem questões relacionadas à sua durabilidade como a carbonatação, reação que acontece pela penetração do dióxido de carbono (CO2) na estrutura. O CO2, em contato com a água, forma o ácido carbônico, que ataca os produtos da hidratação e reduz o pHd o meio, provocando o risco de despassivação do aço em concretos armados. Há consenso na literatura de que os CAT’s apresentam menor desempenho que o cimento Portland quando sujeitos à carbonatação, devido entre outros fatores, à não formação de hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) no seu processo de hidratação, o que favorece a carbonatação por descalcificação do C-S-H e consequente desintegração da matriz.No entanto, poucos estudos focam em medidas para melhorar a resistência desses materiais a essa reação. Assim, o presente trabalho tem como objetivo melhorar a resistência do CAT à carbonatação por meio da adição dos minerais hidróxido de cálcio (CAT-C), sulfato de cálcio (CAT-F) e óxido de magnésio (CAT-M), avaliando o seu efeito tanto em teste natural quanto acelerado de carbonatação. Amostras depasta e concreto não carbonatadas foram caracterizadas para verificar influências das adições na liberação de calor de hidratação, resistência à compressão, índice de vazios e microestrutura do CAT. Foram expostas à carbonatação natural por 4, 12, 24e 48 semanas e à carbonatação acelerada por 4, 8, 12 e 16 semanas. Ensaios deprofundidade de carbonatação, resistência à compressão e análise de microestruturap or difração de raios X (DRX) foram realizadas no decorrer da exposição à carbonatação.O melhor desempenho, de modo geral, foi obtido com o óxido de magnésio, que sob carbonatação natural proporcionou menor profundidade carbonatada e menor perda de resistência à compressão. Na carbonatação acelerada, apesar de todas as misturasterem sofrido carbonatação total, o CAT-M manteve resistência à compressão bastante superior a todos os demais traços. Na microestrutura o consumo desse óxido foi observado, podendo ter reagido com o CO2e assim mitigado a descalcificação doC-S-H. As adições de hidróxido de cálcio e sulfato de cálcio, no entanto, mostraram resultados menos satisfatórios que os esperados. Assim, adições minerais são uma alternativa adequada para aumentar a resistência do CAT à carbonatação embora sua eficiência para esse fim seja extremamente dependente de suas características físicas e químicas e da composição do CAT em questão.