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Pereira, Alexandre de Castro. Influência das adições minerais na durabilidade do concreto sujeito à carbonatação. 215fDissertação (Pós-graduação em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2003.
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Número de Trabalhos: 1 (Nenhum com arquivo PDF disponível)
Citações: 1
Índice h: 1  
Co-autores: 16

Resumo

A corrosão da armadura pode ser iniciada quando a barreira química, decorrente da alta alcalinidade do concreto, perde sua eficácia. Isto pode ocorrer pela penetração do gás carbônico na camada de cobrimento, que reduz o pH da solução do poro e desestabiliza a película de passivação da armadura. Neste sentido, o presente trabalho investiga a influência das adições minerais na durabilidade do concreto de cobrimento sujeito à carbonatação. Assim, concretos compostos com adições minerais, tais como sílica ativa, metacaulinita, cinza de casca de arroz, escória de alto-forno e cinza volante, foram submetidos a uma avaliação experimental, desenvolvida no Centro Tecnológico de Engenharia Civil de Furnas Centrais Elétricas S.A., em Goiânia, visando conhecer a capacidade de proteção do cobrimento frente à corrosão da armadura induzida por carbonatação do concreto. Para tanto, corposde-prova de concretos com essas cinco adições minerais e mais a situação de referência (sem adição), sob três relações água/aglomerante (0,40, 0,55 e 0,70) e dois procedimentos de cura (cura úmida e cura ao ar), foram objeto de um estudo de desempenho frente à ação de carbonatação, mediante processo acelerado ao longo do tempo em câmara climática com teor de CO2 em torno de 5%. Deste estudo, procedeu-se uma avaliação comparativa de desempenho dos diversos concretos contendo adições minerais, tendo-se como base os valores calculados dos coeficientes de carbonatação, que a rigor representam a taxa ou velocidade do avanço da frente carbonatada no concreto de cobrimento. Foram também analisados os comportamentos dos concretos quanto à resistência à compressão, módulo de deformação, absorção de água por imersão e absorção de água por capilaridade, além de monitoramento do potencial eletroquímico de corrosão, resistividade elétrica superficial e absorção/permeabilidade pelo método do cachimbo, durante o estudo de carbonatação. Por último realizou-se uma análise da microestrutura dos concretos por microscopia eletrônica de varredura e por difratometria de raios X. Os resultados mostraram que existem diferenças significativas de comportamento entre os concretos com adições e que nem sempre as adições minerais causam prejuízo de desempenho no que se refere à carbonatação; ao contrário, foi verificado que as adições minerais metacaulinita e sílica ativa proporcionaram ganhos de desempenho aos concretos.

Abstract

Corrosion of reinforcing steel may initiate if the chemical barrier (as a result of high alkalinity of the concrete) ceases to be effective. This can occur when the concrete cover is penetrated by carbon dioxide, which decreases the pH values of the pore solution and the passivating film becomes unstable. From this point of view, the present work deals with the influence of mineral additions on the concrete cover durability subject to carbonation phenomenon. Thus, concretes incorporating silica fume, metakaolin, rice husk ash, blast-furnace slag or fly ash underwent an experimental research (developed at the Civil Engineering Technologic Center of Furnas Centrais Elétricas S.A., in Goiânia, Brazil), whose purpose was to verify the protection capacity of the covercrete against carbonation. To this end, concrete specimens, featuring with those supplementary cementitious materials, with different water/binder ratios (0,40, 0,55 and 0,70) and under two curing conditions (moist-cured for 28 days and dry-cured), were analyzed in relation to carbonation after a period of 91 days of age. They were introduced in a climatic control chamber of about 5% CO2 concentration, with the purpose of accelerating the concrete carbonation. A comparative evaluation was carried out concerning the performance of the concrete blended with mineral additions by means of calculated carbonation coefficients, which represent the carbonation rate. The concretes behaviors were analyzed so for the compressive strength, static modulus of elasticity, immersion water absorption and capillary water absorption, as for the half-cell potentials, superficial apparent electrical resistivity and water absorption/permeability by the “pipe” method. Also, the concrete microstructure was analyzed by using the scanning electronic microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) methods. The general results have shown that there are significant differences among the concrete blended with mineral additions and, with regard to carbonation, the mineral additions neither always cause damages of performance; on the contrary, it was verified that metakaolin and silica fume have increased the concrete performance.
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