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Type: Tese de Doutorado
Title: Avaliação microestrutural e comportamento físico e mecânico de concretos de alto desempenho produzidos com metacaulim
Authors: Carlos Augusto de Souza Oliveira
First Advisor: Wander Luiz Vasconcelos
First Referee: Adriana Guerra Gumieri
Second Referee: Antônio Claret Soares Sabioni
Third Referee: Marcelo Greco
metadata.dc.contributor.referee4: Evandro Tolentino
Abstract: A relação estrutura-propriedade constitui a essência da moderna ciência dos materiais. Para o concreto, material com estrutura heterogênea e complexa, esta relação ainda não esta bem estudada. O entendimento da estrutura dos concretos fabricados com pozolanas é importante para que se possa compreender as melhorias no seudesempenho. O metacaulim, pozolana aluminossilicosa derivada normalmente da calcinação de alguns tipos de argilas, como os caulins, é um dos materiais que atualmente estão sendo empregados como adições minerais na produção de concretos. A maioria dos estudos realizados com esta adição mineral na fabricação de concretos avaliou apenas sua influência nas propriedades mecânicas. Neste trabalhoforam avaliadas além das propriedades mecânicas, as propriedades microestruturais dos concretos. Foram estudados concretos com teores de 0, 5 e 15% de substituição de cimento por metacaulim. As propriedades físicas dos concretos foram correlacionadas com as propriedades microestruturais. As análises térmicas e de espectrometria no infravermelho dos concretos demonstraram que para a mesma relação água/aglomerante, o teor de hidróxido de cálcio dos concretos reduziu com o aumento do teor de metacaulim nas misturas, sendo este comportamento um dos responsáveis pelos melhores comportamentos físicos dos concretos fabricados com metacaulim em relação ao concreto de referência. De um modo geral, a baixa relação água/aglomerante adotada nos traços foi o principal motivo da semelhança física da estrutura dos concretos. A redução da porosidade e do diâmetro médio dos poros dos concretos com a evolução da hidratação e com a elevação do teor de substituição de cimento por metacaulim proporcionaram o refinamento da estrutura dos poros dosconcretos, que por sua vez, contribuiu para a densificação da microestrutura, corroborando para as melhorias observadas nas propriedades físicas e microestruturais dos concretos. As análises de pH mostraram que os teores de substituições de cimento por metacaulim estudados não contribuem para fenômenos de corrosão de armadura. Em síntese, os resultados permitem concluir que o empregode metacaulim na fabricação de concretos é tecnicamente viável na produção de concretos com alto desempenho e durabilidade
Abstract: Structure-property relationships represent the essence of the modern materials science. For concretes, materials with heterogeneous and complex structures, these relationships still are not well developed. The incorporation of different materials in its manufacture, such as pozzolans, has contributed, even more, the increase the complexity of its microstructure. The description of the structure of concretesmanufactured with pozzolans, is important in order to understand its performance. The metakaolin, aluminossilicate material obtained from the calcination of some types of clays such as kaolinitic clays and kaolin, is one of the materials that recently are being used as mineral admixture in the production of high-performance concretes. The majority of the studies carried out with this mineral admixture, evaluated only itsinfluence on the mechanical properties of concretes. In this work the microstructure of the concrete manufactured with metakaolin was evaluated. In this research, concrete was manufactured with 0, 10 and 15% cement replaced by metakaolin. The relationships between physical properties and microstructure of concretes were studied. The thermal analyses and of spectrometry in the infrared spectrometry data ofthe concrete showed that for the same water/agglomerate ration, the calcium hydroxide content reduced with the increase of metakaolin content in the concrete, being this behavior partially responsible for the improved physical behavior of the concrete manufactured with metacaulim when compared the reference concrete. In a generalway, the low water/agglomerate ration was foud to be a major cause of the physical similarity of the structure of the concretes. The reduction of the porosity and the average diameter of the pores of the concrete with the hidration evolution and with the cement content replaced by metakaolin had provided a refinement of the pore structureof the concrete. This contributed to densification of the microstructure, corroborating the improvements observed in the physical and microstructural properties of the concrete. The pH analyses showed that the metakaolin contents did not contribute for the armor corrosion phenomena. The results allow us to suggest that the use ofmetakaolin is technically viable in the production of concrete with high performance and durability.
Subject: Engenharia metalúrgica
Engenharia de Minas
language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7REJ4R
Issue Date: 21-Dec-2007
Appears in Collections:Teses de Doutorado

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