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Tipo: Dissertação de Mestrado
Título: Estudo do avanço da frente de carbonatação em compósitos cimentícios produzidos com baixos teores de aditivos incorporadores de ar
Autor(es): Priscilla Coelho Cordeiro
Primeiro Orientador: Aldo Giuntini de Magalhaes
Primeiro membro da banca : Jose Marcio Fonseca Calixto
Segundo membro da banca: Fabricio Vieira Andrade
Resumo: O uso de aditivos incorporadores de ar na produção de compósitos de matriz cimentícia usualmente se dá com o intuito de melhorar o desempenho destes quando submetidos a ciclos de gelo e degelo, além serem capazes de aumentar sua fluidez e sua trabalhabilidade no estado fresco, permitindo a redução da quantidade de água utilizada no traço. Entretanto, o ar incorporado pode ser também capaz de reduzir a absorção de líquidos por capilaridade no material e de diminuir a conectividade de sua estrutura de vazios, produzindo uma redução da difusibilidade de fluidos, sendo possível, deste modo, serem utilizados sem o comprometimento da vida útil das estruturas de concreto armado. O presente estudo buscou avaliar o efeito do uso de aditivos incorporadores de ar em baixas dosagens no avanço da frente de carbonatação, uma vez que a velocidade com que tal fenômeno ocorre está condicionada a fatores que estão diretamente relacionados à sua composição, às condições de exposição e às características de sua microestrutura. Neste contexto, realizou-se o acompanhamento do avanço da frente de carbonatação e da variação do potencial hidrogeniônico (pH) de corpos de prova (CPs) cilíndricos de argamassa com dimensão padrão de (5 x 10) cm, dosados com três diferentes tipos de aditivos incorporadores de ar, mantendo-se, para todos os traços, o mesmo índice de consistência normal conforme procedimento especificado na NBR 7215:1996. O traço de referência, sem uso de aditivos, foi elaborado tomando-se como base as recomendações desta mesma norma, adotando-se uma relação água/cimento igual a 0,48. Foi realizada a medição do teor de ar no estado fresco para todos os traços. A espectrometria de massa com ionização por electrospray (ESI-MS) indicou que os três aditivos utilizados são à base de lauril éter sulfato de sódio. Ensaios de caracterização da resistência à compressão dos traços estudados, foram realizados nas idades de 3, 7 e 28 dias. Os corpos de prova, submetidos ao ensaio de carbonatação acelerada aos 14, 28, 42, 56, 70, 98 e 126 dias, foram acondicionados em câmara de carbonatação, tomando-se como referência os padrões normativos estabelecidos na ISO 1920-12:2015, paralelamente à medição da variação do pH na superfície do compósito cimentício, utilizando-se equipamento específico para este fim. Foi possível acompanhar também a variação do pH dos CPs ao longo das idades. Os resultados obtidos acusaram uma pequena redução na resistência à compressão nos traços em que foram utilizados os aditivos incorporadores de ar, e uma equivalência na velocidade de avanço da frente de carbonatação em relação ao traço de referência para um dos aditivos utilizados após 126 de exposição em câmara. Os traços com dois aditivos apresentaram menor taxa de carbonatação que o traço de referência, porém até os 98 dias de ensaios acelerados os quatro traços estudados foram considerados estatisticamente iguais. Após 126 dias de exposição em câmara, foram realizados ensaios de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Microtomografia Computadorizada (Micro-CT). Os resultados indicam que o traço de referência apresentou uma porosidade (%) maior e maior diâmetro médio dos poros em relação aos traços com aditivo incorporador de ar.
Abstract: The use of air entraining admixtures in the production of cementitious matrix composites usually occurs with the purpose of improving their performance when subjected to freeze-thaw cycles, as well as being able to increase its fluidity and workability in the fresh state, allowing the reduction of the amount of water used in the mix. However, the air entraining may also be capable of reducing the absorption of liquids by capillarity in the material and of diminishing the connectivity of its void structure, producing a reduction of the diffusibility of fluids, thus being possible to be used without compromising the service life of reinforced concrete structures. The present study sought to evaluate the effect of the use in low dosage of air entraining admixtures in the advance of the carbonation front, since the speed with which this phenomenon occurs is conditioned to factors that are directly related to its composition, the exposure conditions and the characteristics of its microstructure. In this context, the advance of the carbonation front and the hydrogenation potential (pH) of cylindrical test specimens (CPs) of mortar with a standard dimension of (5 x 10) cm, measured with three different types of air entraining admixtures, maintaining for all mixes the same index of normal consistency according to the procedure specified in NBR 7215: 1996. The reference mix, without additives, was elaborated based on the recommendations of this same standard, adopting a water / cement ratio of 0,48. Measurement of air content in fresh mortar was performed for all mixes. Electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS) indicated that the three admixtures used are sodium lauryl ether sulfate. Characterization tests of the compressive strength of the studied mixes were performed at the ages of 3, 7 and 28 days. The test specimens, submitted to the accelerated carbonation test at 14, 28, 42, 56, 70, 98 and 126 days, were packed in a carbonation chamber, taking as reference the normative standards established in ISO 1920-12:2015 , parallel to the measurement of the pH variation on the surface of the cementitious composite, using specific equipment for this purpose. It was also possible to monitor the pH variation of CPs throughout the ages. The results obtained showed a small reduction in the compressive strength in the mixes in which the air entraining admixtures were used, and an equivalence in the rate of advance of the carbonation front in relation to the reference mix for one of the admixtures used after exposure in chamber. The mixes with two admixtures presented a lower rate of carbonation than the reference mix, but until the 98 days of accelerated tests the four mixes studied were considered statistically equal. After 126 days of exposure in the chamber, Scanning Electron Microscopy (SEM) and Computerized Microtomography (Micro-CT) were performed. The results indicate that the reference mix presented a higher porosity (%) and a larger average pore diameter in relation to the traces with air incorporating additive.
Assunto: Materiais de construção
Carbonatação
Construção civil
Idioma: Português
Editor: Universidade Federal de Minas Gerais
Sigla da Instituição: UFMG
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/RAOA-BEKQYJ
Data do documento: 13-Dez-2018
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