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KULAKOWSKI, Marlova Piva. Contribuição ao estudo da carbonatação em concretos e argamassas compostos com adição de sílica ativa. Orientação de Antônio Cezar Faria Vilela e de Denise Carpena Coitinho Dal Molin.199fTese (Pós-graduação em Engenharia de Minas, Metalúrgica e de Materiais) - Escola de Engenharia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul,Porto Alegre,2002.
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Número de Trabalhos: 7 (Com arquivo PDF disponíveis: 3)
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Resumo

As adições pozolânicas vêm sendo adicionadas ao concreto com o objetivo de melhorar as características de resistência mecânica e de durabilidade. Entre estas adições encontra-se a sílica ativa, resíduo oriundo da produção de ligas a base de silício. A sílica ativa apresenta como características alta reatividade, tamanho reduzido das partículas e alta superfície específica, agindo no concreto de duas maneiras: transformando o Ca(OH)2 em C-S-H e densificando a matriz de cimento. Apresenta como efeitos benéficos o aumento da resistência mecânica e redução da penetração de íons cloreto e água. Contudo, em função do consumo de Ca(OH)2, o pH da fase líquida dos poros é reduzido, o que pode prejudicar o comportamento do concreto em relação à carbonatação, existindo uma polêmica em torno do assunto. Desta forma, o presente trabalho teve por objetivo estudar aspectos de porosidade e aspectos químicos do comportamento da sílica ativa, em concretos e argamassas, em relação à carbonatação. Para tanto empregou-se relações água/aglomerante entre 0,35 e 0,80 e teores de adição de sílica ativa, em relação à massa de cimento, até 20%. Os resultados indicam um comportamento distinto das adições conforme a relação água/aglomerante. Até o limite de 0,45-0,50, a carbonatação nestes materiais é regida pela porosidade e o consumo de Ca(OH)2 não apresenta efeitos significativos na carbonatação e, a partir deste limite, o consumo de Ca(OH)2 passa a ser significativo. Paralelamente, foi estudada resistência à compressão e absorção de água. A relação entre profundidade de carbonatação com estas propriedades apresenta uma correlação direta apenas para os concretos sem adição.

Abstract

Pozzolanic admixture have been added to concrete aiming at improving its mechanical strength and durability. Among them is the silica fume, a residue derived from iron alloy production. The silica fume has as its main characteristics high reactivity, reduced particle size and high specific surface. This characteristics affect the concrete in two ways: transforming Ca(OH)2 in C-S-H and refining cement matrix structure. As a result, its main benefits are related to the increase in mechanical strength and the reduction of chloride ions and water penetration. However, as a consequence of the Ca(OH)2 consumption, the pH of the pore fluids is reduced diminishing the concrete performance in relation to carbonation. This has been a matter of controversy lately. In order to contribute to this discussion, this thesis aimed at studying porosity and chemical behaviour of silica fume in concrete and mortars, in relation to carbonation effects. Therefore, the experiments conducted in this research employed water/binder ratios between 0,35 and 0,80 and silica fume admixtures (em relation to cement mass) of 0% to 20%. The results showed that the silica fume admixture performance varied according to water/binder ratios. Down the limit of 0,45-0,50, the carbonation effect is influenced by porosity and Ca(OH2) consumption does not present significant effects on carbonation. Up to this limit, the Ca(OH)2 consumption starts affecting carbonation significantly. In addition, the compressive strength and water absorption was measured in relation to carbonation depth. A direct correlation could be observed only for concretes without silica fume.
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