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Title: Estudo das propriedades mecânicas e dos parâmetros de durabilidade de concretos autoadensáveis com elevados teores de adições minerais submetidos à carbonatação
Other Titles: Study of mechanical properties and durability parameters of self compacting concrete with high contents of mineral admixtures subjected to carbonation
Authors: Diniz, Hugo Alessandro Almeida
Keywords: Concreto autoadensável;Carbonatação;Porosidade;Resíduo biomassa da cana-de-açúcar;Pozolana da casca de arroz;Cal hidratada
Issue Date: 5-Apr-2018
Citation: DINIZ, Hugo Alessandro Almeida. Estudo das propriedades mecânicas e dos parâmetros de durabilidade de concretos autoadensáveis com elevados teores de adições minerais submetidos à carbonatação. 2018. 159f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2018.
Portuguese Abstract: O concreto autoadensável (CAA) é um produto inovador, o qual possui fluidez e coesão para percorrer toda a extensão da peça e preencher os espaços entre armaduras, otimizando a execução de concretos e reduzindo os custos com mão de obra. A utilização das adições minerais ricas em sílica amorfa e alumínio, como o metacaulim, a pozolana da casca de arroz (PCA) e a biomassa da cana-de-açúcar (RBC) são alternativas à redução do cimento, pois conferem benefícios à matriz cimentícia e ainda podem ser provenientes de resíduos agroindustriais, contribuindo para o correta destinação destes no meio ambiente. Contudo, as adições minerais provocam a redução do hidróxido de cálcio, que age como barreira de proteção contra a carbonatação do concreto. Este agente agressivo provoca a redução da alcalinidade e forma produtos carbonáticos que alteram a estrutura porosa da matriz, tornando o ambiente agressivo às armaduras. A presente pesquisa investigou a influência da carbonatação, em câmara acelerada, nas propriedades mecânicas e nos índices de durabilidade de concretos autoadensáveis, com baixos teores de cimento e elevados teores de adições minerais, provenientes de resíduos agroindustriais, como o RBC e PCA. Correlacionou-se as propriedades do CAA com o processo de carbonatação, avaliando a ação do dióxido de carbono (CO2) e da realcalinização do concreto através da cal hidratada (Ca(OH)2) e também o desempenho do RBC comparado ao PCA. Os resultados obtidos foram considerados satisfatórios, onde as misturas com adições apresentaram propriedades mecânicas equivalentes ao concreto sem adições minerais e as frentes de carbonatação não atingiram a profundidade equivalente ao cobrimento nominal, de 25 mm, determinado pela NBR 6118 (ABNT, 2014). As adições minerais também promoveram um incremento significativo na resistividade elétrica, mesmo as amostras estando saturadas, tornando desprezível a ocorrência da carbonatação e ratificando o uso dos CAA´s realizados. O RBC apresentou um desempenho inferior ao PCA, contudo os seus bons resultados viabilizam a sua utilização, principalmente com teor de 20%, teor ideal de substituição. A cal influenciou positivamente no combate à carbonatação e proporcionou resistência ao concreto. Os traços com 20% de RBC e 30% de PCA, ambos com a cal, apresentaram os melhores resultados na maioria dos ensaios, sendo os traços ótimos da pesquisa. Por fim, obteve-se um concreto ecoeficiente e sustentável.
Abstract: Self-compacting concrete (SCC) is an innovative product that has fluidity and cohesion to traverse the entire length of the part and fill the spaces between armatures, optimizing the execution of concrete and reducing costs with labor. The use of mineral admixtures rich in amorphous silica and aluminum such as metacaolin, pozzolan rice husk and sugarcane biomass are an alternative to the reduction of cement, since they confer benefits to the cement matrix and are industrial waste, contributing to their correct disposal in the environment. However, the mineral admixtures cause the reduction of Calcium Hydroxide, which acts as a protective barrier of carbonation in concrete. This aggressive agent causes reduction of alkalinity and forms carbonaceous products that alter the porous structure of the matrix, making the environment aggressive to the reinforcements. The present study investigated the influence of accelerated chamber carbonation on the mechanical properties and durability indicatives of self-compacting concretes, with low cement content and high levels of mineral additions from agroindustrial residues, with RBC and PCA. The properties of the SCC were correlated with the carbonation process, evaluating the action of Carbon Dioxide (CO2) and the concrete realcalinization through the hydrated lime (Ca(OH)2) and the performance of the RBC compared to the PCA. The results obtained were considered satisfactory, where the mixtures with mineral admixtures presented mechanical properties equivalent to the reference mix and the carbonation fronts didn´t reach the depth equivalent to the nominal cover of 25 mm, determined by NBR 6118 (ABNT, 2014). The mineral admixtures also promoted a significant increase in the electrical resistivity, even the samples being saturated, making negligible the occurrence of carbonation and ratifying the use of the mix produced. The RBC performed less than PCA, but its good results enabled its use, mainly with a 20% content, ideal replacement content. The lime has positively influenced the carbonation combat and has given concrete resistance. The traces with 20% RBC and 30% PCA, both with lime, presented the best results in most of the trials, being the optimal traits of the research. Finally, an eco-efficient and sustainable concrete was obtained.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/25164
Appears in Collections:PPEC - Mestrado em Engenharia Civil

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