Ataque interno de sulfatos : mudanças nas propriedades de compostos cimentícios

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Autor(es): dc.contributorMedeiros, Marcelo Henrique Farias de, 1976--
Autor(es): dc.contributorUniversidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Construção Civil-
Autor(es): dc.creatorCapraro, Ana Paula Brandão, 1992--
Data de aceite: dc.date.accessioned2020-01-31T12:58:19Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2020-01-31T12:58:19Z-
Data de envio: dc.date.issued2019-09-11-
Data de envio: dc.date.issued2019-09-11-
Data de envio: dc.date.issued2019-
Fonte completa do material: dc.identifierhttps://hdl.handle.net/1884/63002-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/1884/63002-
Descrição: dc.descriptionOrientador: Prof. Dr. Marcelo H. F. de Medeiros-
Descrição: dc.descriptionTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Construção Civil. Defesa : Curitiba, 28/06/2019-
Descrição: dc.descriptionInclui referências: p. 170-187-
Descrição: dc.descriptionÁrea de concentração: Materiais e Estruturas-
Descrição: dc.descriptionResumo: O ataque interno de sulfatos é um dos mecanismos de deterioração mais agressivo aos compostos cimentícios, isto porque, a presença do contaminante, disperso em toda a massa do material, desde as primeiras idades, pode causar expansão, fissuração, desplacamento e desintegração da matriz cimentícia. As recomendações normativas, difundidas internacionalmente, estabelecem um teor máximo de utilização, expresso em teor de SO3, em relação à massa total de agregados (graúdo e miúdo) contido na proporção de mistura do concreto. Entretanto, ainda existem muitas divergências quanto ao teor máximo de contaminante no concreto para que não haja degradação prematura do material quando em serviço. Neste contexto, o estudo dos mecanismos resultantes do ataque é de extrema importância para entendê-lo, uma vez que são muitas as variáveis ligadas ao processo. Dessa forma, este estudo teve por objetivo avaliar, por meio de uma campanha experimental, como diferentes teores de substituição de agregado miúdo por um material contaminado com enxofre influenciam nas propriedades mecânicas, químicas e microestruturais de compostos cimentícios. Na pesquisa foi empregada como contaminante a pirita (FeS2) e os teores de contaminação em SO3 foram: 0,5%, 1,0% e 5,0%, com relação a massa total de agregados da mistura. Para a avaliação do mecanismo, foram confeccionados quatro concretos, moldados em corpos cilíndricos 10x20cm e lajes armadas com aço CA50 de 8mm, com dimensões iguais a: 25x25x7cm, e quatro pastas, moldadas em copos de prova prismáticos 4x4x16cm e amostras cúbicas (1x1x1cm). As amostras moldadas permaneceram em cura submersa saturada com cal até os 28 dias de idade e após isso, até os 720 dias de idade, foram expostas a duas diferentes condições de exposição ambiental: ciclos semanais de molhagem e secagem e imersão total em tanque com solução aquosa aerada. O estudo das diferentes condições de exposição foi realizado a fim de acompanhar as condições propícias à ocorrência do mecanismo. Para análise do fenômeno foram realizados os ensaios de resistência à compressão axial, ultrassom e resistividade elétrica nos corpos de prova cilíndricos de concreto; potencial de corrosão, densidade de corrente de corrosão e resistividade elétrica nas lajes de concreto; DRX, MEV, porosidade, variação dimensional, resistência à tração na flexão e compressão axial nas pastas. Ainda, por fim, os resultados obtidos experimentalmente foram aplicados em uma modelagem numérica, com o uso do método dos elementos finitos, para avaliação do comportamento de estruturas contaminadas por sulfetos. Ao final do trabalho, a fim de contribuir para as pesquisas realizadas na área, é apresentada uma análise crítica dos teores de contaminação e dos ensaios empregados. Palavras-Chave: Ataque interno por sulfatos, agregado contaminado, deterioração, pirita.-
Descrição: dc.descriptionAbstract: The internal attack of sulfates is one of the mechanisms of deterioration more aggressive to the cement compounds, because the presence of the contaminant, dispersed throughout the mass of the material, from the earliest ages, can cause expansion, cracking, displacement and disintegration of the cementitious matrix. Normative recommendations, internationally disseminated, establish a maximum utilization content, expressed as SO3, in relation to the total mass of aggregates (coarse and fine) contained in the mixing ratio of the concrete. However, there are still many disagreements as to the maximum contaminant content in the concrete so that there is no premature degradation of the material when in service. In this context, the study of the mechanisms resulting from the attack is of extreme importance to understand it, since there are many variables linked to the process. Thus, this study aimed to evaluate, through an experimental campaign, how different contents of replacement of fine aggregate by a material contaminated with sulfur, influence on the mechanical, chemical and microstructural properties of cementitious compounds. Pyrite (FeS2) was used as contaminant and substitution levels were: 0. 5%, 1.0% and 5.0% of SO3, relative to the total aggregate mass of the mixture. For the evaluation of the mechanism, four concretes were made, molded in cylindrical specimens 10x20cm and reinforcement slabs with 8mm steel, with dimensions equal to: 25x25x7cm, and four cement pastes, molded in prismatic 4x4x16cm test molds and cubic samples (1x1x1cm). The molded samples remained in submerged curing saturated with lime up to 28 days of age and thereafter, up to 720 days of age, were exposed to two different environmental exposure conditions: weekly wetting and drying cycles and total tank immersion with solution aqueous aerated solution. The study of the different exposure conditions was carried out in order to follow the conditions favorable to the occurrence of the mechanism. For the analysis of the phenomena, the tests of compressive strength, ultrasound and electrical resistivity in the cylindrical test specimens of concrete; corrosion potential, corrosion current density and electrical resistivity in concrete slabs; DRX, SEM, porosity, dimensional variation, flexural tensile strength and compressive strength in the pastes. Finally, the experimental results were applied in numerical modeling, using the finite element method, to evaluate the behavior of structures contaminated by sulphides. At the end of the work, in order to contribute to the research carried out in the area, a critical analysis of the contamination levels and the tests used is presented. Keywords: Internal attack by sulfates, contaminated aggregate, deterioration, pyrite.-
Formato: dc.format187 p. : il. (algumas color.).-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
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Palavras-chave: dc.subjectConcreto - Corrosão-
Palavras-chave: dc.subjectSulfatos-
Palavras-chave: dc.subjectConstrução Civil-
Título: dc.titleAtaque interno de sulfatos : mudanças nas propriedades de compostos cimentícios-
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