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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4780| Título: | Comportamento do cimento supersulfatado (CSS) exposto ao ataque por sulfatos de origem externa |
| Título(s) alternativo(s): | Behovior of supersulfated cement (SSC) exposed to external sulfates attock |
| Autor(es): | Trentin, Priscila Ongaratto |
| Orientador(es): | Luz, Caroline Angulski da |
| Palavras-chave: | Escória (Metalurgia) Cimento - Composição Cimento Portland Agregados (Materiais de construção) Slag Cement - Composition Portland cement Aggregates (Building materials) |
| Data do documento: | 10-Fev-2020 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Pato Branco |
| Citação: | TRENTIN, Priscila Ongaratto. Comportamento do cimento supersulfatado (CSS) exposto ao ataque por sulfatos de origem externa. 2020. Dissertação (Mestrado em Programa de Pos-Graduação em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2020. |
| Resumo: | O cimento Portland (CP) é um dos materiais construtivos mais utilizados no mundo e chama a atenção pela alta quantidade de gás carbônico emitido em sua produção. Nesse sentido, o cimento supersulfatado surge como uma alternativa ao cimento Portland, uma vez que apresenta vantagens como a minimização de impactos ambientais causados pela exploração de matérias-primas, baixo calor de hidratação e boa durabilidade em ambientes quimicamente agressivos, como estruturas em contato com esgoto e efluentes industriais.O concreto está submetido a diferentes formas de deterioração, tanto físicas quanto químicas. Uma forma de degradação química e física do concreto é o ataque por sulfatos, que causa expansão, fissuração e redução de resistência. Para minimizar esses problemas, são utilizados cimentos com adições, principalmente com escória de alto-forno, ou cimento Portland resistente aos sulfatos. O cimento supersulfatado (CSS) é constituído por escória de alto-forno (até 90%), sulfato de cálcio (10-20%) e uma pequena quantidade de ativador alcalino (até 5%), sendo uma excelente opção para substituir o cimento Portland, principalmente visando aumentar a resistência ao ataque por sulfato de sódio. O objetivo deste estudofoicontribuir com a avaliação da resistência ao ataque por Na2SO4e MgSO4emcimentos supersulfatadospor meio da utilização da metodologiaNIST Test, que prevê a utilização de corpos de prova de pasta para aceleração do processo de ataque por sulfatos. Para tanto, por meio da utilização dediferentes composições de CSS, com variaçãodo teor e da fonte de sulfato de cálcio, foram realizados ensaios de resistência mecânica, absorção de água, variação dimensional e demassa, difratometria de raios X(DRX), termogravimetria(TG/DTG) e microscopia eletrônica de varredura(MEV).Osresultados de variação dimensional e de massa,para o ataque por Na2SO4,mostram melhor comportamento do CSS em relação ao CP; já no ataque por MgSO4, as amostras de CSS produzidas com 90% de escória e 10% de sulfato de cálcio sofreram degradaçãoe as amostras com 80% de escória e 20% de sulfato de cálcio apresentaram expansão excessiva. Os melhores resultados de resistência mecânica foram apresentados pelo CP, mesmo em situação de ataque por sulfatos. As análises microestruturais (DRX, TG/DTG e MEV) evidenciaram a instabilidade dos produtos hidratados formados dos cimentos supersulfatados aos 49 dias de curaem solução de Ca(OH)2. Com este estudo pode-se concluir que todas as composições de CSS são resistentes aoataque por Na2SO4, tendo melhor desempenho em comparação ao CP. Apesar disso, o CSS sofreudegradação quando exposto ao ataque por MgSO4, apresentando comportamento inferior ao CP.Dessa forma,considerando os ensaios de variação dimensional e de resistência mecânica, determinantes para avaliação da resistência ao ataque por sulfatos,o CSS mostrou-se adequado apenas para utilização em situaçõesde ataque por sulfato de sódio. |
| Abstract: | Portland cement (PC) is one of the most used construction materials in the world and draws attention due to the high amount of carbon dioxide emitted in its production. In this sense, supersulfated cement appears as an alternative to Portland cement, sinceit presents advantages such as the minimization of environmental impacts caused by the exploration of raw materials, low hydration heat and good durability in chemically aggressive environments, such as structures in contact with sewage and industrial effluents. Concrete is submittedto different forms of deterioration, both physical and chemical.A form of chemical and physical degradation of concrete is attack by sulfates, which causes expansion, cracking and reduction of strength. To minimize these problems, cements with additions are used, mainly with blast furnace slag, or sulfate-resistant Portland cement. The supersulfated cement (SSC) is constitutedof blast furnace slag (up until90%), calcium sulfate (10-20%) and a small amount of alkaline activator (up until5%), making it an excellent option to replace cement Portland, mainly to increase the resistance to attack by sodium sulfate. The objectiveof this study was to contribute to the assessment of resistance to attack by Na2SO4and MgSO4in supersulfated cements using the NIST Test methodology, that predictsthe use of paste specimens to accelerate the attack by sulfates.For this, using different SSCcompositions,with variation in the content and source of calcium sulfate,were performed tests ofmechanical resistance, water absorption, dimensional and mass variation, X-ray diffractometry (XRD), thermogravimetry (TG/DTG) and scanning electron microscopy (SEM). The results of dimensional and mass variation, for the attack by Na2SO4, show better behavior of the SSC in relation to the PC; in the attack by MgSO4, the samples of SSCproduced with 90% of slag and 10% of calcium sulfate suffered degradation and the samples with 80% slag and 20% calcium sulfate presentedexcessive expansion. The best results of mechanical resistance were presented by the PC,even in a situation of attack by sulfates. Microstructural analyzes (XRD, TG/DTG and SEM) presentedthe instability of hydrated products formed from supersulfated cements after 49 days of curing in Ca(OH)2solution. With this study it can be concluded that all SSCcompositions are resistant to attack by Na2SO4, having a better performance than PC. Despite this, the SSCsuffered degradation when exposed to the attack by MgSO4, presenting a behavior inferior to the PC. Thus, considering the tests of dimensional variation and mechanical resistance, determinants for the evaluation of resistance to attack by sulfates, the SSCproved to be suitable only for use in situations of attack by sodium sulfate. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4780 |
| Aparece nas coleções: | PB - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil |
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