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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/31123| Título: | Contribuição ao estudo do uso de fluorsilicato de sódio em materiais cimentícios |
| Título(s) alternativo(s): | Contribution to the study of sodium fluorosilicate use in cementitious materials |
| Autor(es): | Abdalla, Alessandra Monique Weber |
| Orientador(es): | Mazer, Wellington |
| Palavras-chave: | Cimento Portland Sulfatos Argamassa - Análise Concreto - Deterioração Materiais de construção - Vida útil Carbonato de cálcio Construção civil Fluossilicatos Portland cement Sulfates Mortar - Analysis Concrete - Deterioration Building materials - Service life Calcium carbonate Building Fluosilicates |
| Data do documento: | 20-Dez-2022 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | ABDALLA, Alessandra Monique Weber. Contribuição ao estudo do uso de fluorsilicato de sódio em materiais cimentícios. 2023. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2022. |
| Resumo: | O material cimentício exposto a um ambiente com condições agressivas estará sujeito a processos de deterioração. Sendo a durabilidade das estruturas uma preocupação atual, diversas pesquisas procuram novas perspectivas para aperfeiçoar as propriedades dos materiais cimentícios. O objetivo deste estudo foi avaliar a influência da adição de fluorsilicato de sódio em materiais cimentícios. O teor definido de fluorsilicato de sódio foi de 1,5% em relação à massa de cimento. Para a análise experimental foram confeccionadas amostras de argamassa com cimento Portland CP V-ARI com diferentes relações de água/cimento (0,40, 0,55 e 0,70). As amostras foram caracterizadas em função da resistência à compressão, da temperatura de hidratação, tempo de pega, absorção de água por imersão e por capilaridade, índice de vazios e massa específica. Para avaliar o comportamento dos materiais cimentícios após exposição em ambiente agressivo foram realizados ensaios de exposição a considerando a exposição à íons sulfatos e em câmara de carbonatação. Os ensaios para caracterizar a ação de sulfatos foram de variação dimensional linear, variação de massa, velocidade de propagação de ondas ultrassônicas, resistência à tração na flexão, resistência à compressão axial e quantitativo de íons sulfatos. Para caracterizar a carbonatação foi empregado o método de aspersão por fenolftaleína para acompanhar a profundidade de carbonatação. A análise da microestrutura das argamassas expostas no respectivo ambiente agressivo por 15 meses consistiu em ensaios de porosimetria através da intrusão por mercúrio (PIM), microscopia eletrônica de varredura (MEV) associada a espectroscopia por dispersão de raios X (EDS), espectrometria por fluorescência de raios X (FRX) e difratometria de raios X (DRX). Em pastas expostas ao respectivo ambiente agressivo foi realizado análise termogravimétrica (TGA). Os resultados indicaram que há influência do fluorsilicato de sódio nas propriedades em idades iniciais da argamassa diminuindo a absorção de água por imersão. No entanto, o fluorsilicato de sódio apresenta poder de retardo no tempo de pega, e dessa forma sua dosagem precisa ser ajustada de acordo com a finalidade de uso. Com relação aos mecanismos de deterioração não há indícios de alteração nas características do material submetido à ação de sulfatos. A adição de fluorsilicato de sódio é promissora para reduzir a taxa de carbonatação de materiais cimentícios, devido a influência na porosidade e na redução do hidróxido de cálcio pela produção de fluoreto de cálcio. |
| Abstract: | Cementitious material exposed to an environment with aggressive conditions will be subject to deterioration processes. Since the durability of structures is a current concern, several studies are looking for new perspectives to improve the properties of cementitious materials. The aim of this study was to evaluate the influence of the addition of sodium fluorosilicate in cementitious materials. The content of sodium fluorosilicate was 1.5% in relation to the cement mass. For the experimental analysis mortar samples were made with Portland cement CP V-ARI with different water/cement ratios (0.40, 0.55 and 0.70). The samples were characterized as compressive strength, hydration temperature, setting time, water absorption by immersion and by capillarity, voids index and specific mass. To evaluate the behavior of cementitious materials after exposure to an aggressive environment, exposure tests were carried out considering exposure to sulfate ions and in a carbonation chamber. The tests to characterize the action of sulfates were linear dimensional variation, mass variation, propagation velocity of ultrasonic waves, tensile strength, compressive strength, and sulfate ion content. To characterize the carbonation, phenolphthalein spray method was used to monitor the carbonation depth. The microstructure analysis of samples exposed for 15 months were carried out the tests of porosimetry through mercury intrusion (PIM), scanning electron microscopy (SEM) associated with energy dispersion spectrography (EDS), X-ray fluorescence spectrometry (XRF) and X-ray diffractometry (XRD). Pastes exposed to the respective aggressive environment was performed thermogravimetric analysis (TGA/DTG). The results indicated that there is influence of sodium fluorosilicate on the properties in the initial ages of the mortar, decreasing the absorption of water by immersion. However, sodium fluorosilicate can delay setting time, and therefore its dosage needs to be adjusted according to the purpose of use. Regarding deterioration mechanisms, there are no indications of alteration in the characteristics of the material subjected to the action of sulfates. The addition of sodium fluorosilicate is promising to reduce the carbonation rate of cementitious materials, due to the influence on porosity and the reduction of calcium hydroxide by the production of calcium fluoride. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/31123 |
| Aparece nas coleções: | CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil |
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