Efeito da substituição parcial do cimento por adições minerais na resistência à corrosão de concretos por ácidos orgânicos
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2023-07-14
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O desenvolvimento de novas pesquisas para melhorar a compreensão dos mecanismos responsáveis pela degradação das matrizes cimentícias, em ambientes agressivos, em conjunto com alterações na composição e nas propriedades do concreto convencional, são imprescindíveis para a obtenção de concretos mais resistentes à degradação. Composições de cimento Portland com adições minerais são uma possibilidade de produzir concretos mais duráveis, visto que as adições podem atuar como materiais cimentícios suplementares e como enchimento dos
vazios entre os grãos de cimento, implicando na redução da porosidade do concreto e, consequentemente, no aumento da resistência. Neste contexto, este estudo investigou os efeitos de dois pós finos de rochas da Formação Serra Geral e da cinza
de casca de arroz, que são resíduos que provocam danos ambientais, em substituição parcial ao cimento Portland, na durabilidade de concretos expostos à ácidos orgânicos, agentes altamente agressivos a matriz cimentícia. Para tanto, quatro tipos de concreto foram fabricados e imersos em soluções de ácido acético (AA) e ácido lático (LA) e, ao longo dos experimentos, feitas medidas de resistência à compressão e resistência à corrosão. Os resultados mostraram que os concretos com adições minerais apresentaram resistência a corrosão superior, evidenciada pela menor perda de massa em relação ao concreto de referência. Verificou-se que a resistência à compressão residual estava relacionada com o teor de CaO no aglomerante, dado que a resistência a AA e LA aumentou com a diminuição do teor de CaO no aglomerante. Portanto, com base nos resultados deste estudo, pode-se inferir que os concretos contendo as adições minerais apresentam maior durabilidade do que o concreto de cimento Portland convencional. Por fim, este estudo sugere que utilizar materiais residuais, de origem local, como adições minerais pode aumentar a durabilidade das estruturas expostas a ácidos orgânicos, além de contribuir com a redução das emissões de CO2 e dos custos de construção. [resumo fornecido pelo autor]
Resumo
The development of new research to improve the understanding of the mechanisms of degradation of cementitious matrices in aggressive environments, together with changes in the composition and properties of conventional concrete, are essential to obtain concrete more resistant to degradation. Portland cement compositions with mineral additions are a possibility to produce more durable concretes. Additions can act as supplementary cementitious materials and as fillers. They reduce concrete porosity and consequently increase strength. In this context, this study investigated the durability of concretes containing two fine rock powders from the Serra Geral Formation (SGF) and rice husk ash, partially replacing cement Portland when exposed to organic acids. Fine rock powders and rice husk ash are waste materials commonly found in the environment and organic acids are highly aggressive to cement matrix. Four types of concrete were manufactured and immersed in acetic acid (AA) and lactic acid (LA) solutions. Compressive strength and corrosion resistance measurements were used to compare the performance of the three modified concretes with the reference concrete. The concretes with mineral additions exhibited superior corrosion resistance, evidenced by lower mass loss compared to the reference concrete. The residual compressive strength was related to the CaO content in the binder, as the AA and LA strength increased with decreasing CaO content in the binder. Therefore,
based on the results of this study, it can be concluded that the concretes containing the mineral additions have greater durability than conventional Portland cement concrete. Finally, this study suggests that using waste materials, of local origin, as mineral additions can increase the durability of structures exposed to organic acids, in addition to contributing to the reduction of CO2 emissions and construction costs. [resumo fornecido pelo autor]