Efeito da incorporação de nanosílica e sílica ativa em argamassas frente ao ataque interno e externo de sulfatos

Autores

DOI:

https://doi.org/10.18265/1517-0306a2021id5369

Palavras-chave:

argamassa, durabilidade, nanosílica, sílica ativa, sulfatos

Resumo

A preocupação com a durabilidade das estruturas de concreto cresce cada vez mais e, para que a vida útil das construções seja alcançada, as características do local onde a edificação será construída devem ser consideradas desde as etapas iniciais de projeto. Um dos agentes agressivos mais prejudiciais ao concreto é o íon sulfato, que pode estar presente no solo, na água do mar ou em águas subterrâneas. Este trabalho avaliou os efeitos que a incorporação de nanosílica e sílica ativa ocasionam em argamassas frente ao ataque de sulfatos de origem interna e externa. Para isso, foram desenvolvidas quatro argamassas com diferentes teores de adições e foram realizados os ensaios de variação dimensional, perda de massa e resistência à compressão. Os resultados obtidos indicam que as adições reduziram o ganho de massa dos concretos, sendo observada perda de resistência à compressão após 91 dias de ataque interno. Uma menor perda de resistência mecânica foi verificada na argamassa contendo 10% de adição de nanosílica.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Referências

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 5739: Concreto – Ensaio de compressão de corpos de prova cilíndricos. Rio de Janeiro: ABNT, 2018a.

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 6118: Projeto de estruturas de concreto armado. Rio de Janeiro: ABNT, 2014a.

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 7211: Agregados para concreto – Especificação. Rio de Janeiro: ABNT, 2009.

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 7215: Cimento Portland – Determinação da resistência à compressão de corpos de prova cilíndricos. Rio de Janeiro: ABNT, 2019a.

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 13276: Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos – Determinação do índice de consistência. Rio de Janeiro: ABNT, 2016.

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 13583: Cimento Portland – Determinação da variação dimensional de barras de argamassa de Cimento Portland expostas à solução de sulfato de sódio. Rio de Janeiro: ABNT, 2014b.

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 13956: Sílica ativa para uso com cimento Portland em concreto, argamassa e pasta. Rio de Janeiro: ABNT, 2012.

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 15575: Desempenho de edificações habitacionais. Rio de Janeiro: ABNT, 2013.

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 15900: Água para amassamento do concreto. Rio de Janeiro: ABNT, 2019b.

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 16697: Cimento Portland – Requisitos. Rio de Janeiro: ABNT, 2018b.

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 16972: Agregados – Determinação da massa unitária e do volume de vazios. Rio de Janeiro: ABNT, 2021.

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 17054: Agregados – Determinação da composição granulométrica. Rio de Janeiro: ABNT, 2022.

ACI – AMERICAN CONCRETE INSTITUTE. ACI 365 Service-life prediction: State-of-the-art report. Reported by ACI Committee 365. ACI 365.1R-00. Farmington Hills, USA: American Concrete Institute, 2000. Disponível em: http://civilwares.free.fr/ACI/MCP04/3651r_00.pdf. Acesso em: 29 ago. 2022.

AL-AKHRAS, N. M. Durability of metakaolin concrete to sulfate attack. Cement and Concrete Research, v. 36, n. 9, p. 1727-1724, Sept. 2006. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2006.03.026.

CAPRARO, A. P. B.; MEDEIROS, M. H. F.; HOPPE FILHO, J.; BRANGANÇA, M. P.; PORTELLA, K. F.; OLIVEIRA, I. C. Reação Sulfática Interna (RSI) como degradação de matriz cimentícia: comportamento de pastas dosadas com diferentes teores de contaminação por sulfato. Revista de la Asociación Latinoamericana de Control de Calidad, Patología y Recuperación de la Construcción – ALCONPAT, v. 7, n. 2, p. 119-134, 2017. DOI: https://doi.org/10.21041/ra.v7i2.142.

CEB – COMITE EURO-INTERNATIONAL DU BETON (CEB); FIP – FEDERATION INTERNATIONALE DE LA PRECONTRAINTE. CEB-FIP Model Code 1990. Design Code. Lausanne: CEB, p. 437, 1993.

COSTA, R. M. Análise de propriedades mecânicas do concreto deteriorado pela ação de sulfato mediante utilização do UPV. 2004. Tese (Doutorado em Engenharia de Estruturas) – Escola de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2004. Disponível em: http://hdl.handle.net/1843/PASA-89RGTR. Acesso em: 18 abr. 2022.

GLEIZE, P. J. P. Nanociência e nanotecnologia dos materiais cimentícios. In: ISAIA, G. C. (ed.). Concreto: ensino, pesquisa e realizações. v. 1 e 2. São Paulo: Instituto Brasileiro do Concreto – IBRACON, 2011. ISBN 978-85-98576-20-6. v. 2, p. 1871-1884.

HOPPE FILHO, J. H.; SOUZA, D. J.; MEDEIROS, M. H. F.; PEREIRA, E.; PORTELLA, K. F. Ataque de matrizes cimentícias por sulfato de sódio: adições minerais como agentes mitigadores. Cerâmica, v. 61, n. 358, p. 168-177, abr./jun. 2015. DOI: https://doi.org/10.1590/0366-69132015613581905.

ISAIA, G. C. A Água no concreto. In: ISAIA, G. C. (ed.). Concreto: ciência e tecnologia. v. 1 e 2. São Paulo: Instituto Brasileiro do Concreto – IBRACON, 2011. ISBN 978-85-98576-16-9. v. 1, p. 311-346.

LI, L. G.; HUANG, Z. H.; ZHU, J.; KWAN, A. K. H.; CHEN, H. Y. Synergistic effects of micro-silica and nano-silica on strength and microstructure of mortar. Construction and Building Materials, v. 140, p. 229-238, June 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.02.115.

MEHTA, P. K.; MONTEIRO, P. J. M. Concreto: microestrutura, propriedades e materiais. 2. ed. São Paulo: Instituto Brasileiro do Concreto – IBRACON, 2014. ISBN 978-85-98576-21-3.

NEVILLE, A. M. Propriedades do concreto. 5. ed. Porto Alegre: Bookman, 2015. ISBN 978-85-8260-071-9.

PEREIRA, E. Investigação e monitoramento do ataque por sulfatos de origem interna em concretos nas primeiras idades. 2015. Tese (Doutorado em Engenharia e Ciência dos Materiais) – Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2015. Disponível em: https://hdl.handle.net/1884/41336. Acesso em: 18 abr. 2022.

REDDY, A. N.; MEENA, T. A comprehensive overview on performance of nano silica concrete. International Journal of Pharmacy & Technology, v. 9, n. 1, p. 5518-5529, May 2017. Disponível em: https://www.researchgate.net/publication/316166205_A_COMPREHENSIVE_OVERVIEW_ON_PERFORMANCE_OF_NANO_SILICA_CONCRETE. Acesso em: 29 ago. 2022.

SALEH, I. S. Effect of external and internal sulphate on compressive strength of concrete. International Journal of Applied Engineering Research, v. 12, n. 20, p. 10324-10333, 2017. Disponível em: https://www.ripublication.com/ijaer17/ijaerv12n20_154.pdf. Acesso em: 18 abr. 2022.

SCHMALZ, R. Durabilidade de argamassas submetidas ao ataque de sulfatos: efeito da adição da nanosílica. 2015. Dissertação (Mestrado em Estruturas e Construção Civil) – Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia, Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2018. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/9675. Acesso em: 18 abr. 2022.

SENFF, L.; HOTZA, D.; REPETTE, W. L.; FERREIRA, V. M; LABRINCA, J. A. Effect of nanosilica and microsilica on microstructure and hardened properties of cement pastes and mortars. Advances in Applied Ceramics, v. 109, n. 2, p. 104-110, 2010. DOI: https://doi.org/10.1179/174367509X12502621261659.

SILVA, I. J. Contribuição ao estudo de concretos de elevado desempenho: propriedades mecânicas, durabilidade e microestrutura. 2000. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2000. DOI: https://dx.doi.org/10.11606/T.88.2000.tde-20012011-100650.

TAYLOR, H. F. W.; FAMY, C.; SCRIVENER, K. L. Delayed ettringite formation. Cement and Concrete Research, v. 31, n. 5, p. 683-693, May 2001. DOI: https://doi.org/10.1016/S0008-8846(01)00466-5.

THOMAS, M.; FOLLIARD, K.; DRIMALAS, T.; RAMLOCHAN, T. Diagnosing delayed ettringite formation in concrete structure. Cement and Concrete Research, v. 38, p.841-847, 2008. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2008.01.003.

WBCSD – WORLD BUSINESS COUNCIL FOR SUSTAINABLE DEVELOPMENT. Cement technology roadmap 2009: carbon emissions reductions up to 2050. Paris, 2010. Disponível em: https://cement.mineralproducts.org/documents/wbcsd-iea%20cement%20roadmap%202009.pdf. Acesso em: 18 abr. 2022.

ZHANG, P.; WAN, J.; WANG, K.; LI, Q. Influence of nano-SiO2 on properties of fresh and hardened high performance concrete: a state-of-the-art review. Construction and Building Materials, v. 148, p. 648-658, Sept. 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.05.059.

ZHANG, Z.; OLEK, J.; DIAMOND, S. Studies on delayed ettringite formation in early-age, heat-cured mortars: I. Expansion measurements, changes in dynamic modulus of elasticity, and weight gains. Cement and Concrete Research. v. 32, n. 11, p. 1729-1736, Nov. 2002. DOI: https://doi.org/10.1016/S0008-8846(02)00862-1.

Downloads

Publicado

2022-09-30

Edição

Seção

Engenharias I - Engenharia Civil - Construção Civil

Artigos mais lidos pelo mesmo(s) autor(es)