A lixiviação de resíduos industriais e de mineração usualmente resultam em águas residuárias com pH extremamente ácido. Estes contaminantes podem migrar para o solo ou percolar através de barreiras de fundo em aterros de resíduos sólidos, perturbando a estrutura do solo e modificando a sua condutividade hidráulica. A adição de cimento Portland a este tipo de barreira pode ser uma opção para a neutralização do pH, buscando reduzir os impactos da lixiviação ácida nas águas subterrâneas. Embora muitos estudos abordem o comportamento de barreiras compactadas quando submetidas à ação dos mais diversos tipos de contaminantes, poucos tem explorado os aspectos microestruturais dos materiais componentes das barreiras e suas modificações ao longo do processo de percolação do contaminante. Neste contexto, este trabalho propôs a avaliação do comportamento microestrutural e macroestrutural de um solo argiloso residual compactado, com e sem a adição de cimento Portland (0, 1 e 2%), para fins de aplicação em barreiras impermeáveis sumetidas à ação de lixiviados ácidos. Os resultados motraram uma notável redução da condutividade hidráulica com a percolação de uma solução a 2% de ácido sulfúrico, a qual foi acompanhada pela ocorrência de recalques e redução do pH. Com relação à análise do tamanho e distribuição dos poros, pôde-se concluir que tanto a adição de cimento como a variação do peso específico de compactação, aliadas à ocorrência de recalques, contribuíram para a redução dos microporos e a consequente redução da condutividade hidráulica. Com relação às modificações químicas e mineralógicas, o ataque ácido promoveu principalmente a solubilização de Fe2O3 nas camadas superiores das amostras ensaiadas, porém não causou alterações significativas na estrutura dos argilominerais. Pode-se inferir que o peso específico de compactação não influenciou os resultados e que a adição de cimento contribuiu de maneira discreta para reduzir o impacto da percolação ácida, na medida em que produziu compostos de Ca e S nas camadas de meio e inferior das amostras, reduziu os microporos e retardou a solubilização de Fe2O3, a qual ocorreu principalmente nas camadas superiores das amostras ensaiadas. / The leaching of industrial and mining solid wastes usually result in wastewaters with extremely acidic pH, which might percolate into the ground or through bottom compacted barriers of landfills, disturbing soil structure and increasing hydraulic conductivity. The addition of Portland cement to containment barriers can be an option for pH neutralization, seeking to reduce the impact of acidic leachate to the groundwater. Although many studies have addressed the behavior of compacted barriers subjected to the action of several types of contaminants, a few have explored the microstructural aspects of barriers component materials and their modifications along the contaminant percolation process. In this context, this work proposed the evaluation of microstructural and macrostructural behavior of a compacted residual clayey soil, with and without the addition of Portland cement (0, 1, and 2%), for purposes of application in containment bottom submitted to acidic leachate percolation. The results showed a noticeable reduction in the compacted soil hydraulic conductivity during the percolation of a 2% sulfuric acid solution, which was accompanied by settlements and pH reduction. Regarding the determination of the size and distribution of pores, it can be concluded that both the addition of cement and the variation of specific weights, coupled with the occurrence of settlements, contributed to the reduction of micropores, which consequently resulted in hydraulic conductivity reduction. Concerning the chemical and mineralogical changes, the acidic attack mainly promoted the solubilization of Fe2O3 in the upper layers of the specimens tested but caused no significant modification in clay minerals structure. It can be inferred that the specific gravity did not influence the results and that the cement addition contributed discretely to reduce the acidic percolation impact, as it produced compounds of Ca and S in the middle and lower layers, reduced micropores, and slowly delayed Fe2O3 solubilization, which occurred mainly in the upper layers of the specimens tested.

La digestion anaérobie est une succession d’étapes de dégradation de la matière organique, par l’intermédiaire de microorganismes, opérée industriellement dans des digesteurs en béton. Des métabolites microbiens (acides gras volatils (AGV), NH4+, CO2) produits au cours du processus de digestion attaquent la matrice cimentaire du béton. Afin d’assurer un développement pérenne de la filière de méthanisation, il est donc nécessaire de comprendre d’abord tous ces phénomènes d’altération pour ensuite proposer des solutions durables pour les matériaux de construction des digesteurs. Les objectifs de la thèse visaient à identifier et quantifier les agents agressifs pour le béton présents dans les milieux de la méthanisation, puis à comprendre leurs rôles dans les mécanismes d’altération des matrices cimentaires. Enfin, l’action de ces milieux a pu être comparée sur un panel de matériaux cimentaires réalisées à partir de différents liants : ciment Portland ordinaire, ciment de haut-fourneau, ciment d’aluminate de calcium et liant alcali activé. Dans des digesteurs de laboratoire, les concentrations maximales des agents chimiques agressifs mesurées pendant la digestion anaérobie d’un biodéchet modèle étaient de 3000 mg.L-1 d’AGV, de 800 mg.L-1 de NH4+, et de 140 mg.L-1 de CO2 dissous. La prolifération de microorganismes capables de métaboliser ces composés chimiques agressifs a été observée à la surface des matériaux cimentaires exposés dans le biodéchet au cours de sa digestion. La zone dégradée des matériaux cimentaires exposés est partiellement décalcifiée, vraisemblablement du fait de l’action des AGV et de l’ammonium NH4+, et carbonatée en raison de la présence de CO2 dissous. Des essais in situ, c’est à dire en conditions réelles, réalisées sur une plateforme expérimentale de méthanisation, ont permis de confirmer les phénomènes d’altération observés en laboratoire. En termes de durabilité, le ciment alumineux présente la meilleure résistance face aux attaques biochimiques lorsqu’on le compare au ciment ordinaire ou aux ciments composés de laitier de haut-fourneau au sein de systèmes de méthanisation en laboratoire ou in situ. / Anaerobic digestion consists in the degradation of organic matter by the successive actions of microorganisms, industrially operated in digesters made of concrete. Microbial metabolites (volatile fatty acids (VFA), NH4+, CO2) produced during this process attack the cementitious matrix of the concrete. To ensure the development of this new industrial field, it appears essential to understand first the alteration phenomena, then to propose durable solutions for digesters’ construction materials. The thesis’ objectives were first to identify and to quantify the aggressive agents for concrete in anaerobic digestion media, then to understand their impacts on the cementitious materials’ alteration mechanisms. Finally, the impacts of those media were compared on different cement pastes made of : ordinary Portland cement, blast furnace slag cement, calcium aluminate cement or alkali activated materials. During laboratory tests, the maximal concentration in aggressive agents measured during the digestion of a synthetic biowaste were 3 000 mg.L-1 of VFA, 800 mg.L-1 of NH4+, and 140 mg.L-1 of dissolved CO2. The colonization of the microorganisms able to produce the aggressive agents has been observed on the cementitious materials’ surfaces exposed to the biowaste during digestion. The external degraded layers of the exposed cementitious materials are partially decalcified, most likely regarding to the action of the VFA and the NH4+. Carbonation has also been detected caused by the dissolved CO2. In situ experiments, in real conditions, achieved in an experimental anaerobic digestion platform, confirmed the alteration phenomena distinguished in the laboratory tests. In terms of durability, calcium aluminate cement present the best performances against the biochemical attacks compared to ordinary cement or blast furnace slag cement in laboratory or in situ anaerobic digestion systems.

A lixiviação de resíduos industriais e de mineração usualmente resultam em águas residuárias com pH extremamente ácido. Estes contaminantes podem migrar para o solo ou percolar através de barreiras de fundo em aterros de resíduos sólidos, perturbando a estrutura do solo e modificando a sua condutividade hidráulica. A adição de cimento Portland a este tipo de barreira pode ser uma opção para a neutralização do pH, buscando reduzir os impactos da lixiviação ácida nas águas subterrâneas. Embora muitos estudos abordem o comportamento de barreiras compactadas quando submetidas à ação dos mais diversos tipos de contaminantes, poucos tem explorado os aspectos microestruturais dos materiais componentes das barreiras e suas modificações ao longo do processo de percolação do contaminante. Neste contexto, este trabalho propôs a avaliação do comportamento microestrutural e macroestrutural de um solo argiloso residual compactado, com e sem a adição de cimento Portland (0, 1 e 2%), para fins de aplicação em barreiras impermeáveis sumetidas à ação de lixiviados ácidos. Os resultados motraram uma notável redução da condutividade hidráulica com a percolação de uma solução a 2% de ácido sulfúrico, a qual foi acompanhada pela ocorrência de recalques e redução do pH. Com relação à análise do tamanho e distribuição dos poros, pôde-se concluir que tanto a adição de cimento como a variação do peso específico de compactação, aliadas à ocorrência de recalques, contribuíram para a redução dos microporos e a consequente redução da condutividade hidráulica. Com relação às modificações químicas e mineralógicas, o ataque ácido promoveu principalmente a solubilização de Fe2O3 nas camadas superiores das amostras ensaiadas, porém não causou alterações significativas na estrutura dos argilominerais. Pode-se inferir que o peso específico de compactação não influenciou os resultados e que a adição de cimento contribuiu de maneira discreta para reduzir o impacto da percolação ácida, na medida em que produziu compostos de Ca e S nas camadas de meio e inferior das amostras, reduziu os microporos e retardou a solubilização de Fe2O3, a qual ocorreu principalmente nas camadas superiores das amostras ensaiadas. / The leaching of industrial and mining solid wastes usually result in wastewaters with extremely acidic pH, which might percolate into the ground or through bottom compacted barriers of landfills, disturbing soil structure and increasing hydraulic conductivity. The addition of Portland cement to containment barriers can be an option for pH neutralization, seeking to reduce the impact of acidic leachate to the groundwater. Although many studies have addressed the behavior of compacted barriers subjected to the action of several types of contaminants, a few have explored the microstructural aspects of barriers component materials and their modifications along the contaminant percolation process. In this context, this work proposed the evaluation of microstructural and macrostructural behavior of a compacted residual clayey soil, with and without the addition of Portland cement (0, 1, and 2%), for purposes of application in containment bottom submitted to acidic leachate percolation. The results showed a noticeable reduction in the compacted soil hydraulic conductivity during the percolation of a 2% sulfuric acid solution, which was accompanied by settlements and pH reduction. Regarding the determination of the size and distribution of pores, it can be concluded that both the addition of cement and the variation of specific weights, coupled with the occurrence of settlements, contributed to the reduction of micropores, which consequently resulted in hydraulic conductivity reduction. Concerning the chemical and mineralogical changes, the acidic attack mainly promoted the solubilization of Fe2O3 in the upper layers of the specimens tested but caused no significant modification in clay minerals structure. It can be inferred that the specific gravity did not influence the results and that the cement addition contributed discretely to reduce the acidic percolation impact, as it produced compounds of Ca and S in the middle and lower layers, reduced micropores, and slowly delayed Fe2O3 solubilization, which occurred mainly in the upper layers of the specimens tested.

A lixiviação de resíduos industriais e de mineração usualmente resultam em águas residuárias com pH extremamente ácido. Estes contaminantes podem migrar para o solo ou percolar através de barreiras de fundo em aterros de resíduos sólidos, perturbando a estrutura do solo e modificando a sua condutividade hidráulica. A adição de cimento Portland a este tipo de barreira pode ser uma opção para a neutralização do pH, buscando reduzir os impactos da lixiviação ácida nas águas subterrâneas. Embora muitos estudos abordem o comportamento de barreiras compactadas quando submetidas à ação dos mais diversos tipos de contaminantes, poucos tem explorado os aspectos microestruturais dos materiais componentes das barreiras e suas modificações ao longo do processo de percolação do contaminante. Neste contexto, este trabalho propôs a avaliação do comportamento microestrutural e macroestrutural de um solo argiloso residual compactado, com e sem a adição de cimento Portland (0, 1 e 2%), para fins de aplicação em barreiras impermeáveis sumetidas à ação de lixiviados ácidos. Os resultados motraram uma notável redução da condutividade hidráulica com a percolação de uma solução a 2% de ácido sulfúrico, a qual foi acompanhada pela ocorrência de recalques e redução do pH. Com relação à análise do tamanho e distribuição dos poros, pôde-se concluir que tanto a adição de cimento como a variação do peso específico de compactação, aliadas à ocorrência de recalques, contribuíram para a redução dos microporos e a consequente redução da condutividade hidráulica. Com relação às modificações químicas e mineralógicas, o ataque ácido promoveu principalmente a solubilização de Fe2O3 nas camadas superiores das amostras ensaiadas, porém não causou alterações significativas na estrutura dos argilominerais. Pode-se inferir que o peso específico de compactação não influenciou os resultados e que a adição de cimento contribuiu de maneira discreta para reduzir o impacto da percolação ácida, na medida em que produziu compostos de Ca e S nas camadas de meio e inferior das amostras, reduziu os microporos e retardou a solubilização de Fe2O3, a qual ocorreu principalmente nas camadas superiores das amostras ensaiadas. / The leaching of industrial and mining solid wastes usually result in wastewaters with extremely acidic pH, which might percolate into the ground or through bottom compacted barriers of landfills, disturbing soil structure and increasing hydraulic conductivity. The addition of Portland cement to containment barriers can be an option for pH neutralization, seeking to reduce the impact of acidic leachate to the groundwater. Although many studies have addressed the behavior of compacted barriers subjected to the action of several types of contaminants, a few have explored the microstructural aspects of barriers component materials and their modifications along the contaminant percolation process. In this context, this work proposed the evaluation of microstructural and macrostructural behavior of a compacted residual clayey soil, with and without the addition of Portland cement (0, 1, and 2%), for purposes of application in containment bottom submitted to acidic leachate percolation. The results showed a noticeable reduction in the compacted soil hydraulic conductivity during the percolation of a 2% sulfuric acid solution, which was accompanied by settlements and pH reduction. Regarding the determination of the size and distribution of pores, it can be concluded that both the addition of cement and the variation of specific weights, coupled with the occurrence of settlements, contributed to the reduction of micropores, which consequently resulted in hydraulic conductivity reduction. Concerning the chemical and mineralogical changes, the acidic attack mainly promoted the solubilization of Fe2O3 in the upper layers of the specimens tested but caused no significant modification in clay minerals structure. It can be inferred that the specific gravity did not influence the results and that the cement addition contributed discretely to reduce the acidic percolation impact, as it produced compounds of Ca and S in the middle and lower layers, reduced micropores, and slowly delayed Fe2O3 solubilization, which occurred mainly in the upper layers of the specimens tested.

Orientador: Ines Joekes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-08T20:35:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bergamaschi_JonathanMelo_M.pdf: 1286873 bytes, checksum: d69d1c5af13c8dd142484b9abdf4423f (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Este trabalho descreve o comportamento degradativo de ataque ácido em argamassas preparadas com dois tipos de cimento com escória (compostos) e um sem escória (comum) analisado via gravimetria e pela velocidade de ataque. Os fatores como período de cura, concentração do ácido e tipo (ácido clorídrico, HCl, sulfúrico, H2SO4, e ácido acético, HAc) foram controlados. Nos ensaios de ataque ácido analisados por gravimetria, o ácido sulfúrico se comportou o mais agressivo em todos os tipos de cimento estudados. Porém em ensaios com corpos de prova de CP-III, nas primeiras semanas de imersão neste ácido, houve um aumento de massa. Após esse período a perda de massa foi intensa, devido o agravante do ataque por íons sulfatos. A velocidade de degradação da argamassa é influenciada fortemente pela natureza do ácido. O ácido orgânico é o consumido mais rapidamente. Contudo, para argamassa de cimento composto, a velocidade de consumo de ácido é menor em baixa concentração. HCl ataca mais rapidamente argamassa curada por 28 dias do que H2SO4 em concentração 0,010 mol L. O efeito do tempo de cura mostra diferença de velocidade ao ataque ácido entre HCl e H2SO4; com corpos de prova curados por 7 dias, HCl é mais rapidamente consumido, mas em corpos de prova curados por 91 dias, H2SO4 é consumido mais rápido. A análise de imagens superficiais dos corpos de prova em ensaios utilizando soluções de mesmo pH confirma a proporcionalidade direta entre a força do ácido e a agressividade. Diferente comportamento é também observado para argamassa preparada com diferentes cimentos. Para períodos curtos de cura, cimento composto apresenta baixa velocidade de ataque. No entanto, quando imersos em ácido acético, argamassa de cimento tipo CP-V apresenta baixa velocidade de ataque em períodos longos de cura, quando comparado com cimento com escória. Estes resultados mostram que muitos fatores estudados influenciam na velocidade do ataque ácido e estes restringem as generalizações sobre a resistência dos cimentos. / Abstract: This work describes the degradative behaves of acid attack in mortars prepared with two slag containing cements and one without slag analyzed by gravimetria and kinetic. Conditioning factors as curing period, acid concentration and type (hydrochloric acid, HCl, sulfuric acid, H2SO4, and acetic acid, HAc) were controlled. In experiments of acid attack analyzed by gravimetria, sulfuric acid behaved the most aggressive in all studied types of cement. However in experiments with CP-III specimens, in the first weeks of immersion in sulfuric acid, it had a mass increase. After this period, the loss of mass was intense, due the aggravating of the attack for sulfate. The nature of the acid influences strongly mortar degradation rates. The organic acid is the quickest consumed. However, for slag-mortars, the rate of acid consumption is lower in less concentrated solutions. HCl attacks faster all 28-days cured mortars than H2SO4 in 0.10 mol L solutions. The effect of curing time shows differences among HCl and H2SO4 attack rate; with 7-day cured specimens, HCl is more rapidly consumed, but with 91-day cured specimens, H2SO4 is the fastest consumed. The analysis of superficial images of specimens in experiments using same pH solutions confirms the direct proportionality between the force of acid and its aggressiveness. Different behavior is also observed for mortars prepared with different cements. For short curing times, slag-cement mortars show lower rate of attack. However, when immersed in acetic acid (HAc), type III cement mortars show lower rates of attack at longer curing times, when compared to slag-cement mortars. These results show that every factor studied influenced the rate of acid attack and this restrains cement resistance generalizations. / Mestrado / Físico-Química / Mestre em Química

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Cement has been used in the world, presenting a wide versatility. However, due to its chemical nature, it is subject to several types of chemical damages, especially for agents of acidic nature. With the purpose of increase its life-time, new cement slurries have been modified with the addition of specific additives. The objective of this work is to modify cement slurries with epoxy resins, which promote higher resistance of those materials in relation to acid attacks. Three cement slurries were synthesized with epoxy resins (GY, PY-1 and PY-2) and a standard slurries, which was composed by cement and water (w/c = 0,5). The syntheses were performed according to the API recommendations. After 30 days of hydration, the samples were characterized by XDR, FTIR and thermal analysis (TG and DSC). The slurries characterization has suggested the presence of low amounts of portlandita (Ca(OH)2) in the slurry with the higher content of polymerized epoxy resin. The hydration processes of the cement slurries were studied by heat-conduction microcalorimetry. The energetic and enthalpic hydration data were all exothermic in nature. It was verified that the addition of the polymers delayed the processes of hydration of the slurries, decreasing the flow of heat released as a function of the amount of added resin. The cumulative heat release curves have shown the presence of multilinearity of the kinetic processes. The hydration microcalorimetric data were well fitted to the multistep Avrami kinetic model. A kinetic study of HCl interaction with the new slurries were performed by the batch methodology at 25, 35, 45 e 55°C. The Avrami kinetic model also appears to be the most efficient in describing the kinetic isotherms. It was observed that the kinetic constants of interaction of the acid with the slurries increased with the increase of temperature and decreased as a function of the amount of resin added in the slurries. The speed of reaction of the cement slurries with HCl was determined from the kinetic parameters obtained by the Avrami model. Speed reaction in the order of 10-3 mol.g.h-1 were found for the standard slurry and of the order of 10-5 mol.g.h-1 for the slurries with the epoxy resins. In general, the analysis of the kinetic parameters indicated that increasing the resin amount in the composition of the slurries reduced the reaction speed and increased the resistance of those slurries to the acid attack. / O cimento é um dos materiais mais utilizados no mundo, apresentando uma larga versatilidade. No entanto, devido à sua natureza química, está sujeito a vários tipos de desgastes, especialmente por agentes de natureza ácida. Com a finalidade de prolongar o tempo de vida útil desse material, buscam-se novas formulações de pastas de cimento através da adição de aditivos específicos. O objetivo deste trabalho é a modificação de pastas de cimento com resinas epóxi, as quais promovem maior resistência desses materiais frente aos ataques ácidos. Foram sintetizadas três pastas de cimento com resinas epóxi (GY, PY-1 e PY-2) e uma pasta padrão, composta de cimento e água. Para preparação utilizaram-se dois tipos de resinas epóxi, uma do tipo bisfenol-A e seu endurecedor de isoforonodiamina (GY) e outra, uma combinação do bisfenol-F e do bisfenol-A com endurecedor de poliamidoamina (PY-1 e PY-2). Após 30 dias de hidratação, as amostras foram caracterizadas por DRX, FTIR e por análise térmica (TG e DSC). A caracterização das pastas sugeriu a presença de baixas quantidades de portlandita (Ca(OH)2) nas composições com maior porcentagem de resina epóxi. Os processos de hidratação das pastas de cimento foram estudados por calorimetria isotérmica. Os dados energéticos de entalpia de hidratação foram todos de natureza exotérmica. Foi verificado que a adição do polímero retardou o processo de hidratação das pastas, reduzindo o fluxo de calor liberado em função da porcentagem de resina adicionada. As curvas de liberação do fluxo de calor mostraram a presença de vários processos cinéticos distintos. Os dados de hidratação foram bem ajustados ao modelo cinético de Avrami. O estudo cinético de interação de HCl com as pastas de cimento foi realizado pelo método de batelada nas temperaturas de 25, 35, 45 e 55°C. O modelo cinético de Avrami também foi o que mais se mostrou eficiente em descrever as isotérmicas cinéticas. Foram observados que as constantes cinéticas de interação do ácido com as pastas aumentaram com o aumento da temperatura, e diminuíram em função do aumento da quantidade de polímero adicionado nas pastas. A velocidade de reação das pastas de cimento com o HCl foi estimada a partir dos parâmetros cinéticos obtidos pelo modelo de Avrami. Foram verificados valores de velocidade de reação da ordem de 10-3 mol.g.h-1 para a pasta padrão e da ordem de 10-5 mol.g.h-1 para as pastas aditivadas. Em geral, a análise dos parâmetros cinéticos indicou que o aumento da porcentagem de resina na composição das pastas reduziu a velocidade de reação e, aumentou a resistência dessas pastas ao ataque ácido.

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Made available in DSpace on 2014-12-17T14:06:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AnaCeciliaVN.pdf: 4627476 bytes, checksum: 03aa7ea0e615f64c7e42bf3a39bdd226 (MD5) Previous issue date: 2008-04-25 / Portland-polymers composites are promising candidates to be used as cementing material in Northeastern oil wells of Brazil containing heavy oils submitted to steam injection. In this way, it is necessary to evaluate its degradation in the commonly acidizind agents. In addition, to identify how aggressive are the different hostile environments it is an important contribution on the decision of the acidic systems to be used in. It was investigated the performance of the Portland-polymer composites using powdered polyurethane, aqueous polyurethane, rubber tire residues and a biopolymer, those were reinforced with polished carbon steel SAE 1045 to make the electrochemical measurements. HCl 15,0 %, HCl 6,0 % + HF 1,5 % (soft mud acid), HCl 12,0 % + HF 3,0 % (regular mud acid) and HAc 10 % + HF 1,5 % were used as degrading environment and electrolytes. The more aggressive acid solution to the plain Portland hardened cement paste was the regular mud acid, that showed loss of weight around 23.0 %, followed by the soft mud acid, the showed 11.0 %, 15.0 % HCl with 7,0 % and, at last the 10.0 % HAc plus HF 1.5 % with just 1.0 %. The powdered polyurethane-composite and the aqueous polyurethane one showed larger durability, with reduction around 87.0 % on the loss of weight in regular mud acid. The acid attack is superficial and it occurs as an action layer, where the degraded layer is responsible for the decrease on the kinetic of the degrading process. This behavior can be seen mainly on the Portland- aqueous polyurethane composite, because the degraded layer is impregnated with chemically modified polymer. The fact of the acid attack does not have influence on the compressive strength or fratography of the samples, in a general way, confirms that theory. The mechanism of the efficiency of the Portland-polymers composites subjected to acid attack is due to decreased porosity and permeability related with the plain Portland paste, minor quantity of Ca+2, element preferentially leached to the acidic solution, wave effect and to substitute part of the degrading bulk for the polymeric one. The electrolyte HAc 10 % + HF 1,5 % was the least aggressive one to the external corrosion of the casing, showing open circuit potentials around +250 mV compared to -130 mV to the simulated pore solution to the first 24 hours immersion. This behavior has been performed for two months at least. Similar corrosion rates were showed between both of the electrolytes, around 0.01 μA.cm-2. Total impedance values, insipient arcs and big polarization resistance capacitive arcs on the Nyquist plots, indicating passivity process, confirm its efficiency. In this way, Portlandpolymers composites are possible solutions to be succeed applied to oilwell cementing concomitant submitted to steam injection and acidizing operation and the HAc 10,0 % + HF 1,5 % is the less aggressive solution to the external corrosion of the casing / Comp?sitos Portland-pol?meros s?o promissores candidatos ? cimenta??o de po?os de petr?leo contendo ?leos pesados submetidos ? inje??o de vapor nos campos do Nordeste do Brasil. Assim, faz-se necess?rio avaliar sua degrada??o frente aos ?cidos comumente utilizados em opera??es de acidifica??o. Al?m disso, identificar a agressividade dos diferentes meios hostis ? corros?o externa do revestimento constitui uma importante contribui??o na decis?o dos sistemas ?cidos a serem utilizados. Foram avaliados comp?sitos adicionados de poliuretana em p?, poliuretana em solu??o aquosa, borracha de pneu mo?da e um biopol?mero atrav?s das API Spec. 10, sendo refor?ados com a?o carbono polido SAE 1045 para os ensaios eletroqu?micos. HCl 15,0 %, HCl 6,0 % + HF 1,5 % (soft mud acid), HCl 12,0 % + HF 3,0 % (regular mud acid) e HAc 10,0 % + HF 1,5 % foram aplicadas como meios degradantes e eletr?litos. A solu??o ?cida mais agressiva ? pasta de cimento Portland convencional ? a regular mud acid, que apresenta perda de massa em torno de de 23,0 %, seguida da soft mud acid, com perda de massa de 11,0 % e da solu??o HCl 15,0 %, em torno de 7,0 %. As menores perdas de massa, no entanto, s?o relativas ao meio agressivo HAc 10,0 % + HF 1,5 %, com perdas no patamar de 1,0 %. Os comp?sitos com poliuretana em p? e poliuretana em solu??o aquosa apresentaram maior durabilidade, com redu??o em torno de 87,0 % na perda de massa frente ao regular mud acid. O ataque ?cido ? superficial e ocorre como uma frente de a??o, sendo a camada degradada respons?vel pela minimiza??o da cin?tica do processo de degrada??o, principalmente no comp?sito Portland-poliuretana em dispers?o aquosa, por ser impregnada por pol?mero quimicamente modificado. O fato de n?o haver, de uma forma geral, influ?ncia do ataque ?cido na resist?ncia ? compress?o e fratografia das amostras, ap?s ataque ?cido, ratifica essa teoria. O mecanismo da maior efici?ncia dos comp?sitos Portland-pol?meros frente ao ataque ?cido ? regido por menores porosidades e permeabilidades que a pasta de cimento convencional, menor quantidade de Ca+2, elemento prioritariamente lixiviado para a solu??o ?cida, efeito tortuosidade e substitui??o de massa degrad?vel por massa polim?rica. O eletr?lito HAc 10,0 % + HF 1,5 % foi o menos agressivo ? corros?o externa do revestimento, com potenciais de circuito aberto superiores ? solu??o simuladora dos poros como eletr?lito, +250 mV frente a -130 mV para as primeiras 24 horas de imers?o, mantendo esse comportamento ao longo de, pelo menos, 2 meses de imers?o. Correntes de corros?o semelhantes entre esses dois eletr?litos, em torno de 0,01 μA.cm-2, e valores de imped?ncia total, arcos incipientes e grandes arcos capacitivos de resist?ncia de polariza??o, indicadores de passiva??o nos diagramas de Nyquist, confirmam sua efici?ncia. Assim, comp?sitos Portland-pol?meros s?o solu??es poss?veis de serem empregadas em cimenta??o de po?os de petr?leo submetidos concomitantemente ? inje??o de vapor e opera??es de acidifica??o, sendo a solu??o HAc 10,0 % + HF 1,5 % menos agressiva ? corros?o externa do revestimento ap?s opera??es de acidifica??o

Concrete substructures are often subjected to environmental deterioration, such as sulfate and acid attack, which leads to severe damage and causes structure degradation or even failure. In order to improve the durability of concrete, the High Performance Concrete (HPC) has become widely used by partially replacing cement with pozzolanic materials. However, HPC degradation mechanisms in sulfate and acidic environments are not completely understood. It is therefore important to evaluate the performance of the HPC in such conditions and predict concrete service life by establishing degradation models. This study began with a review of available environmental data in the State of Florida. A total of seven bridges have been inspected. Concrete cores were taken from these bridge piles and were subjected for microstructural analysis using Scanning Electron Microscope (SEM). Ettringite is found to be the products of sulfate attack in sulfate and acidic condition. In order to quantitatively analyze concrete deterioration level, an image processing program is designed using Matlab to obtain quantitative data. Crack percentage (Acrack/Asurface) is used to evaluate concrete deterioration. Thereafter, correlation analysis was performed to find the correlation between five related variables and concrete deterioration. Environmental sulfate concentration and bridge age were found to be positively correlated, while environmental pH level was found to be negatively correlated. Besides environmental conditions, concrete property factor was also included in the equation. It was derived from laboratory testing data. Experimental tests were carried out implementing accelerated expansion test under controlled environment. Specimens of eight different mix designs were prepared. The effect of pozzolanic replacement rate was taken into consideration in the empirical equation. And the empirical equation was validated with existing bridges. Results show that the proposed equations compared well with field test results with a maximum deviation of ± 20%. Two examples showing how to use the proposed equations are provided to guide the practical implementation. In conclusion, the proposed approach of relating microcracks to deterioration is a better method than existing diffusion and sorption models since sulfate attack cause cracking in concrete. Imaging technique provided in this study can also be used to quantitatively analyze concrete samples.

Numera sker all industriell torkning av virke i sågverken i virkestorkar, som värms upp och därmed torkar virket till den optimala slutfuktkvot som tillönskas. Virkestorkar byggda i betong har länge varit ett stort problem för sågverksindustrin. Problematiken går tillbaka till 80-talet då man tvingades riva ett flertal torkar på grund av att betongtorkarna höll på att vittra sönder. Detta gällde för alla betongtorkar byggda fram till 70-talet. Det genomfördes i slutet på 90-talet en stor rapportundersökningen som behandlade de flesta typer av skador i betongtorkar. Fram tills idag har en närmare undersökning ej gjorts och det har fortfarande inte hittats standarder för reparation och underhåll som förlänger livslängden på betongtorkar. Sågverksindustrin förlorar varje år 10-tals miljoner kronor på reparationer och underhåll som i de flesta fall inte verkar fungera. Därför finns det en stor efterfrågan av tydliga instruktioner för val av material och hur dessa reparationer skall gå till. Rapporten behandlar den allmänna problematiken av skador som uppstår p.g.a. bland annat väldigt högt temperaturbelastade virkestorkar som är konstruerade i betong. Arbetet är uppdelat i två faser den ena fasen består av en teoridel som bland annat förklarar skadorna och dess uppkomst i betongtorkar. Den andra fasen behandlar en fältundersökning som genomfördes under rapportskrivningen samt de förslag till åtgärder som tagits fram. Denna rapport är en liten del av ett stort pågående projekt, där CBI Betonginstitutet och SP trä är projektutförare och samverkar med deltagande sågverk i Sverige och Norge samt leverantörer. Projektet ska mynna ut i en Guideline till sågverksindustrin, för att kunna utföra rätt reparationer med rätt materialval och därmed förlänga betongtorkarnas livslängd. Detta med utgångspunkt från fältundersökningens provtagningar. / Nowadays, all the process of industrial drying of lumber in sawmills are done in kilns, which the wood is heated and dried for the desired optimal moisture content. Timber drying kilns built in concrete has for a long time been a major issues for the sawmill industry. The problems goes as far back to the 80s when several wood kilns was forced to be demolished due to concrete kilns were about to crumble. This was mainly for all the concrete dries built up until the 70s. In the late 90's a report survey was carried out to investigate the damages that were inflicted in concrete dries. No other survey has been done since then and the report didn’t give tangible standards for repairs and maintenance that extends the service life in wood kilns. The sawmill industry loses each year tens of millions on repairs and maintenance that hasn’t shown any results of working. Therefore, there is a great demand of clear instructions for the selection of materials and how these repairs need to be done. The report deals with the general issues of very high temperature-loaded kilns constructed in concrete. The work is divided into two phases; one phase consists of a theoretical part including explaining of the damages and its emergence in the concrete kilns. The second phase deals with a field survey conducted during the report writing as well as the proposed measures have been developed. This report is one small part of a large ongoing project, where CBI and SP wood are the project implementers and interact with participating sawmills in Sweden and Norway and the suppliers. The project will culminate in a Guideline for the sawmill industry, to be able to perform the correct repair with proper materials and thereby extend the life of concrete kilns. This is based on field survey sampling. The project will culminate in a Guideline for the sawmill industry, to be able to perform the correct repair with proper materials and thereby extend the life of concrete drying. This is based on field survey sampling.