Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The durability of concrete structures is the result of protective action of concrete over the rebar. When the passivation of steel ceases to exist the structure becomes vulnerable to the phenomenon of corrosion, which spread after start is largely controlled by the electrical resistivity of concrete. Another important factor in the durability of concrete structures is the absorption, which is one of the properties governing the transport of ions inside the concrete. This study aimed to evaluate the electrical resistivity and capillary absorption of concrete that have undergone surface treatment: a monolithic polymeric mortar applied in a layer of 4mm, and a pore blocker with a single coat and a pore blocker with a double coat. The concrete surface subjected to treatment were made with three types of cement,CP IV-32, CP II-F 32 and CP V and levels of compressive strength of 15MPa, 20MPa and 25MPa. The electrical resistivity was measured by the method of four electrodes and capillary absorption by the method NBR 9779. Treatment with the pore blocker with a double coat was more effective in reducing capillary absorption than a pore blocker with a single coat for the three types of cement, but the best results were obtained using the polymer mortar. In this work the pozzolanic effect present on cement CP IV became more clear in the result of electrical resistivity for all treatment studied. The different behavior of the electrical resistivity of concrete with cement CP IV in relation to others, CPII F and CP V, is justified by changes in the microstructure of the paste, pore refinement and composition of pore solution. In addition to this, when compared to concrete made with CP V, the lower relations/binder of CP IV to obtain the compressive strengh levels investigated, fck = 15 Mpa , 20Mpa and 25Mpa. Even the reference concrete without surface treatment showed values of resistivity well above the actual reference compounds with CP II-F and CP V and also subjected to surface treatment. / A durabilidade das estruturas de concreto armado é resultado da ação protetora do concreto sobre a armadura. Quando a passivação do aço deixa de existir a estrutura torna-se vulnerável ao fenômeno da corrosão, cuja propagação, após iniciada é essencialmente controlada pela resistividade elétrica do concreto. Outro fator importante na durabilidade das estruturas do concreto é a absorção capilar, a qual é uma das propriedades que regem o transporte de íons no interior do concreto. O presente estudo teve por objetivo avaliar a resistividade elétrica e a absorção capilar em concretos que foram submetidos a tratamento superficial: uma argamassa polimérica monocomponente aplicada em camada de 4mm, e um produto obturador dos poros aplicado em uma e duas demãos. Os concretos submetidos ao tratamento superficial foram produzidos com três tipos de cimento, CP IV 32, CP II F 32 e CP V, e para os níveis de resistência à compressão de 15MPa, 20MPa e 25MPa. A resistividade elétrica foi medida pelo método dos quatros eletrodos e a absorção capilar segundo o método NBR 9779. O tratamento com o produto obturador dos poros em dupla demão mostrou-se mais efetivo na redução da absorção capilar do que o tratamento com uma demão para os três tipos de cimento, contudo, os melhores resultados foram obtidos com o uso da argamassa polimérica. Neste trabalho o efeito pozolânico presente no cimento CP IV ficou claro nos resultados de resistividade elétrica para todos os tratamentos estudados. Este comportamento diferenciado do CP IV em relação aos demais, CP II F e CP V, se justifica pelas alterações na microestrutura da pasta, refinamento dos poros e composição da solução dos poros. Acresce a isto, quando comparado aos concretos produzidos com CP V, as menores relações a/agl do CP IV para obtenção dos níveis de resistência à compressão investigados. Mesmo o concreto de referência sem tratamento superficial apresentou valores de resistividade elétrica muito superiores aos concretos de referência compostos com CP II F e CP V e também submetidos a tratamento superficial.

The carbonation phenomenon, reaction between CO2 from the atmosphere in the presence of humidity with the Portland cement hydration products, induces pH reduction to levels that can cause the elimination of steel s protective layer, enabling the corrosion mechanism of the steel structure to start.. This is one of the main pathologies in the reinforced concrete and its occurrence depends on the existence of oxygen, humidity and potential difference between two different locations of the steel bar. This research analyzed the performance of different concrete mixtures produced with Portland cement with high levels of blast furnace slag, with and without the chemical activator sodium sulfate (Na2SO4), in relation to compressive strength, capillary absorption and carbonation. For comparison purposes, gray Portland cement concrete test samples were also cast. For the white Portland cement concrete, slag contents of 0% and 50%, without and with chemical activator at concentrations of 4% and 70% were chosen. With the gray Portland cement it was produced concrete with 0% and 50% of slag addition, with and without chemical activator. For each mixture was adopted water/binder ratios of 0.30, 0.42 and 0.55. The samples cast with white Portland cement, destined to the compressive strength tests were broken at 3, 7, 28 and 91 days and the capillary absorption tests were done 91 days after molding. The samples destined to accelerated carbonation tests, cast with the two kinds of cements, were submitted to an atmosphere with 2% CO2 concentration, temperature of 23±1ºC and relative humidity of 75±2%. The carbonation depths determination was realized in the ages of 0, 3, 6, 9 and 12 weeks, after entrance in the chamber. From results obtained it was noticed that compressive strength reduced as the slag content and water/binder ration increased. In more advanced ages, however, the difference in compressive strength between mixtures with slag and the reference mixture was smaller than in the first ages. The capillary absorption reduced with the slag content increase, as a consequence of the refinement pores. The carbonation depth, for the white and gray concretes, increased with the slag content and the chemical activator utilization. In a comparison between white and gray Portland cement concretes, for the same slag content and water/binder ratio, the higher carbonation depths were reached with the white concrete, and this difference was higher when the water/binder ratio was increased. / O fenômeno da carbonatação, reação entre o CO2 da atmosfera em presença de umidade com os produtos de hidratação do cimento Portland, provoca a redução do pH do concreto a níveis que podem causar a eliminação da película passivadora do aço, podendo ocorrer a instalação do mecanismo de corrosão das armaduras, uma das principais patologias em estruturas de concreto armado, desde que para isto, exista oxigênio, umidade e uma diferença de potencial entre dois pontos distintos da barra de aço. Esta pesquisa analisou o desempenho de diferentes misturas de concretos produzidos com cimento Portland branco com altos teores de escória de alto forno, com e sem ativador químico sulfato de sódio (Na2SO4), frente à resistência à compressão, absorção capilar e carbonatação. Para efeito de comparação da resistência à carbonatação, também foram moldadas amostras com concreto de cimento Portland cinza. Para o concreto de cimento Portland branco foram adotados os teores de adição de escória de 0%, 50% sem e com ativador químico no teor de 4% e 70%. Com o cimento Portland cinza foram produzidos concretos com 0% e 50% de adição de escória sem e com ativador químico. Para cada mistura foram adotadas três relações água/aglomerante, 0,30, 0,42 e 0,55. Os corpos-deprova, moldados com cimento Portland branco, destinados aos ensaios de resistência à compressão foram rompidos aos 3, 7, 28 e 91 dias e os ensaios de absorção capilar foram realizados 91 dias após a moldagem. As amostras destinadas ao ensaio de carbonatação acelerada, moldadas com os dois tipos de cimento, foram submetidas a uma atmosfera com concentração de 2% de CO2, temperatura de 23±1ºC e umidade relativa de 75±2%. A determinação da profundidade carbonatada foi realizada nas idades de 0, 3, 6, 9 e 12 semanas, após a entrada na câmara de carbonatação. Dos resultados obtidos constatou-se redução nos valores de resistência à compressão das misturas com escória com o aumento no teor de adição e da relação água/aglomerante, porém, em idades mais avançadas, a diferença entre as resistências das misturas com adição e aquelas da mistura de referência foi menor que nas primeiras idades. A absorção capilar diminuiu com o aumento no teor de adição de escória, conseqüência do refinamento dos poros. A profundidade de carbonatação, para os concretos branco e cinza, aumentou com o aumento no teor de escória e a utilização de ativador químico. Na comparação entre os concretos de cimento Portland branco e cinza analisados, para mesmo teor de adição e relação água/aglomerante, as maiores profundidades de carbonatação foram atingidas pelo concreto branco, e esta diferença foi maior à medida que aumentou a relação água/aglomerante.

There are constant searches for alternatives to reduce the environmental impact in the production of in consumables, like concrete, that is actually a pollutant. Mineral additions have been investigated as partial substitutions for cement in concrete because other than taking advantage of industrial residues, that many times don t have a specific distinction and are degrading in the ambiental view, they can offer better material durability characteristics, as proved in previous studies. In Brazil, a big rice producer, millions of tons of rice husk are produced, where part is utilized for energy production in thermoelectric plants. The rice husk ash, result of the burning of the husk, has been the font of studies as a partial substitution of cement in concrete. There are still very few studies that make a comparison of the viability influence of the utilization of rice husk ash with different levels of carbon graphitic (light and dark grey), obtained by controlled burnings, a durable characteristic in concretes. In this work, mixtures containing different levels of light and dark RHA were investigated in concrete structural performance through water capillary absorption, following the NBR 9779:1995 and apparent electrical resistivity, conforming to the four electrode method (Wenner). Additionally, an analysis was made of the axial compressive strength in accordance with the NBR 5739:2007. For this, eight compound mixtures were tested and investigated in relation to their w/wc 0,35, 0,50 e 0,65: one composited of 100% Portland cement, REF, three with substitution of cement by light RHA in levels of 10%, 20% and 30%, namely 10 LRHA, 20 LRHA, 30 LRHA, respectively, and another three with the same levels of dark RHA replace cement, identified as 10 DRHA, 20 DRHA and 30 DRHA, respectively, and a mixture with 10% of silica fume, 10 SF, to compare results. The increase in cure time and in the purport of the substitution of cement by RHA resulted in better performance as to the investigated properties. In equality of w/wc relations, the compressive strength values were, in general, similar, indifferent to the level of carbon graphitic of the RHA. The composite mixture with DRHA presented better performance with regards to capillary absorption, even though it was overcome by the mixture with SF. In relation to electrical resistivity, the composed mixture of 30% LRHA presented better performance in all analysis times. / Há, cada vez mais, uma busca de alternativas para reduzir o impacto ambiental na produção de insumos, como o cimento, que é altamente poluente. Adições minerais têm sido investigadas como substituições parciais ao cimento no concreto, pois, além de propiciar o aproveitamento de resíduos industriais, os quais muitas vezes não possuem destinação específica e são degradantes do ponto de vista ambiental, podem oferecer melhora nas características de durabilidade do material, conforme verificado em estudos anteriores. No Brasil, que é um grande produtor de arroz, são geradas anualmente milhões de toneladas da casca deste cereal, sendo parte dessa utilizada para produção de energia, em usinas termoelétricas. A cinza da casca de arroz, resultante da queima da casca, tem sido fonte de pesquisas visando a sua utilização como substituição parcial ao cimento do concreto. Ainda são poucos os estudos que fazem um comparativo da influência da viabilidade da utilização da cinza de casca de arroz com diferentes teores de carbono grafítico (cinza clara e escura), obtidas por queima controlada, frente a características de durabilidade em concretos. Neste trabalho, misturas contendo diferentes teores de CCA clara e escura foram investigadas quanto ao desempenho em concreto estrutural, através dos ensaios de absorção de água por capilaridade, segundo a NBR 9779:1995 e resistividade elétrica aparente, conforme o método dos quatro eletrodos (Wenner). Adicionalmente, realizou-se o ensaio de resistência à compressão axial, de acordo com a NBR 5739:2007. Para isso, foram testadas oito misturas aglomerantes, investigadas nas relações a/ag 0,35, 0,50 e 0,65: uma composta por 100% de cimento Portland, REF, três com substituição de cimento por CCA clara, em teores de 10%, 20% e 30%, denominadas 10 CCAC, 20 CCAC e 30 CCAC, respectivamente, outras três com os mesmos teores de troca de cimento por CCA escura, identificadas por 10 CCAE, 20 CCAE e 30 CCAE, respectivamente, e uma mistura com 10% de sílica ativa, 10 SA, para comparação de resultados. O aumento no prazo de cura e no teor de substituição de cimento por CCA resultou em melhor desempenho para as propriedades investigadas. Em igualdade de relação a/ag, no geral, os valores de resistência à compressão foram semelhantes, indiferentemente do teor de carbono grafítico da CCA. As misturas compostas com CCAE apresentaram melhor desempenho quanto à absorção capilar, embora superadas pela mistura com SA. Com relação à resistividade elétrica, a mistura composta com 30% de CCAC apresentou melhor desempenho em todas as idades de ensaio.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:18:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao marcus vinicius mendes.pdf: 2369089 bytes, checksum: 841841ae88caf7c6c9adb67b65e533c5 (MD5) Previous issue date: 2009-10-06 / The durability of reinforced concrete structures is damaged by the degrading action of the penetration of substances in the form of gases, vapors and liquids through the pores and cracks. It is known that water both in its pure form or containing dissolved ions such as chloride, sulphate, carbon dioxide or oxygen ions, can compromise the durability of concrete structures. In reinforced concrete structures at the marine environment, for example, the towers of wind power plants, this degradation can be more intense and accelerated. Thus, in the present study were analyzed concretes with different mineral additions (silica fume, blast furnace slag) and water / binder ratios (0.35, 0.45 and 0.55), with the objective to verify if the inside and cover thickness of concrete have some effect on the mechanisms of transport and also the effect of carbonation (only for concrete with w/b equal to 0.55) in the surface layer of concrete is important enough to make dificult the entry of aggressive agents in concrete. For this, the following tests to evaluate the mass transport in concrete were performed: capillary water absorption (NBR 9779:1995), water penetration under pressure (NBR 10787:1994), air permeability (method Figg), penetrability of chloride ion (ASTM C 1202: 2009), non-steadystate migration test (NT BUILD 492:1999). As a result, it was found that the mineral addition used generally provided an improvement in front of the concrete mechanisms of mass transport. In one of the properties, namely the diffusion coefficient (non-steady-state migration) of concrete with the use of silica fume and blast furnace slag, this has been reduced dramatically, around 11 times for the concrete with w/b equal to 0.55, when it is compared with concrete without mineral addition. It was observed that the inner region of concrete behaved better, in an unexpected way, than concrete cover region for some properties (capillary absorption, water penetration under pressure, penetration of chloride ions). From this conclusion, it can be said that the inner part of concrete is composed of transition zones (aggregated interface / mortar) exposed to facilitate the entry of fluids, gases and ions. About the effect of carbonation, this affected the capillary absorption and air permeability. The results led to explain that the clogging of the pores resulting from the product of carbonation (CaCO3), promoted the refinement of the pores, thus increasing capillary force and, consequently, increasing the capillary absorption. However, for air permeability this effect has damaged the passage of air through the surface layer. Finally, it is important noting that significant correlations were found among tests that evaluated the mechanisms of mass transport, namely, penetration of chloride ions and capillary absorption, diffusion coefficient (non-steady-state migration) and capillary absorption, permeability air and water penetration under pressure, penetration of chloride ions and the diffusion coefficient. / A durabilidade das estruturas de concreto armado é prejudicada pela ação deteriorante da penetração de substâncias na forma de gases, vapores e líquidos através de poros e fissuras. Sabe-se que a água, tanto no seu estado puro ou com íons dissolvidos, como os cloretos, sulfato, dióxido de carbono ou oxigênio, pode comprometer a durabilidade das estruturas de concreto. Em estruturas de concreto armado localizadas em ambiente marítimo como, por exemplo, as torres de energia eólica, essa deterioração pode ser mais intensa e acelerada. Diante disso, no presente trabalho foram analisados concretos com diferentes adições minerais (sílica ativa e escória de alto-forno) e relações água/aglomerante (0,35; 0,45 e 0,55), tendo como objetivo principal verificar se a parte interna e o cobrimento do concreto exercem algum efeito nos mecanismos de transporte e, se o efeito da carbonatação (somente para concretos de relação a/g igual a 0,55) na camada superficial do concreto é relevante a ponto de dificultar a entrada de agentes agressivos no concreto. Para isso, foram realizados os seguintes ensaios para avaliar o transporte de massa no concreto: absorção de água por capilaridade (NBR 9779:1995), penetração de água sob pressão (NBR 10787:1994), permeabilidade ao ar (método de Figg), penetrabilidade de cloretos (ASTM C 1202: 2009), ensaio de migração em regime não estacionário (NT BUILD 492:1999). Como resultado constatou-se que as adições minerais empregadas propiciaram de maneira geral uma melhoria dos concretos frente aos mecanismos de transporte de massa. Em uma das propriedades avaliadas, a saber, o coeficiente de difusão (migração regime não estacionário) dos concretos com o emprego de sílica ativa e escória de alto-forno, esse foi reduzido drasticamente, em torno de 11 vezes para os concretos com relação a/ag igual a 0,55, quando comparado com os concretos sem adição mineral. Quanto à região do concreto, notou-se para algumas propriedades (absorção capilar, penetração de água sob pressão, penetrabilidade de cloretos) que a região interna comportou-se melhor, de maneira inesperada, que a região do cobrimento. Diante dessa conclusão, criou-se uma hipótese para tal comportamento que consistiu em afirmar que a parte interna é composta por zonas de transição (interface agregado/pasta) expostas que facilitam a entrada de fluidos, gases e íons. Já com relação ao efeito da carbonatação, esta afetou a absorção capilar e a permeabilidade ao ar. Os resultados levaram a explicar que a colmatação dos poros, advindos do produto (CaCO3) da carbonatação promoveu o refinamento dos poros, aumentando, assim, a força capilar e, conseqüentemente, o aumento da absorção capilar. No entanto, para permeabilidade ao ar esse efeito dificultou a passagem de ar através da camada superficial. Por último, cabe destacar, que correlações importantes foram obtidas entre os ensaios que avaliaram os mecanismos de transporte de massa, a saber, penetrabilidade de cloretos e absorção capilar, coeficiente de difusão (migração regime não estacionário) e absorção capilar, permeabilidade ao ar e penetração de água sob pressão, penetrabilidade de cloreto e coeficiente de difusão.