Made available in DSpace on 2014-07-29T15:18:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao sandra k de melo - parte 1.pdf: 1174678 bytes, checksum: 23084cd61c88de8cd244682ffbc84c82 (MD5) Previous issue date: 2010-07-05 / Delayed ettringite formation (DEF) is a special type of an internal sulfate attack with SO4 2- ions from cement. This process is distinguished by neoformation of ettringite in concrete thermally cured at high temperature levels and exposed to high moisture in service life. This phenomenon can promote expansion and cracking, leading to rupture and spalling, achieving severe deterioration. This research had an experimental approach with the purpose to investigate DEF in concretes with pozzolanic Portland cement containing fly ash. These concretes were undergone to temperature rise by heat of hydration. It was produced two types of pumped concrete with cement content of 350 kg/m3 and 450 kg/m3 containing basaltic aggregate. Two big specimens were cast containing 200 liters of concrete and were immediately submitted to adiabatic temperature rise tests. After that, several specimens were drilled from them in order to evaluate compressive strength and elasticity modulus, as well as microstructural investigations by scanning electron microscopy (SEM) and X Ray diffraction (XRD) along 270 days. In addition, it was cast several cylindrical and prismatic samples with concrete containing 350 kg/m3of cement. Some of them were stored at the same condition of those during the thermal cure and others were conditioned in a moist room as reference, for properties and microstructural investigation. Prismatic ones were submitted to mass variation study, ultrasonic wave tests and also expansion tests. In order to complement this experimental program, a specific study on cement pastes was performed. This involved casting three series of cylindrical samples submitted to different cure cycles followed by evaluation of mass variation, ultrasonic velocity and also microstructure investigation by SEM and XRD. Main results proved that rising internal temperature of concrete by hydration heat above 60ºC promote delayed ettringite formation by microstructural analyses, although this formation had not caused negative consequences on mechanic properties of concretes up to age of 270 days evaluated. The study on the cement pastes confirmed that high temperatures affects the microstructure of cement matrix and also the formed products, collaborating to the formation of hydrated alumina phases besides ettringite. The presence of suggestive thaumasite at advanced ages seems to indicate that this calcium silicate sulfo-carbonate hydrate can accompany DEF process. / A formação da etringita tardia - Delayed Ettringite Formation (DEF) é um tipo especial de ataque por sulfato interno, em que os íons SO4 2- são provenientes do cimento. O processo se distingue pela neoformação da etringita em concretos curados termicamente às elevadas temperaturas e expostos às altas umidades na etapa de serviço. Tal fenômeno pode promover expansão e consequente fissuração, culminando na ruptura e lascamento do material, levando-o à severa deterioração. Este trabalho, de caráter experimental, objetivou investigar a formação da etringita tardia em concretos de cimento Porltand pozolânico, contendo cinza volante, submetido à elevação da temperatura devido ao calor de hidratação do cimento. Para isso, foram produzidos dois concretos bombeados, contendo agregados basálticos, e com consumos de cimento de 350 kg/m3 e 450 kg/m3, com os quais foram moldados dois corpos-de-prova (CPs) de 200 litros, que foram, separadamente, submetidos aos ensaios de elevação adiabática de temperatura. Após o ciclo de cura térmica nestes ensaios, deles foram extraídos corpos-de-prova para a avaliação da resistência à compressão e módulo de elasticidade, além de investigações microestruturais por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de Raios X (DRX) durante 270 dias. Adicionalmente, foram moldadas duas séries de corpos-de-prova cilíndricos e prismáticos com o primeiro concreto, sendo que uma foi armazenada na câmara adiabática juntamente com o CP de 200 L e a outra curada continuamente em câmara úmida, servindo de referência para as análises do comportamento mecânico e investigações microestruturais dos CPs cilíndricos. Os CPs prismáticos foram utilizados para a avaliação da variação de massa, velocidade ultrassônica e expansão. Para complementar a pesquisa, realizou-se, também, um estudo específico em pastas de cimento, sendo moldadas três séries de CPs cilíndricos, que foram submetidas a três diferentes ciclos de cura seguidas por uma avaliação da variação de massa e velocidade ultrassônica, além de investigações microestruturais por MEV e DRX. Os principais resultados mostraram que o aumento da temperatura interna do concreto, acima de 60ºC, por calor de hidratação do cimento, propiciou a formação da etringita tardia, constatada pela presença de etringita neoformada durante as análises microestruturais, porém sem efeito negativo sobre as propriedades mecânicas avaliadas até a idade investigada de 270 dias. O estudo de pasta comprovou que as altas temperaturas influem na porosidade da microestrutura da matriz cimentícia e sobre o tipo de produto formado, favorecendo a formação de aluminatos hidratados ao final do ciclo térmico e da etringita durante a estocagem sob alta umidade. A sugestiva presença da taumasita, em idades mais avançadas, parece indicar que este sulfocarbonato de cálcio e sílica hidratado pode acompanhar o processo de DEF.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-04-27T15:25:17Z No. of bitstreams: 3 Dissertação - Sandra Kurotusch de Melo - 2010 - (1).pdf: 4813708 bytes, checksum: 1d9f47d43918bba38729e74a5014833d (MD5) Dissertação - Sandra Kurotusch de Melo - 2010 - (2).pdf: 12360828 bytes, checksum: 0c969028600897645eaa255c2ea06346 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-04-27T15:28:35Z (GMT) No. of bitstreams: 3 Dissertação - Sandra Kurotusch de Melo - 2010 - (1).pdf: 4813708 bytes, checksum: 1d9f47d43918bba38729e74a5014833d (MD5) Dissertação - Sandra Kurotusch de Melo - 2010 - (2).pdf: 12360828 bytes, checksum: 0c969028600897645eaa255c2ea06346 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-27T15:28:35Z (GMT). No. of bitstreams: 3 Dissertação - Sandra Kurotusch de Melo - 2010 - (1).pdf: 4813708 bytes, checksum: 1d9f47d43918bba38729e74a5014833d (MD5) Dissertação - Sandra Kurotusch de Melo - 2010 - (2).pdf: 12360828 bytes, checksum: 0c969028600897645eaa255c2ea06346 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2010-07-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Delayed ettringite formation (DEF) is a special type of an internal sulfate attack with SO42- ions from cement. This process is distinguished by neoformation of ettringite in concrete thermally cured at high temperature levels and exposed to high moisture in service life. This phenomenon can promote expansion and cracking, leading to rupture and spalling, achieving severe deterioration. This research had an experimental approach with the purpose to investigate DEF in concretes with pozzolanic Portland cement containing fly ash. These concretes were undergone to temperature rise by heat of hydration. It was produced two types of pumped concrete with cement content of 350 kg/m3 and 450 kg/m3 containing basaltic aggregate. Two big specimens were cast containing 200 liters of concrete and were immediately submitted to adiabatic temperature rise tests. After that, several specimens were drilled from them in order to evaluate compressive strength and elasticity modulus, as well as microstructural investigations by scanning electron microscopy (SEM) and X Ray diffraction (XRD) along 270 days. In addition, it was cast several cylindrical and prismatic samples with concrete containing 350 kg/m3of cement. Some of them were stored at the same condition of those during the thermal cure and others were conditioned in a moist room as reference, for properties and microstructural investigation. Prismatic ones were submitted to mass variation study, ultrasonic wave tests and also expansion tests. In order to complement this experimental program, a specific study on cement pastes was performed. This involved casting three series of cylindrical samples submitted to different cure cycles followed by evaluation of mass variation, ultrasonic velocity and also microstructure investigation by SEM and XRD. Main results proved that rising internal temperature of concrete by hydration heat above 60ºC promote delayed ettringite formation by microstructural analyses, although this formation had not caused negative consequences on mechanic properties of concretes up to age of 270 days evaluated. The study on the cement pastes confirmed that high temperatures affects the microstructure of cement matrix and also the formed products, collaborating to the formation of hydrated alumina phases besides ettringite. The presence of suggestive thaumasite at advanced ages seems to indicate that this calcium silicate sulfo-carbonate hydrate can accompany DEF process. / A formação da etringita tardia - Delayed Ettringite Formation (DEF) é um tipo especial de ataque por sulfato interno, em que os íons SO42- são provenientes do cimento. O processo se distingue pela neoformação da etringita em concretos curados termicamente às elevadas temperaturas e expostos às altas umidades na etapa de serviço. Tal fenômeno pode promover expansão e consequente fissuração, culminando na ruptura e lascamento do material, levando-o à severa deterioração. Este trabalho, de caráter experimental, objetivou investigar a formação da etringita tardia em concretos de cimento Porltand pozolânico, contendo cinza volante, submetido à elevação da temperatura devido ao calor de hidratação do cimento. Para isso, foram produzidos dois concretos bombeados, contendo agregados basálticos, e com consumos de cimento de 350 kg/m3 e 450 kg/m3, com os quais foram moldados dois corpos-de-prova (CPs) de 200 litros, que foram, separadamente, submetidos aos ensaios de elevação adiabática de temperatura. Após o ciclo de cura térmica nestes ensaios, deles foram extraídos corpos-de-prova para a avaliação da resistência à compressão e módulo de elasticidade, além de investigações microestruturais por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de Raios X (DRX) durante 270 dias. Adicionalmente, foram moldadas duas séries de corpos-de-prova cilíndricos e prismáticos com o primeiro concreto, sendo que uma foi armazenada na câmara adiabática juntamente com o CP de 200 L e a outra curada continuamente em câmara úmida, servindo de referência para as análises do comportamento mecânico e investigações microestruturais dos CPs cilíndricos. Os CPs prismáticos foram utilizados para a avaliação da variação de massa, velocidade ultrassônica e expansão. Para complementar a pesquisa, realizou-se, também, um estudo específico em pastas de cimento, sendo moldadas três séries de CPs cilíndricos, que foram submetidas a três diferentes ciclos de cura seguidas por uma avaliação da variação de massa e velocidade ultrassônica, além de investigações microestruturais por MEV e DRX. Os principais resultados mostraram que o aumento da temperatura interna do concreto, acima de 60ºC, por calor de hidratação do cimento, propiciou a formação da etringita tardia, constatada pela presença de etringita neoformada durante as análises microestruturais, porém sem efeito negativo sobre as propriedades mecânicas avaliadas até a idade investigada de 270 dias. O estudo de pasta comprovou que as altas temperaturas influem na porosidade da microestrutura da matriz cimentícia e sobre o tipo de produto formado, favorecendo a formação de aluminatos hidratados ao final do ciclo térmico e da etringita durante a estocagem sob alta umidade. A sugestiva presença da taumasita, em idades mais avançadas, parece indicar que este sulfocarbonato de cálcio e sílica hidratado pode acompanhar o processo de DEF.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-12-13T11:59:28Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Patrícia Guedes Gambale - 2017.pdf: 11002358 bytes, checksum: 0a8a575fbc0c16340994402f2059944c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-12-13T12:00:08Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Patrícia Guedes Gambale - 2017.pdf: 11002358 bytes, checksum: 0a8a575fbc0c16340994402f2059944c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-13T12:00:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Patrícia Guedes Gambale - 2017.pdf: 11002358 bytes, checksum: 0a8a575fbc0c16340994402f2059944c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-08-31 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / The advancement of concrete technologies and methods of structural calculation nowadays makes buildings increasingly challenging, especially from the point of view of foundations. Foundation blocks with great volumes need attention as to the fissures arising from the exothermic process of hydration of the concrete, this concern defines the mixture as mass concrete, a widespread term in the construction of dams and that has been gaining space in urban civil construction. This study proposes the monitoring of prototypes of concrete blocks developed in the laboratory and foundation block in the field, with the use of thermocouples comparing with numerical methods of finite elements aiming to improve the prediction of cracks and to develop techniques so that they are avoided. This study will analyze the influence of the type and consumption of cement in the emergence of tensions arising from the energy released during its hydration. As results, a relation of the type interference and cement consumption is presented through the monitoring and analysis of the foundation block prototypes developed in the research, the development of a simplified unidirectional model of temperature and voltage prediction due to the heat of hydration for to evaluate the maximum temperature reached and the potential of cracking in the concrete mass and the comparison between the temperature results obtained in the Ansys program, which uses three- dimensional modeling and, as a way of validating the predictive model of thermal behavior as a reliable tool of analysis, the study also presents a field monitoring of a foundation block of a construction located in Goiânia and later application of the forecast model and the Ansys program. It was found, therefore, that the cement type has a considerable influence on the compressive strength and the adiabatic elevation, the latter being less significant. As for the cement consumption analysis, there was a notable increase in temperature in the concrete with higher consumption, causing cracks in the analyzed structure. By means of the results presented by the Ansys program, the monitoring of the prototypes and block in the field and the proposed forecast model, the validation of this model was confirmed as a good predictive tool of thermal behavior, highlighting some limiting conditions that surround it. / O avanço das tecnologias do concreto e dos métodos de cálculo estrutural possibilita, nos dias atuais, edifícios cada vez mais desafiadores, principalmente do ponto de vista das fundações. Blocos de fundações de grandes volumes, definidos como concreto massa, carecem de atenção quanto às fissuras advindas do processo exotérmico de hidratação do concreto, estapreocupação atualmente é bastante difundida na construção de barragens e que vem ganhando espaço na construção civil urbana. Este trabalho propõe o monitoramento de protótipos de blocos de concreto desenvolvidos em laboratório e bloco de fundação em campo, com o uso de termopares comparando com métodos numéricos de elementos finitos objetivando aprimorar a previsão de fissuras e desenvolver técnicas para que estas sejam evitadas. O trabalho analisará a influência do tipo e consumo de cimento na liberação de calor e no surgimento de tensões advindas da energia liberada durante sua hidratação. Como resultados, são apresentados uma relação da interferência dos tipos e consumo de cimento por meio do monitoramento e análise dos protótipos de blocos de fundação desenvolvidos na pesquisa, o desenvolvimento de um modelo simplificado unidirecional de previsão de temperatura e tensão devido ao calor de hidratação para avaliar a temperatura máxima atingida e o potencial de fissuração no concreto massa e a comparação entre os resultados de temperatura obtidos no programa Ansys, que utiliza modelagem tridimensional e, como forma de validar o modelo preditivo do comportamento térmico como ferramenta confiável de análise, o trabalho também apresenta um monitoramento em campo de um bloco de fundação de uma obra localizada Goiânia e posterior aplicação do modelo de previsão e do programa Ansys. Verificou-se, assim, que o tipo de cimento influencia de maneira considerável na resistência à compressão e na elevação adiabática, sendo a última menos significativa. Quanto a análise de consumo de cimento, verificou-se um aumento notável de temperatura no concreto com maior consumo, ocasionando fissuras na estrutura analisada. Por meio dos resultados apresentados pelo programa Ansys, o monitoramento dos protótipos e bloco em campo e o modelo de previsão proposto, confirmou-se a validação do referido modelo como boa ferramenta pretidiva de comportamento térmico, ressaltando algumas condições limitantes que o cercam.