Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2014-10-23T17:14:40Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Mário Henrique Gomes Brito - 2013.pdf: 6257761 bytes, checksum: 3ff568c727b44a8a7e645c8475216a03 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2014-10-23T18:50:27Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Mário Henrique Gomes Brito - 2013.pdf: 6257761 bytes, checksum: 3ff568c727b44a8a7e645c8475216a03 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-23T18:50:27Z (GMT). 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This study specifically aimed to further our understanding on how to; a) evaluate and quantify the importance of adopting procedures for curing the average resistance (Fbm) and characteristic (fbk) strength to compression of concrete blocks, comparing the processes of thermal curing and curing by enveloping plastic sheet to open air curing; b) evaluate statistically the aging effect of blocks over its compressive strength; c) evaluate the interaction effects of the variables "type of cure" and "age analysis" of the results of compressive strength of concrete blocks; and d) identify the main changes in the microstructure of the blocks subjected to a thermal curing process, especially observing eventual delayed ettringite formation in the internal structure of the material. To examine the influence of maximum curing temperature, two levels were adopted; 65°C and 85°C. As for analyzing the influence of isothermal period, three levels were adopted; 3 hours, 4 hours and 5 hours. The age analysis was evaluated in five levels; 1, 3, 7, 28 and 91 days. The results showed that the worst condition for curing, or curing type, was the open air curing (curing time approximately equal to 24 hours), which led to a lower overall average result of compressive strength of concrete blocks, proving the importance of adopting procedures of curing to optimize the mechanical performance of concrete blocks. Furthermore, it was also determined that the best curing conditions were the curing with enveloping plastic sheet (curing time approximately equal to 24 hours) and the thermal curing with steam under atmospheric pressure isotherm of 65°C and isothermal period of 3 hours (curing time approximately equals 8.5 hours), which were considered statistically equal. It was also observed that there was no significant influence of the curing in maximum temperature in relation to the compressive strength of the blocks. In the other hand, the isothermal period was very significant; the best condition was 3 hours, while 4 hours and 5 hours were considered statistically equal. Regarding the delayed ettringite formation, it was only verified for thermal curing conditions of isothermal of 85°C and isothermal period of 4 hours and 5 hours. / O objetivo geral desta pesquisa, de caráter essencialmente experimental, é estudar a influência do período isotérmico e da temperatura máxima do ciclo de cura térmica a vapor sob pressão atmosférica no desenvolvimento da resistência à compressão de blocos de concreto ao longo do tempo. Paralelamente, foram investigadas ainda as influências de dois outros tipos de cura, a saber: cura por envelopamento com lona plástica e cura ao ar livre, considerada esta última a situação de referência. De modo específico, o estudo visou ainda: a) avaliar e quantificar a importância da adoção de procedimentos de cura nas resistências média (fbm) e característica (fbk) à compressão de blocos de concreto, comparando os processos de cura térmica e cura por envelopamento com lona plástica com a cura ao ar livre; b) avaliar estatisticamente o efeito da idade dos blocos sobre a sua resistência à compressão; c) avaliar a interação dos efeitos das variáveis “tipo de cura” e “idade de análise” sobre os resultados de resistência à compressão dos blocos de concreto; e d) identificar as principais transformações ocorridas na microestrutura dos blocos submetidos aos processos de cura térmica, em especial observando eventual formação de etringita tardia na estrutura interna do material. Para analisar a influência da temperatura máxima de cura, foram adotados dois níveis: 65°C e 85°C. Já para analisar a influência do período isotérmico, foram adotados três níveis: 3 horas, 4 horas e 5 horas. Por sua vez, a idade de análise foi avaliada em cinco níveis: 1, 3, 7, 28 e 91 dias. Os resultados mostraram que a pior condição de cura, ou seja, o tipo de cura que conduziu ao menor resultado médio global de resistência à compressão dos blocos de concreto, foi a cura ao ar livre (tempo de cura aproximadamente igual a 24 horas), comprovando a importância da adoção de procedimentos de cura para a otimização do desempenho mecânico dos blocos de concreto. Além disso, foi verificado ainda que as melhores condições de cura foram a cura por envelopamento com lona plástica (tempo de cura aproximadamente igual a 24 horas) e a cura térmica a vapor sob pressão atmosférica com isoterma de 65°C e período isotérmico de 3 horas (tempo de cura aproximadamente igual a 8,5 horas), os quais foram considerados, estatisticamente, iguais. Também foi verificado que não houve influência significativa da temperatura máxima de cura em relação à resistência à compressão dos blocos. Já o período isotérmico foi significativo, de modo que a melhor condição foi 3 horas, enquanto 4 horas e 5 horas foram considerados, estatisticamente, iguais. Quanto à formação de etringita tardia, esta só foi verificada para as condições de cura térmica com isoterma de 85°C e períodos isotérmicos de 4 horas e 5 horas.

La temperatura de curado, utilizada por la industria de fibrocemento como catalizador en la hidratación del cemento para lograr alta resistencia inicial en sus productos, genera la hipótesis de expansión causada por formación tardía de etringita. Para el planteamiento de dicha hipótesis, el siguiente estudio contempló dos grupos de muestras con el objetivo de estudiar aisladamente su comportamiento químico y físico: uno de los grupos conformado por pasta cementicia con 35% de sustitución de calcario, y el otro conformado por fibrocemento con incorporación de PVA y celulosa. Por calorimetría isotérmica se observó la cinética de reacción de dos pastas, una de ellas curada a 23 ºC y la otra a 85 ºC donde esta última experimentó un efecto catalizador en sus reacciones. Ensayos de DRX y DTG/TG mostraron la presencia de etringita a 23 °C durante todas las edades de hidratación exhibiendo una tendencia de aumento en la intensidad de los picos y en la cantidad, respectivamente, en función del tiempo; sin embargo, a 85 ºC la presencia de esta fase fue inconstante durante las primeras edades de hidratación, a partir de mes de hidratación mostró aumento en cada una de las siguientes medidas realizadas mensualmente; a 85 °C hubo una menor formación de portlandita en comparación con los resultados obtenidos a 23 °C. Utilizando el método Rietveld y análisis químico fueron determinadas las cantidades y las composiciones químicas, respectivamente, de las fases del cemento anhidro y del calcario para alimentar el programa GEMS y simular la hidratación de la pasta estudiada en laboratorio para un tiempo infinito bajo la influencia de la temperatura. Simulaciones de la hidratación de la pasta se aproximaron a los resultados reportados por la revisión bibliográfica permitiendo predecir la presencia de fases en función de la estabilidad termodinámica. Resultados de porosimetría por inyección de mercurio mostraron una mayor concentración de poros, asociados a defectos, en muestras curadas a 85°C con respecto a las de 23 °C. Finalmente, medidas de variación longitudinal para muestras de fibrocemento elaboradas en laboratorio y en fábrica presentaron dispersión en los resultados de expansión para cada uno de los escenarios sin poder correlacionar todos los datos con el aumento de masa exhibido por cada una de las muestras; no obstante, se resalta el riesgo de deterioro del fibrocemento por el aumento de defectos causado por la temperatura así como la creación de todas las condiciones necesarias que favorecen la formación tardía de etringita a partir del proceso de fabricación empleado para este producto. / The curing temperature using by the fibercement industry as a catalyst in the hydration of cement, hypothesizes expansion caused by delayed ettringite formation. To approach this hypothesis, this study looked at two groups of samples in order to study its chemical and physical behavior individually. One group was composed of cement paste with 35% substitution of limestone filler, and the other by fibercement with addition of PVA and cellulose. In the isothermal calorimetry test was observed the kinetics reaction of both pastes, one cured at 23 °C and the other at 85 °C, the latter showed a catalytic effect in his reactions. XRD and DTG/TG showed the presence of ettringite at 23 °C for all hydration ages exhibiting a trend of increase in the peak intensity and amount, respectively in function of time, however, at 85 °C the presence of this phase was unstable during early ages of hydration until completing one month hydration where showed an increase in each of the following measurements monthly performed. At 85 °C there was a lower formation of portlandite when it was compared with results obtained at 23 °C. Using the Rietveld quantitative method analysis and chemical analysis were determined amounts and chemical compositions, respectively, of the phases of cement anhydrous and limestone filler to feed the GEMS software and simulate the hydration of paste studied in the laboratory for an infinite time under the influence of temperature. Simulations of paste hydration approached the reported data in literature allowing predicting the presence of phases according to thermodynamic stability. Additionally, results of mercury intrusion porosimetry showed a higher concentration of pores associated with defects, in samples cured at 85 ° C compared to 23 °. Finally, were taken measures of length offset of fibercement samples produced in laboratory and factory which had incorporation of PVA fibers and cellulose; they presented dispersion in the results of expansion for each of the scenarios unable to correlate with the mass gain exhibited by each sample. However, the risk of deterioration of the fibercement is highlighted by the increase of defects caused by temperature and the creation of all necessary conditions to favor the late formation of ettringite from the manufacturing process used for this product.