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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.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tde/1353 |
| Date | 06 October 2009 |
| Creators | MENDES, Marcus Vinícius Araújo da Silva |
| Contributors | CASCUDO, Oswaldo, CARASEK, Helena |
| Publisher | Universidade Federal de Goiás, Mestrado em Geotecnia e Construção Civil, UFG, BR, Engenharias |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG, instname:Universidade Federal de Goiás, instacron:UFG |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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