The Portland cement concrete material is the most consumed after the water worldwide due to their versatility molding, strength and durability as a structural material. The curing is the procedure that aims to keep the concrete saturated with water in their early ages and it is essential to ensure the reactions of cement hydration, promoting its consolidation as artificial rock. Curing accomplished through controlled procedures is essential to promote or measure the performance potential of concrete, both resistance and durability. The curing of concrete is therefore an important variable to be controlled in the works, in assays for quality control of the material in manufacturing processes of prefabricateds or also in research. Moreover, the normal period and ideal curing concrete that lasts 28 days is in excess in all cases cited, so it is usual the prediction of the strength by early ages or shorter periods by accelerated curing of the concrete. In this work, the main objective was to design and test a hybrid solar reactor to promote accelerated curing of concrete in warm water, a modified method of the Type A ASTM C 684:1999, seeking a future evolution to a Brazilian test method that can be used in quality control of concrete. The major design challenges were address control and distribution of the temperature inside the reactor and to test the time reduction of curing Portland cement pastes from 28 days in water at 23°C to 7 days in water at warm 35°C. The reactor was assembled in the laboratory and consists of a solar water heater attached to a sealed tank, and that alone should keep the warm water at the temperature indicated. Should make maximum use of solar energy, ie, with greater use of renewable and clean energy. Account is also supported by an electric heater and a generator to supply power on cloudy days or in a possible power outage by the local distributor or maintenance of the electrical system. The water/cement ratio of the cement pastes studied ranged between 0.25 and 0.35 kg/kg and the development of hydration was monitored both by thermogravimetric analysis and by tests of compression strength. The sample tests pastes cured in the reactor at 35°C, initially followed the curing range of ASTM Method A (0 to 24h) and they also were tested in the other three options for adapting the accelerated test (24 to 48 h, 24 h to 72h and 24 h to 168 h), because the period 0-24 h is only feasible in a laboratory situation. The sample test pastes underwent cure (23°C) were tested at 7 and 28 days. It was concluded that there were changes in hydration during the three tested accelerated periods, but even within 24 h to 168 h accelerated curing the pastes not achieved the strength of normal curing after 28 days. / O concreto de cimento Portland é o material mais consumido no mundo depois da água, devido à sua versatilidade de moldagem, resistência e durabilidade como material estrutural. A cura é o procedimento que visa manter o concreto saturado de água nas suas primeiras idades e é essencial para garantir as reações de hidratação do cimento, promovendo a sua consolidação como rocha artificial. A cura realizada através de procedimentos controlados é fundamental para se promover ou medir o desempenho potencial do concreto, tanto de resistência como de durabilidade. A cura do concreto é, portanto, uma variável importante de ser controlada nas obras, nos ensaios de controle de qualidade do material, em processos de pré-fabricação ou ainda em pesquisas. Por outro lado, o prazo normal e ideal de cura do concreto, que dura 28 dias, é excessivo em todas as situações citadas, sendo usual a predição da resistência por prazos menores ou por cura acelerada do concreto. Neste trabalho, o objetivo principal foi projetar e testar um reator solar híbrido para promover a cura acelerada do concreto em água morna, por método modificado do Tipo A ASTM C 684:1999, visando uma futura evolução para um método de ensaio brasileiro, que possa ser utilizado em controle de qualidade do concreto. Os desafios principais do projeto foram solucionar o controle e a distribuição da temperatura no interior do reator para testar a redução do tempo de cura de concreto e de pastas de cimento Portland, de 28 dias, em água a 23oC, para até 7 dias em água à temperatura morna de 35oC.O reator foi montado em laboratório e consiste de um aquecedor solar acoplado a um tanque lacrado, isolado e que deve manter a água morna na temperatura indicada. eve utilizar ao máximo a energia solar, ou seja, com maior aproveitamento das energias renováveis e limpas. Contou-se, também, com o apoio de um aquecedor elétrico e um gerador para suprir energia em dias nublados, ou em uma eventual falta de energia por parte da distribuidora local ou manutenção do sistema elétrico. A pasta de cimento estudada teve a proporção água/cimento variando entre 0,25 e 0,35, e a evolução da hidratação foi monitorada tanto por análise termogravimétrica, quanto por ensaios de resistência à compressão. Os corpos-de-prova curados no reator a 35°C, inicialmente obedeceram ao intervalo de cura do método A da ASTM (0 a 24h) e, nas mesmas pastas, foram testadas três alternativas de adaptação do ensaio acelerado (24h a 48h; 24 h a 72h e 24 h a 168 h), pois o prazo de 0 a 24 h é uma situação apenas viável em laboratório. Os corpos-de-prova submetidos à cura normal (23°C) foram ensaiados a 7 e 28 dias. Concluiu-se que houve evolução da hidratação nos três períodos de cura acelerada testados, mas, até o prazo 24 h a 168 h de cura acelerada foi insuficiente para as pastas alcançarem a resistência de cura normal, a 28 dias.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:ri.ufs.br:riufs/3489 |
| Date | 01 November 2012 |
| Creators | Gonçalves, Denilson Pereira |
| Contributors | Araújo, Paulo Mário Machado |
| Publisher | Universidade Federal de Sergipe, Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, UFS, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFS, instname:Universidade Federal de Sergipe, instacron:UFS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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