Otávio Augusto Paiva
Orientador(es)
Romildo Dias Toledo Filho
Guilherme Chagas Cordeiro
Resumo
Inúmeras pesquisas comprovaram o efeito positivo da substituição parcial de cimento Portland por cinza do bagaço de cana-de-açúcar (CBCA) nas propriedades mecânicas, físicas e reológicas do concreto. Entretanto, a durabilidade do concreto com CBCA ainda carece de pesquisas de longo prazo. Visando cobrir essa lacuna de conhecimento, a presente pesquisa teve como objetivo analisar o comportamento de concretos de resistência normal (C25) e alta resistência (C60) após a carbonatação acelerada em até 16 semanas, após ataques por ácido sulfúrico (H2SO4) por 119 dias e por sulfato de sódio (Na2SO4) durante 532 dias. Teores de substituição de 10 e 15% da massa de cimento por CBCA foram utilizados na confecção dos concretos. As propriedades físicas e mecânicas foram determinadas antes e após os ataques químicos. Técnicas de termogravimetria, difratometria de raios X e microscopia eletrônica de varredura foram utilizadas para analisar as mudanças microestruturais das misturas. Os resultados mostraram que após a exposição acelerada ao gás CO2, os concretos contendo CBCA apresentaram maior profundidade de carbonatação. No ataque por H2SO4, a CBCA promoveu redução das variações de massa para os concretos de alta resistência e não alterou significativamente os concretos de resistência convencional com o teor de 10%. A CBCA promoveu, ainda, a mitigação do ataque por Na2SO4, reduzindo as variações de massa e expansões lineares em ambas as classes de concreto.
Abstract
Numerous studies have shown the positive effect of partial replacement of Portland cement by sugarcane bagasse ash (SCBA) in the mechanical, physical and rheological properties of concretes. However, the durability of concrete with SCBA yet needs long-term investigations. The present study aims to analyze the physical and mechanical response of normal and high strength concretes (C25 and C60, respectively) after accelerated carbonation within 16 weeks, sulfuric acid (H2SO4) attack for 119 days, and sodium sulphate (Na2SO4) attack for 532 days. Cement replacement levels of 10 and 15 % (in mass) by SCBA were adopted in the concrete mixture proportions. The concrete properties were assessed before and after the chemical attacks. Microstructural changes of the mixtures were analyzed by thermogravimetry, X-ray diffraction, and scanning electron microscopic analysis. The results have shown that after the accelerated CO2 exposure, the concretes containing SCBA had the largest depth of carbonation. After the H2SO4 attack, the SCBA has reduced mass variations of the highstrength concrete and did not significantly affect the normal strength class with 10% of SBCA. The SBCA has also mitigated the Na2SO4 attack, reducing mass variations and linear expansions in both concrete classes.
