Desempenho do cimento Portland branco com escória de alto-forno e ativador químico frente ao ataque por sulfato de sódio
Resumo
Os íons sulfato, encontrados na água do mar, em águas subterrâneas e em águas residuárias
são agentes agressivos que podem levar a uma severa degradação do concreto. Ao reagirem
com os produtos de hidratação do cimento, dependendo do tipo de cátion a que estão
associados (magnésio, cálcio, potássio, sódio, amônio, etc.), da concentração e das condições
do meio, podem levar à formação de etringita secundária, sulfato de cálcio, taumasita,
descalcificação do C-S-H, podendo ocorrer expansão, fissuração, perda de massa e de
resistência. Quando se faz necessário assegurar uma elevada resistência ao sulfato, a
normalização nacional e internacional, dentre outras recomendações, especifica o uso de
cimento com elevados teores de escória de alto-forno. Além da redução da quantidade de
clínquer ocasionada pela substituição do cimento por escória, a atividade pozolânica da
mesma consome o CH liberado pela hidratação dos silicatos (C3S e C2S), que não fica
disponível para reagir com os sulfatos e formar sulfato de cálcio, e promove a densificação da
matriz, reduzindo a penetrabilidade do meio. A escória é também uma das poucas adições que
podem ser incorporadas no cimento Portand branco (CPB), que vem se tornando uma nova
tendência dentro do contexto da construção civil, quando se opta por concreto aparente em
obras com forte apelo arquitetônico. Além das vantagens técnicas e ambientais, a substituição
do cimento branco por escória possibilita a redução do custo bastante elevado do CPB. Neste
estudo, investigou-se a resistência ao sulfato de sódio do CPB com teores de substituição de
escória de alto-forno de 0%, 50% e 70%. Também foi investigada uma mistura com 50% de
escória ativada quimicamente por Na2SO4 (em teor de 4% em massa do material
aglomerante). O desempenho dos cimentos foi avaliado pela exposição de argamassas em
solução de 5% de Na2SO4 por dois anos, de acordo com a ASTM C1012/04 e através de
análise de DRX, TG/DTA e MEV/EDS em pastas. Para comparação foram investigadas as
mesmas misturas compostas com cimento Portland de alta resistência inicial, CPV-ARI. Os
resultados mostraram os benefícios do uso da escória em ambos os cimentos, sendo que o
acréscimo do seu teor aumentou a resistência ao ataque por sulfatos. A ativação química
reduziu a expansão comparativamente às misturas sem ativador. A longo prazo, todas as
misturas com o CPB apresentaram menor expansão do que aquelas com CPV-ARI. A análise
da microestrutura identificou a etringita e o sulfato de cálcio como os principais produtos de
degradação por sulfato de sódio.