Estudo da carbonatação natural de concretos com pozolanas: monitoramento em longo prazo e análise da microestrutura
Resumo
A penetração de anidrido carbônico (CO2) ambiental por difusão no concreto
ocasiona a carbonatação, sendo considerada uma das patologias mais importantes
das estruturas. Acontece naturalmente nas estruturas de concreto, a partir da
superfície e ocasiona reações de neutralização dos álcalis, despassivando a
armadura e a possibilidade de sua corrosão. Neste estudo apresenta-se a
investigação de concretos com 14 anos de idade, compostas de misturas binárias e
ternárias de pozolanas sendo sílica ativa(10%), cinza volante(25%), cinza de casca
de arroz(25%), cinza volante e sílica ativa (15+10)% e cinza volante com cinza de
casca de arroz (10+15)%. As profundidades de carbonatação natural foram medidas
em corpos de prova cilíndricos, com leituras a 0,5, 1, 2, 4 e 14 anos, expostos em
ambiente interno de laboratório, em condições normais de temperatura e
concentração de CO2. Calculou-se os coeficientes de carbonatação natural nas 5
idades citadas, em igualdade de relação a/ag (0,35, 0,45 e 0,55) e de resistência à
compressão axial de 50 e 60 MPa, e comparou-se com os resultados de curto prazo
(acelerado). Realizou-se análise da microestrutura por meio do teor de hidróxido
remanescente, dos compostos hidratados por difração de raios-X, porosidade por
porosimetria por intrusão de mercúrio e análise visual por microscopia eletrônica de
varredura com EDS. O concreto de referência apresentou menor coeficiente de
carbonatação nas três relações a/ag estudadas. Entre as misturas com pozolanas a
sílica ativa (10%) apresentou menor carbonatação para a/ag 0,35 e 0,45. Para a/ag
0,55 o melhor desempenho aconteceu para a mistura ternaria de cinza volante e
cinza de casca de arroz. As relações entre os ensaios acelerado e naturais
mostraram decréscimo dos coeficientes de carbonatação natural em relação aos
acelerados, numa relação que variou, em média, entre 1,0 e 2,0 para as mistura
pozolânicas. Em igualdade de resistência à compressão de 50 e 60 MPa a
carbonatação dependeu do tipo e do teor de pozolana, sendo influenciada pelas
propriedades químicas e físicas de cada uma em particular. Os resultados dos
ensaios da microestrutura confirmaram o decréscimo do CH nas camadas
carbonatadas e acréscimo de CaCO3 e a despolimerização dos silicatos e
silicoaluminatos de cálcio hidratados. Segundo a NBR 15575-2 observou-se que é
possível obter-se concretos com até 25% de pozolanas, com desempenho à vida útil
de projeto, frente a carbonatação, de 60 anos.