MÉTODOS DE DETERMINAÇÃO DA REACTIVIDADE …cimento de referê ncia • cimento portland, classe...

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ADIÇÕES OU SUBSTITUTOSPARCIAIS DO CIMENTO PORTLAND

PozolanasLIGANTES HIDRÓFILOS CIMENTOS

MÉTODOS DE DETERMINAÇÃO DAREACTIVIDADE DE UMA POZOLANA

Métodos baseados

Na determinação da tensão de rotura de pastas ou argamassas

Na determinação do grau de combinação do Ca(OH)2 com a pozolana

Ex:ÍÍNDICE DE ACTIVIDADE NDICE DE ACTIVIDADE [%][%]

Ex: POZOLANICIDADE

Utiliza:- argamassa normal preparada com cimento de refercimento de referêênciancia• cimento portland, classe 42,5• 350 < s.e. < 420 m2/kg• C3A ≤ 10%• álcalis (Na2O) ≤ 1,2%

Relação entreAs resistências à compressão aos 28dias deargamassa normal preparada com 75% de75% decimento de refercimento de referêência ncia + 25% (em peso) de25% (em peso) depozolanapozolanae deargamassa normal preparada com cimento de cimento de referreferêência ncia nas mesmas condições de cura

Pozolana como adição/constituinte do ligante ⇒ IA ≥ 85%

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Define-se:A partir da mistura cimento/A partir da mistura cimento/pozolanapozolanaprevista para a obraprevista para a obraMisturaMistura--se com se com áágua e colocagua e coloca--se 8 a 15 se 8 a 15 dias a 40dias a 40ººCCMedeMede--se a quantidade de Ca(OH)se a quantidade de Ca(OH)22 na na solusoluçãçãooComparaCompara--se com a quantidade que se com a quantidade que satura 1 meio com =satura 1 meio com = pH pH

POZOLANICIDADE

Princípio:Actividade pozolânica → fixafixaçãção o do Ca(OH)do Ca(OH)22 pelapela pozolanapozolana

Qto < for a concentração de Ca(OH)Ca(OH)22 > > a actividade daa actividade da pozolanapozolana

Ensaio positivoconcentraconcentraçãção deo de Ca(OH)Ca(OH)22 < concentra< concentraçãção de o de saturasaturaçãção

Curva de saturação

o

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POZOLANA NATURAL, POZOLANA NATURAL CALCINADA E XISTO COZIDO

Classificação das Pozolanas

cinza volante (V,W)sílica de fumo (D)cinza de casca de arrozcinza de casca de arrozcinza de casca de arroz

naturais (P)naturais (P) artificiaisartificiais

subprodutos industriais ou da agriculturasubprodutos industriais ou da agricultura

pozolana natural calcinada (Q) Origem vulcânica ou sedimentar c/ adequada composição química e mineralógica

Proveniência:Madeira, Açores, Cabo VerdeItália

xisto cozido (T)

Origem vulcânica, argilas, xistos ou rochas sedimentares activados por tratamento térmico

Metacaulino

Argila caulinítica →→ 650ºC < T < 850ºC →→ moagem700 < s.e. < 900 m2/kgPozolana de Bacoli (Itália)

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cinza volante (V,W)

naturais (P)naturais (P)

artificiaisartificiaissubprodutos industriais ou da agriculturasubprodutos industriais ou da agricultura

pozolana natural calcinada (Q)

xisto cozido (T)Xisto betuminoso cozido

T ≈ 800ºCContém fases de clinquerFinamente moído → propriedades hidráulicas e pozolânicas

Resist.comp. (28dias) ≥ 25MPa (NP EN 196-1)Expansibilidade ≤ 10mmse % sulfato > limite superior % sulfato do cimento ⇒⇒ redução do sulfato de cálcio do cimento

sílica de fumo (D)cinza de casca de arrozcinza de casca de arrozcinza de casca de arroz

Subproduto industrialPoeiras dos gases de combustão do carvão pulverizado

Cinza volante

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Usadas no fabrico de betãoSiO2 (+ 25% em massa) e Al2O3


cinza volante (V,W)

subprodutos industriais ou da agriculturasubprodutos industriais ou da agricultura sílica de fumo (D)cinza de casca de arrozcinza de casca de arrozcinza de casca de arroz

artificiaisartificiaisnaturais (P)naturais (P)

Matéria amorfa de silicatos de cálcio e de alumínio e de álcalis

Mto importante, o conteúdo em CaO

(V)(V) SiliciosaSiliciosa ((CaOCaO < 10% ) < 10% ) →→ propriedadespropriedades pozolpozolâânicasnicas(W) Calc(W) Calcáária (ria (CaOCaO > 10% (15> 10% (15--35%) ) 35%) ) →→ propriedadespropriedadespozolpozolâânicasnicas e hidráulicas latentes

Qto ao teor de CaO

CINZAS VOLANTESCINZAS VOLANTES• partículas esféricas ⇒ < quantidade de água de amassadura• dimensões < 1 a 100 µm• 250 < s.e. < 600 m2/kg ⇒disponibilidade imediata para reagir com o Ca(OH)2• γ (médio) = 2,35kg/dm3• perda ao fogo < 5% (em massa)

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ADIÇÕES OU SUBSTITUTOSPARCIAIS DO CIMENTO PORTLANDCIMENTOS

Classificação das Pozolanas artificiaisartificiais

PozolanasLIGANTES HIDRÓFILOS

cinza volante (V,W)cinza volante (V,W)cinza volante (V,W)cinza de casca de arrozcinza de casca de arrozcinza de casca de arroz

naturais (P)naturais (P)

subprodutos industriais ou da agriculturasubprodutos industriais ou da agricultura

sílica de fumo (D)

Subproduto da preparação do silício ou de ligas de silício (ferro-silício)

Preparação do silício

Matérias primas – quartzo, carvão e madeira

Forma-se monóxido de silício (SiO)→Oxida (SiO2)→ condensa em pq esferas de sílica amorfa (silíca de fumo/microssílica)

Esquema do processo de produção de sílica de fumo

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Edifício de forno

sílica de fumo (D)

% SiO2• + 90% (preparação de silício)• ≈ 80% (preparação de ligas de ferro-silício)• ≈ 50% (preparação de cálcio-silício)

Edifício de filtros

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sílica de fumo (D)

o 0,01µm < φ < 0,5 µmo φ (médio) ≈ 0,1 µm (≈100 x < ao do cimento portland)o 15000 < s.e. < 25000m2/kgo γ = 2,2g/cm3 (3g/cm3 – caso ligas de silício e manganês)o baridade ≈ 250kg/m3 (preparação do silício)

Partículas individuais de sílica de fumo

granulometria de 3 tipos de sílica de fumo

granulometrias de: cimento portland cinza volante calcária e siliciosa e sílica de fumo

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EFEITOS

s.e. >> + % SiO2 >> ⇒ reacçõespozolânicas mto aceleradas nos 1ºs dias

partículas microscópicas ⇒ efeito de filerna pasta de cimento ⇒refinamento da rede porosa ⇒ < permeabilidade e > durabilidade

igual razão água/sólidos ⇒ volume ocupado por água = na pasta de cimento e na pasta de cimento + silíca de fumo

sílica de fumo (D)

Efeito de filer provocado pela sílica de fumo

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EFEITOSNo Betão Fresco

< exsudação< tendência para a segregação *> dosagem de água para a mesma trabalhabilidade **

* > risco de fissuração antes da presa, caso as superfícies sequem ← cura mto importante** o uso de plastificantes/superplastificantes permite manter inalterada a dosagem de água

EFEITOSNo Betão Endurecido

> resistência à compressão (para %s de substituição adequadas), sem redução das tensões de rotura iniciais

permeabilidade e porosidade <s ⇒ > resistência aos agentes agressivos retracção ≈ à dos betões comuns, com secagem + lenta ⇒ taxa de

evolução da retracção + lenta ⇒ retracção observada <

sílica de fumo (D)

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sílica de fumo (D)EFEITOS - No Betão Endurecido (cont.)

InfluInfluêência na resistncia na resistêência ncia àà compresscompressããooInfluInfluêência na retracncia na retracçãçãoo

NP EN 197-1 prevê incorporação de silíca de fumo no:cimento portland de sílica de fumo – CEM II/A-D, com 6-10%

eventualmente nocimento portland composto em conjunto com outros constituintes (CEM II/A-M e CEM II/B-M)cimentos pozolânicos em conjunto com outros constituintes (CEM V/A e CEM 5/B)cimento composto em conjunto com outros constituintes (CEM V/A e CEM 5/B)como adição tipo II

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CIMENTOSLIGANTES HIDRÓFILOS

ESPECIFICAÇÕES DO CIMENTO E NORMALIZAÇÃO EM PORTUGAL

Principais normas sobrecimentos

em vigor em Portugal

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CIMENTOS ESPECIFICAÇÕES DO CIMENTO ENORMALIZAÇÃO EM PORTUGAL

LIGANTES HIDRÓFILOS

Característiscas fixadas nas normas

45% clinquer + 55% sílica de fumo,pozolana ou cinzas volantes

clinquer + 35-95% escórias de alto forno

Tipos de cimentos ≥ 65% clinquer100% clinquer

> 20% clinquer + > 18% escórias +pozolana e/ou cinza volante siliciosa

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Os 27 produtos da família de cimentos correntes (NP EN 197-1, 2001)

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CEMII

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Requisitos Mecânicos e Físicos dos cimentos (NP EN 197-1, 2001)

Valores característicos especificadosValores característicos especificados

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ESPECIFICAÇÕES DO CIMENTO ENORMALIZAÇÃO EM PORTUGAL

CIMENTOSLIGANTES HIDRÓFILOS

Requisitos Químicos dos cimentos (NP EN 197-1, 2001)

Valores característicos especificadosValores característicos especificados

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Requisitos Químicos dos cimentos (NP EN 197-1, 2001)

Valores característicos especificadosValores característicos especificadosa

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