Avaliação do efeito da carbonatação na penetração de cloretos em betões contendo cinzas volantes

Abstract

A cinza volante (CV) é o material pozolânico mais produzido em todo mundo. O aumento da quantidade de aluminatos, proporcionada pela substituição de cimento por CV, é um dos fatores que conduz a uma diminuição da quantidade de cloretos livres. Por outro lado, devido às reações pozolânicas, inerentes à utilização de CV, o Ca(OH)2 presente na matriz é consumido, facilitando o avanço da frente de carbonatação. Muito pouco é conhecido acerca da ação combinada da carbonatação e da penetração de cloretos em materiais cimentícios contendo CV. Assim, este trabalho investiga a influência da adição de CV no coeficiente de difusão de cloretos em argamassas carbonatadas. Para isso, foram moldados provetes em argamassa com 0%, 20%, 40% e 60% de CV, utilizando cimento CEM I 42.5R e uma relação água/ligante 0.54, 0.51, 0.5 e 0.69 respetivamente. Após um período de cura de 90 dias e 15 dias de pré-condicionamento, os provetes foram introduzidos na câmara de carbonatação (20ºC, 50% de HR e 5% de CO2) onde permaneceram por um período de 15, 60 e 90 dias. Terminado o período de carbonatação, os provetes foram submetidos de imediato, ao ensaio de difusão por migração de cloretos com base na especificação LNEC E 463 (2004). Os resultados alcançados sugerem que as argamassas carbonatadas apresentam um coeficiente de difusão de cloretos diferente do alcançado para as argamassas que não sofreram carbonatação, independentemente da percentagem de CV. Esta diferença deve ser tida em consideração, principalmente, em ambientes sujeitos à ação dos cloretos e, ao mesmo tempo, fortemente contaminados com CO2.

Fly ash is the most produced pozzolanic material in the world. The increase in the amount of aluminates provided by the substitution of cement by fly ashes is one of the factors that leads to a decrease in the amount of free chloride. On the other hand, due to the pozzolanic reactions inherent to the use of fly ashes, the Ca(OH)2 present in the cementitious matrix is consumed, facilitating the advance of the carbonation front. Very little is known about the combined action of carbonation and chloride penetration in cementitious materials containing fly ashes. This work investigates the influence of the addition of fly ashes on the diffusion coefficient of chlorides in carbonated mortars. For this, mortar specimens with 0%, 20%, 40% and 60% CV were molded using CEM I 42.5R cement with a water/binder ratio of 0.54, 0.51, 0.5 and 0.69 respectively. After a curing period of 90 days and 15 days of preconditioning, the specimens were introduced into the carbonation chamber (20ºC, 50% RH and 5% CO2) where they remained for a period of 15, 60 and 90 days. After the carbonation period, the test specimens were immediately submitted to the chloride migration diffusion test based on the specification LNEC E 463 (2004). The results suggest that carbonated mortars have a diffusion coefficient of chloride different from that achieved from mortars that didn´t undergo carbonation, regardless of the percentage of fly ashes. This difference must be taken into account mainly in environments subject to the action of chlorides and at the same time heavily contaminated with CO2.