Desenvolvimento de argamassa álcali-ativada para utilização em sistema de reparo com incorporação de cinza agroindustrial

Abstract

No mercado já existe uma variedade de materiais destinados a manutenções corretivas em estruturas de concreto, mas todos estes apresentam suas limitações. Diante disso, faz-se necessário avançar os estudos em busca de novos materiais para reparos estruturais e os aglomerantes álcali-ativados têm se destacado neste sentido. Isto porque, eles têm apresentado propriedades adequadas para materiais de reparo como alta resistência mecânica, resistência à altas temperaturas, além do potencial para incorporar resíduos de outros setores, podendo ser mais viável ambientalmente e economicamente do que os materiais convencionais. Com isso, o objetivo do presente trabalho é produzir uma argamassa álcali-ativada (AAA) para reparo estrutural incorporando cinza agroindustrial. Para isto, foi feita a caracterização físicoquímica- mineralógica dos materiais, em seguida foram estabelecidos os traços de 4 aglomerantes variando apenas a relação molar CaO/SiO2 (0; 0,10; 0,15; 0,20), a partir deles foram dosadas 12 argamassas, com diferentes porcentagens volumétricas de agregado (40%,50% e 60%), a fim de conhecer o desempenho mecânico em função dessas variáveis. Os aglomerantes foram avaliados por meio de TG/DTG/DTA, NCDTA e calorimetria a fim de conhecer as fases formadas e a interferência da presença da cinza na matriz álcali-ativada e do método de preparo. Por fim, foram feitos reparos estruturais em vigas de concreto armado com argamassa álcali-ativada para avaliar o desempenho mecânico por meio do ensaio de flexão. Com isso, concluiu-se que, em função da trabalhabilidade, as argamassas com 40% de agregado são as que apresentam melhor desempenho como material de reparo. A presença da cinza influencia significativamente na resistência a compressão. Por meio da calorimetria e do NCDTA, notou-se que a presença da cinza reduz a cinética da reação e retarda o surgimento da fase de polimerização. Além disso, da TG pode-se notar que o método de mistura não interfere nas fases formadas, apesar de influenciar na trabalhabilidade do material. Já a presença das cinzas provoca o surgimento de uma fase na faixa do carbonato de cálcio e do gel N-A-S-H. Por fim, as argamassas com 40% de agregado e relação CaO/SiO2 igual a 0 e 0,2 foram capazes de reconstituir, respectivamente, 91,37% e 96,91% da resistência média das vigas de referência, sendo que os sistemas de reparo com cinza apresentaram maior rigidez e menor número médio de fissuras que as vigas reparadas com a argamassa sem cinza.