HIDRATAÇÃO DOS ALUMINATOS DE CÁLCIO No período inicial, a etringita (C 6 AS 3 H 32 ), por ter...

HIDRATAÇÃO DOS ALUMINATOS DE HIDRATAÇÃO DOS ALUMINATOS DE CÁLCIOCÁLCIO

No período inicial, a etringita (C6AS3H32), por ter uma relação sulfato/aluminato maior, cristaliza-se primeiro:

[AlO4]- + 3[SO4]-2 + 6[Ca]+2 + aq. C6AS3H32

Os seus bastões podem se apresentar ocos ou maciços.

HIDRATAÇÃO DOS ALUMINATOS DE HIDRATAÇÃO DOS ALUMINATOS DE CÁLCIOCÁLCIO

A etringita (C6AS3H32) é transformada, paulatinamente, em monossulfato:

A precipitação e o entrelaçamento desses hidratos envolve as superfícies reativas retardando a dissolução. Entra-se no período de “dormência”, no qual a formação de etringita e a supersaturação de cálcio persistem.

C6AS3H32 + 2C3A + 22H 3C4ASH18

HIDRATAÇÃO DOS ALUMINATOS DE HIDRATAÇÃO DOS ALUMINATOS DE CÁLCIOCÁLCIO

A reação do C3A com a água também forma o monossulfoaluminato de cálcio hidratado (C4ASH18):

[AlO4]- + [SO4]-2 + 4[Ca]+2 + aq. C4ASH18

REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DO DESENVOLVIMENTO MICROESTRUTURAL

EM PASTAS DE CIMENTO PORTLAND

a) Mistura inicial

b) 7 dias

c) 28 dias

d) 90 dias

FASES CRISTALINAS PRESENTES NA FASES CRISTALINAS PRESENTES NA MICROESTRUTURA DAS PASTAS DE MICROESTRUTURA DAS PASTAS DE

CIMENTOCIMENTO

CH ou Ca(OH)2: portlandita ou hidróxido de cálcio.

São cristais trigonais: ao=0,37nm e co=0,49nm.

A estrutura contém camadas de octaedros Ca(OH)6 ligados, com os grupos OH não constituindo pontes de hidrogênio. A morfologia dos cristais muda durante o curso da hidratação e é sensível aos reagentes adicionados.

FASES CRISTALINAS PRESENTES NA FASES CRISTALINAS PRESENTES NA MICROESTRUTURA DAS PASTAS DE MICROESTRUTURA DAS PASTAS DE

CIMENTOCIMENTO

C6AS3H32: etringita.

São cristais trigonais: ao=1,12nm e co=2,45nm.

Possui estrutura em colunas de Ca3Al(OH)6.

12H2O dispostas paralelamente ao eixo c (eixo da agulha), com íons sulfato e moléculas de água presentes entre as colunas adjacentes. Outros compostos que têm estruturas semelhantes são agrupados sob o termo AFt.

FASES CRISTALINAS PRESENTES NA FASES CRISTALINAS PRESENTES NA MICROESTRUTURA DAS PASTAS DE MICROESTRUTURA DAS PASTAS DE

CIMENTOCIMENTO

Aluminato de cálcio monossulfato. 12 hidratos: cristais trigonais com ao=0,58nm e co=2,68nm, em camadas de Ca2Al(OH)6.2H2O separadas por sítios para moléculas de água e íons sulfatos. Usa-se o termo AFm para designar os compostos com estrutura semelhante ao monossulfato.

FASES CRISTALINAS PRESENTES NA FASES CRISTALINAS PRESENTES NA MICROESTRUTURA DAS PASTAS DE MICROESTRUTURA DAS PASTAS DE

CIMENTOCIMENTO

C4AH13: tetracálcio aluminato -13- hidratados.

É encontrado ocasionalmente nas pastas de cimento onde pequenas quantidades de gesso foram empregadas.

TIPOS MORFOLÓGICOS DE C-S-H TIPOS MORFOLÓGICOS DE C-S-H CLASSIFICAÇÃO DE DIAMONDCLASSIFICAÇÃO DE DIAMOND

Gel C-S-H (I): Mais claras que os grãos de cimento.Apresentam-se na forma de fibras (partículas aciculares, cristais tubulares), com dimensões típicas de 0,5 a 2 m no comprimento e menos de 0,2 m na largura. Estas estão agrupadas, partindo de um núcleo comum, como dendritas, e este comportamento está relacionado com a forma de crescimento dos cristais.

Gel C-S-H (II): “rede reticular”, “estrutura conectada”, “morfologia em favo de mel”. Esta estrutura envolve o crescimento de partículas alongadas com aproximadamente as mesmas dimensões de seção transversal das partículas de C-S-H (I), mas com largura típica de 0,5 m, que se interceptam entre si e aparentemente se interpenetram nos pontos de interseção. Assim é gerada uma rede contínua reticular interconectada em três dimensões.

TIPOS MORFOLÓGICOS DE C-S-H TIPOS MORFOLÓGICOS DE C-S-H CLASSIFICAÇÃO DE DIAMONDCLASSIFICAÇÃO DE DIAMOND

Gel C-S-H (III): Pequenas partículas irregulares achatadas, muitas vezes medindo não mais do que 0,3 m. Constituem uma razoável porção do produto total de hidratação.

TIPOS MORFOLÓGICOS DE C-S-H TIPOS MORFOLÓGICOS DE C-S-H CLASSIFICAÇÃO DE DIAMONDCLASSIFICAÇÃO DE DIAMOND

TIPOS MORFOLÓGICOS DE C-S-H TIPOS MORFOLÓGICOS DE C-S-H -CLASSIFICAÇÃO DE DIAMOND- -CLASSIFICAÇÃO DE DIAMOND-

Gel C-S-H (IV): Partículas chamadas de produtos internos, porque são recobertas por outros compostos com o avanço da hidratação.

PRODUTOS DE HIDRATAÇÃO DO PRODUTOS DE HIDRATAÇÃO DO CIMENTOCIMENTO

As partículas de hidróxido de cálcio (CH), nas primeiras idades, aparecem como

placas hexagonais finas.

PRODUTOS DE HIDRATAÇÃO DO PRODUTOS DE HIDRATAÇÃO DO CIMENTOCIMENTO

Estrutura do gel C-S-H como uma rede conectada, possivelmente do tipo II.

PRODUTOS DE HIDRATAÇÃO DO PRODUTOS DE HIDRATAÇÃO DO CIMENTOCIMENTO

Os cristais de monossulfato de cálcio se apresenta em placas hexagonais.

PRODUTOS DE HIDRATAÇÃO DO PRODUTOS DE HIDRATAÇÃO DO CIMENTOCIMENTO

Cristais de etringita.

PRODUTOS DE HIDRATAÇÃO DO PRODUTOS DE HIDRATAÇÃO DO CIMENTOCIMENTO

Cristais Argamassa

PRODUTOS DE HIDRATAÇÃO DO PRODUTOS DE HIDRATAÇÃO DO CIMENTOCIMENTO

Cristais Etringita

PRODUTOS DE HIDRATAÇÃO DO PRODUTOS DE HIDRATAÇÃO DO CIMENTOCIMENTO

Cristais C-S-H

PRODUTOS DE HIDRATAÇÃO DO PRODUTOS DE HIDRATAÇÃO DO CIMENTOCIMENTO

Morfologia da etringita:

Forma primária: bastões estreitos relativamente longos (4-5 m) com lados completamente paralelos e sem ramificações.

Forma secundária: proveniente de ataques de sulfatos do exterior, tendendo a ser bastões longos, espessos, e com seção transversal limitada por planos (pode ser hexagonal).

DIÂMETRO MÉDIO DOS DIÂMETRO MÉDIO DOS COMPONENTES DO CONCRETOCOMPONENTES DO CONCRETO

Agregados graúdos: 10 a 30 mm

Agregados miúdos: ~ 1 mm

Cimento: 10 a 50 m

Ultra finos (microssílica): ~ 0,1 m

Grãos de clínquer não hidratados: ~ 25 m

TAMANHO MÉDIO DE SÓLIDOS E TAMANHO MÉDIO DE SÓLIDOS E VAZIOS NA PASTA DE CIMENTO VAZIOS NA PASTA DE CIMENTO

ENDURECIDAENDURECIDA

Vazio de ar aprisionado: 1 a 3 m

Bolhas de ar incorporado: 1 a 50 m

Ca(OH)2 e Etringita e CSH: 0 ,70 a 1,5 m

Vazios capilares: 0,01 a 1 m

Espaçamento interlamelar C-S-H: 0,002 m

COMPACIDADE DO CONCRETOCOMPACIDADE DO CONCRETO

A compacidade do concreto, originada do arranjo geométrico e da interação físico-

química entre agregados, partículas de cimento e adições minerais (quando presentes), têm

uma grande influência sobre sua performance mecânica e durabilidade.

ARRANJO GEOMÉTRICO DOS COMPONENTES DO CONCRETO

POROSIDADE NO CONCRETO POROSIDADE NO CONCRETO FRESCOFRESCO

Os vazios encontrados no concreto, quando ainda está no estado plástico, podem ser intencionais (incorporação de ar) ou não intencionais (causados por defeito na mistura ou no lançamento como, por exemplo, segregação ou vibração insuficiente). A porosidade mais danosa ao concreto é formada pelo efeito da exsudação da água de amassamento.

POROSIDADE NO CONCRETO POROSIDADE NO CONCRETO FRESCOFRESCO

A água de exsudação aparece por dois processos físicos simultâneos: sedimentação das partículas sólidas (cimento e parte do agregado) e migração ascendente da água da mistura. É um tipo de segregação que têm como manifestação visível o acúmulo de água na superfície, após o lançamento e adensamento do concreto, porém antes do início da pega.

REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DA EXSUDAÇÃO EM CONCRETO

RECÉM-LANÇADO

POROSIDADE DO CONCRETO ENDURECIDO

MATERIAL POROSO E IMPERMEÁVEL

POROSIDADE DO CONCRETO ENDURECIDO

MATERIAL POROSO E PERMEÁVEL

POROSIDADE DO CONCRETO ENDURECIDO

ALTA POROSIDADE

BAIXA PERMEABILIDADE

POROSIDADE DO CONCRETO ENDURECIDO

BAIXA POROSIDADE

ALTA PERMEABILIDADE

MODELOS PARA ZONAS DE TRANSIÇÃO MODELO DE BARNES

MODELOS PARA ZONAS DE TRANSIÇÃO MODELO DE ZIMBELMAN

MODELOS PARA ZONAS DE TRANSIÇÃO MODELO DE OLLIVIER-GRANDET

MODELOS PARA ZONAS DE TRANSIÇÃO MODELO DE MONTEIRO

Tipos de fissuras nos concretos e argamassas fissuras de ligação (I e II)

fissuras na pasta (1 a 5)

fissuras através do agregado

CAMINHOS DE FISSURAÇÃO NA LIGAÇÃO AGREGADO-PASTA DE CIMENTO NA

ESTRUTURA DE CONCRETO

a) Idades iniciais

b) Idade avançada: agregado/inerte

c) Idade avançada: agregado reativo