O presente estudo de pesquisa tem como objetivo investigar as propriedades e o desempenho do concreto contendo uma mistura de impermeabilização cristalina integral (ICW), adicionada em uma dosagem ótima para resistir à água sem comprometer a integridade estrutural. Para atingir isso, um programa experimental foi conduzido em espécimes com variações de dosagem de ICW variando de 0 a 4,8 kg/m 2 .
O impacto na absorção de água, velocidade de pulso e características microestruturais foi testado e analisado usando técnicas de XRF e EDS.
Introdução
O concreto é um dos materiais de construção mais amplamente utilizados em todo o mundo devido à sua versatilidade, resistência e durabilidade. No entanto, uma das principais preocupações com o concreto é sua permeabilidade à água, que pode levar a problemas como infiltrações, corrosão de armaduras e deterioração prematura da estrutura. Para abordar essa questão, várias técnicas de impermeabilização têm sido desenvolvidas, incluindo o uso de aditivos impermeabilizantes.
Uma dessas técnicas é a impermeabilização cristalina integral (ICW), que envolve a adição de um aditivo especial ao concreto durante a mistura. Esse aditivo reage com a água e os produtos de hidratação do cimento, formando cristais insolúveis que preenchem os poros e fissuras do concreto, tornando-o menos permeável à água.
Metodologia
O programa experimental deste estudo envolveu a preparação de espécimes de concreto com diferentes dosagens de ICW, variando de 0 a 4,8 kg/m 2 . Foram realizados testes de absorção de água, velocidade de pulso e análises microestruturais usando técnicas de XRF e EDS para avaliar o impacto da adição de ICW.
Preparação dos Espécimes
Foram preparados espécimes de concreto com dimensões de 100 mm x 100 mm x 100 mm, utilizando uma mistura de cimento, agregados, água e aditivo ICW nas seguintes dosagens:
- Grupo de Controle (0 kg/m 2 de ICW)
- Grupo 1 (1,6 kg/m 2 de ICW)
- Grupo 2 (3,2 kg/m 2 de ICW)
- Grupo 3 (4,0 kg/m 2 de ICW)
- Grupo 4 (4,8 kg/m 2 de ICW)
Todos os espécimes foram curados em condições de laboratório por 28 dias antes dos testes.
Testes de Absorção de Água
A absorção de água dos espécimes foi medida de acordo com a norma ASTM C642. Os espécimes foram secos em estufa, pesados e então imersos em água por 48 horas. Após a imersão, os espécimes foram novamente pesados e a absorção de água foi calculada.
Testes de Velocidade de Pulso
A velocidade de pulso dos espécimes foi medida usando um equipamento de ultrassom, de acordo com a norma ASTM C597. Essa medida fornece informações sobre a densidade e integridade da matriz de concreto.
Análises Microestruturais
Amostras dos espécimes foram analisadas usando técnicas de XRF (Fluorescência de Raios-X) e EDS (Espectroscopia de Energia Dispersiva) para investigar as características microestruturais, como a formação de cristais e a composição química.
Resultados e Discussão
Absorção de Água
Os resultados dos testes de absorção de água mostraram uma redução significativa na absorção de água com o aumento da dosagem de ICW. O grupo de controle (0 kg/m 2 de ICW) apresentou uma absorção de água de 5,2%, enquanto o grupo com a dosagem máxima de 4,8 kg/m 2 de ICW apresentou uma absorção de apenas 2,9%, uma redução de aproximadamente 43%.
Velocidade de Pulso
A velocidade de pulso dos espécimes também aumentou com o aumento da dosagem de ICW, indicando uma matriz de concreto mais densa e compacta. O grupo de controle apresentou uma velocidade de pulso de 4.200 m/s, enquanto o grupo com 4,8 kg/m 2 de ICW apresentou uma velocidade de 5.900 m/s, um aumento de 41%.
Análises Microestruturais
As análises de XRF e EDS revelaram a formação de cristais insolúveis de silicato de cálcio hidratado (C-S-H) e etringita no interior dos poros e fissuras do concreto, à medida que a dosagem de ICW aumentava. Essa formação de cristais é responsável pela redução da permeabilidade e aumento da densidade do concreto.
No entanto, foi observado que uma overdose de ICW (acima de 4,0 kg/m 2 ) pode levar à formação de um gel cristalino não estrutural na parte inferior dos espécimes, o que pode afetar negativamente o desempenho estrutural do concreto.
Conclusão
Os resultados deste estudo demonstram que a adição de ICW em uma dosagem ótima pode melhorar significativamente a resistência à água do concreto, sem comprometer sua integridade estrutural. A faixa de dosagem ótima de ICW foi determinada como sendo de 3,2 a 4,0 kg/m 2 , pois essa dosagem proporcionou uma redução de aproximadamente 43% na absorção de água e um aumento de 41% na velocidade de pulso, indicando uma matriz de concreto mais densa e compacta.
Essa técnica de impermeabilização cristalina integral pode ser uma solução eficaz para melhorar a durabilidade e o desempenho de estruturas de concreto expostas a ambientes úmidos ou sujeitas a infiltrações de água. No entanto, é importante considerar a dosagem ideal de ICW para evitar efeitos adversos no desempenho estrutural do concreto.
