MÉTODOS DE DETERMINAÇÃO DA REACTIVIDADE DE UMA POZOLANA

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1 MÉTODOS DE DETERMINAÇÃO DA REACTIVIDADE 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: ÍNDICE DE ACTIVIDADE [%] Utiliza: - argamassa normal preparada com cimento de referência cimento portland, classe 42,5 350 < s.e. < 420 m2/kg C 3 A 10% álcalis (Na 2 O) 1,2% Ex: POZOLANICIDADE Relação entre As resistências à compressão aos 28dias de argamassa normal preparada com 75% de cimento de referência + 25% (em peso) de pozolana e de argamassa normal preparada com cimento de referência nas mesmas condições de cura Pozolana como adição/constituinte do ligante IA 85% 1

2 POZOLANICIDADE Princípio: Actividade pozolânica fixaçã ção do Ca(OH) 2 pela pozolana Qto < for a concentração de Ca(OH) 2 > a actividade da pozolana Curva de saturação Define-se: A partir da mistura cimento/pozolana prevista para a obra Mistura-se se com água e coloca-se 8 a 15 dias a 40ºC Mede-se a quantidade de Ca(OH) 2 na soluçã ção Compara-se com a quantidade que satura 1 meio com = ph Ensaio positivo concentraçã ção o de Ca(OH) 2 < concentraçã ção o saturaçã çãoo 2 de

3 POZOLANA NATURAL, POZOLANA NATURAL CALCINADA E XISTO COZIDO naturais (P) Classificação das artificiais subprodutos industriais ou da agricultura xisto cozido (T) Origem vulcânica ou sedimentar c/ adequada composição química e mineralógica Proveniência: Madeira, Açores, Cabo Verde Itália Pozolana de Bacoli (Itália) cinza volante (V,W) sílica de fumo (D) cinza de casca de arroz pozolana natural calcinada (Q) Origem vulcânica, argilas, xistos ou rochas sedimentares activados por tratamento térmico Metacaulino Argila caulinítica 650ºC < T < 850ºC moagem < s.e. < 900 m2/kg

4 naturais (P) Classificação das pozolana natural calcinada (Q) subprodutos industriais ou da agricultura artificiais sílica de fumo (D) cinza de casca de arroz cinza volante (V,W) Subproduto industrial Poeiras dos gases de combustão do carvão pulverizado xisto cozido (T) Xisto betuminoso cozido T 800ºC Contém fases de clinquer Finamente moído propriedades hidráulicas e pozolânicas Cinza volante Resist. comp. (28dias) 25MPa (NP EN 196-1) Expansibilidade 10mm se % sulfato > limite superior % sulfato do cimento redução do sulfato de cálcio do cimento 4

5 naturais (P) Classificação das artificiais cinza volante (V,W) Usadas no fabrico de betão SiO 2 (+ 25% em massa) e Al 2 O 3 subprodutos industriais ou da agricultura Matéria amorfa de silicatos de cálcio e de alumínio e de álcalis Mto importante, o conteúdo em CaO sílica de fumo (D) cinza de casca de arroz Qto ao teor de CaO (V) Siliciosa (CaO < 10% ) propriedades pozolânicas (W) Calcária (CaO( > 10% (15-35%) ) propriedades pozolânicas e hidráulicas latentes CINZAS 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) 5

6 naturais (P) cinza volante (V,W) cinza de casca de arroz Classificação das subprodutos industriais ou da agricultura artificiais 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 (SiO 2 ) condensa em pq esferas de sílica amorfa (silíca de fumo/microssílica) Esquema do processo de produção de sílica de fumo 6

7 sílica de fumo (D) % SiO % (preparação de silício) 80% (preparação de ligas de ferro-silício) 50% (preparação de cálcio-silício) Edifício de forno Edifício de filtros 7

8 Partículas individuais de sílica de fumo sílica de fumo (D) o 0,01µm < φ < 0,5 µm o φ (médio) 0,1 µm ( 100 x < ao do cimento portland) o < s.e. < 25000m2/kg o γ = 2,2g/cm3 (3g/cm3 caso ligas de silício e manganês) o baridade 250kg/m3 (preparação do silício) granulometria de 3 tipos de sílica de fumo granulometrias de: cimento portland cinza 8 volante calcária e siliciosa e sílica de fumo

9 sílica de fumo (D) EFEITOS s.e. >> + % SiO 2 >> reacções pozolânicas mto aceleradas nos 1ºs dias partículas microscópicas efeito de filer na 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 Efeito de filer provocado pela sílica de fumo 9

10 sílica de fumo (D) EFEITOS No 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 EFEITOS No 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 < 10

11 EFEITOS - No Betão Endurecido (cont.) sílica de fumo (D) Influência ncia na resistência à compressão Influência ncia na retracçã ção NP EN prevê incorporação de silíca de fumo no: cimento portland de sílica de fumo CEM II/A-D, com 6-10% eventualmente no cimento 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) 11 como adição tipo II

12 ESPECIFICAÇÕES DO CIMENTO E NORMALIZAÇÃO EM PORTUGAL Principais normas sobre cimentos em vigor em Portugal 12

13 ESPECIFICAÇÕES DO CIMENTO E NORMALIZAÇÃO EM PORTUGAL Característiscas fixadas nas normas Tipos de cimentos 100% clinquer 65% clinquer clinquer % escórias de alto forno 45% clinquer + 55% sílica de fumo, pozolana ou cinzas volantes > 20% clinquer + > 18% escórias 13 + pozolana e/ou cinza volante siliciosa

14 ESPECIFICAÇÕES DO CIMENTO E NORMALIZAÇÃO EM PORTUGAL Os 27 produtos da família de cimentos correntes (NP EN 197-1, 2001) 14

15 ESPECIFICAÇÕES DO CIMENTO E NORMALIZAÇÃO EM PORTUGAL Os 27 produtos da família de cimentos correntes (NP EN 197-1, 2001)

16 ESPECIFICAÇÕES DO CIMENTO E NORMALIZAÇÃO EM PORTUGAL Os 27 produtos da família de cimentos correntes (NP EN 197-1, 2001) CEM II

17 ESPECIFICAÇÕES DO CIMENTO E NORMALIZAÇÃO EM PORTUGAL Os 27 produtos da família de cimentos correntes (NP EN 197-1, 2001)

18 ESPECIFICAÇÕES DO CIMENTO E NORMALIZAÇÃO EM PORTUGAL Requisitos Mecânicos e Físicos dos cimentos (NP EN 197-1, 2001) Valores característicos especificados 18

19 ESPECIFICAÇÕES DO CIMENTO E NORMALIZAÇÃO EM PORTUGAL Requisitos Químicos dos cimentos (NP EN 197-1, 2001) Valores característicos especificados 19

20 ESPECIFICAÇÕES DO CIMENTO E NORMALIZAÇÃO EM PORTUGAL Requisitos Químicos dos cimentos (NP EN 197-1, 2001) a Valores característicos especificados b c d e f e a b c d f 20