Abstract Gypsum is a widely used material in civil construction, but its use is restricted to areas with low humidity or water action. The study shows the influence of the application of a commercial water-repellent additive in production of gypsum pastes. The total immersion water absorption test defined the contents used for the characterization of fresh and hardened plasters. The water absorption decreased in 1.0% and returned to increase in 2.0%, revealing that the optimal content of the water repellent used must be between 0.3% and 1.0% According to the capillary water absorption test, the water repellent additive showed the best results when used the content of 1.0% and was classified as water-preventive. The compressive strength decreased by 3.6% and the surface hardness by up to 6.2% in the pastes, when compared to the reference ones. The additive caused a change in the properties of gypsum pastes in the fresh and hardened state. The waterproofing barrier was not verified, the use of higher levels of water repellent may be unfeasible due to the high cost of the additive.

Resumo Ogesso é um material largamente utilizado na construção civil, mas seu uso se restringe a áreas com pouca umidade ou ação da água. O estudo mostra a influência da aplicação de um aditivo hidrofugante comercial na produção de pastas de gesso. O ensaio de absorção de água por imersão total definiu os teores utilizados na caracterização das pastas no estado fresco e endurecido. A absorção de água diminuiu em 1,0% de adição e volta a crescer aos 2,0%, revelando que o teor ótimo do hidrofugante utilizado deve estar entre 0,3% e 1,0%. Na absorção de água por capilaridade, o aditivo apresentou melhor resultado quando utilizado em 1,0%, sendo a mistura classificada como preventiva à água. A resistência à compressão diminuiu em 3,6% e a dureza superficial em até 6,2% nas pastas, quando comparadas às de referência. O aditivo provocou a modificação das propriedades das pastas de gesso no estado fresco e endurecido. A formação da barreira impermeabilizante não foi verificada, e a utilização de maiores teores de hidrofugação poderá ser inviável devido ao elevado custo do aditivo.

abstract: This study evaluates the effects of three carbon nanotubes with different geometric characteristics on the rheological behaviour and mechanical performance, as well as on the microstructure of mortars and cement pastes. For nanotube content ranging from 0.025 to 0.2 wt%, the yield stress and viscosity were determined by rotational rheometry, and mechanical performance was evaluated by flexural strength and dynamic modulus of elasticity. The microstructural analysis was performed by X-ray diffraction, thermo-gravimetric analysis and scanning electron microscopy (SEM). The obtained results showed that the yield stress presents a considerable increase as the carbon nanotube content increases. The viscosity was also influenced by the presence of carbon nanotubes. The flexural strength of mortars increases for different amounts of carbon nanotubes, and depending on the geometric characteristics of the carbon nanotubes, the material behaves like a composite. The microstructural analysis showed the nucleation of hydration products on the surface of the carbon nanotubes, and that the better mechanical performance of matrices containing carbon nanotubes is not related to the increase in hydration products.

resumo: este estudo avaliou os efeitos de três nanotubos de carbono com diferentes características geométricas no comportamento reológico e desempenho mecânico, assim como na microestrutura de argamassas e pastas de cimento. Para teores de nanotubos de carbono variando de 0.025 a 0.2%, a tensão de escoamento e a viscosidade foram determinadas por meio de reometria rotacional, e o desempenho mecânico foi avaliado através da resistência a flexão e módulo de elasticidade dinâmico. A análise microestrutural foi conduzida através da difração de raios-X, análise termogravimétrica, e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados obtidos mostram que a tensão de escoamento apresenta um aumento considerável com o aumento no teor de nanotubos. E a viscosidade também é influenciada pela presença dos nanotubos de carbono. A resistência à flexão das argamassas aumenta para os diferentes teores de nanotubos de carbono. E dependendo das características geométricas dos nanotubos, o material se comporta como um compósito. A análise microestrutural mostrou a nucleação de produtos de hidratação sobre a superfície dos nanotubos de carbono, e que o melhor desempenho mecânico das matrizes contendo nanotubos de carbono não está relacionada com o aumento dos produtos de hidratação.

RESUMO A sílica de casca de arroz (SCA) é uma pozolana de grande potencial reativo que, ao ser adicionada em sistemas cimentícios, promove a redução da reserva alcalina. Dentro desse contexto, a incorporação de hidróxido de cálcio (CH) visa atenuar o impacto na reserva alcalina causado pela pozolana. O presente estudo visa analisar a influência da incorporação conjunta de SCA e CH (em diferentes teores) em sistemas cimentícios, sob os aspectos físico-químico e mecânico. Os resultados indicaram que a SCA em substituição parcial ao cimento provoca um retardo no ganho de resistência à compressão, porém não é prejudicial em idades mais avançadas. Também foi verificado que a SCA tende a aumentar a porosidade aparente do sistema. Em geral, a presença de SCA resultou na redução do teor de hidratos formados. A reserva alcalina foi reestabelecida quando os teores de SCA e CH foram iguais. O aumento da disponibilidade alcalina aumentou o teor de CH fixado por atividade pozolânica da SCA. A proporção de 10% de SCA e 15% de CH foi a combinação que melhor explorou o potencial reativo da pozolana, além de ter sido capaz de manter a porosidade e a reserva alcalina semelhantes à amostra de referência.

ABSTRACT Rice husk ash (RHA) is a pozzolan with high reactive potential that, when added to cementitious systems, promotes the reduction of the alkaline reserve. Within this context, the incorporation of calcium hydroxide (CH) aims to attenuate the impact on the alkaline reserve caused by the pozzolan. The present study aims to analyze the influence of the joint incorporation of SCA and CH (in different contents) in cementitious systems, under the physical-chemical and mechanical aspects. The results indicated that SCA in partial replacement of cement causes a delay in the gain in compressive strength, but is not harmful at older ages. It was also verified that SCA tends to increase the apparent porosity of the system. In general, the presence of SCA resulted in a reduction in the content of hydrates formed. The alkaline reserve was reestablished when the levels of SCA and CH were equal. The increase in alkaline availability increased the CH content fixed by the pozzolanic activity of SCA. The proportion of 10% SCA and 15% CH was the combination that best explored the reactive potential of the pozzolan, in addition to being able to maintain the porosity and alkaline reserve similar to the reference sample.

Resumo Um dos principais parâmetros utilizados no monitoramento da corrosão do aço em estruturas de concreto armado é a resistividade elétrica. O objetivo deste estudo é comparar a resistividade elétrica medida pelo método dos quatro eletrodos com a que pode ser calculada mediante os resultados do ensaio de migração de cloretos, baseada nas leis de Ohm. Dessa forma, é possível validar a obtenção dessa propriedade por meio dos resultados do ensaio de migração de cloretos. Para isso, foram moldados corpos de prova de concreto com a substituição parcial do cimento Portland, no teor de 10% em massa, pelas seguintes adições pozolânicas: sílica ativa, cinza da casca do arroz, metacaulim e cinza volante. Os resultados mostraram que as adições pozolânicas influenciaram os valores de resistividade elétrica obtidos, e amostras contendo adições mais reativas atingiram resistividades elétricas superiores às do traço de referência. A comparação das técnicas indicou que os valores não foram significativamente diferentes entre si. Isso implica que a resistividade elétrica do concreto pode ser obtida de forma confiável quando se realiza o ensaio de migração de íons cloretos.

Abstract One of the main parameters used for the monitoring of steel corrosion in reinforced concrete structures is electrical resistivity. This study aims to compare the electrical resistivity measured by the four-electrodes method with the resistivity calculated by the chloride migration test, based on Ohm's laws. In this way, it would be possible to validate obtaining this property by chloride migration test results. For this purpose, concrete specimens were cast with the partial replacement of Portland cement, 10% by mass, by the following supplementary cementitious materials: silica, rice husk ash, metakaolin and fly ash. The results showed that the supplementary cementitious materials have an influence on the electrical resistivity values obtained, and samples containing more reactive additions reached electrical resistivities higher than the reference mix sample. A comparison of the techiques indicated that the values did not differ significantly. That implies that the electrical resistivity of concrete can be reliably obtained by performing the chloride ion migration test.

Resumo A cerâmica vermelha, devido à baixa resistência à compressão e alta porosidade, dificulta sua utilização como agregado artificial na produção de argamassas e concretos. No entanto, por possuir uma composição rica em silício, o material cerâmico dos blocos e telhas foi estudado como possível adição pozolânica no concreto e também como matéria-prima em ligantes álcali-ativados. O objetivo deste trabalho é avaliar o teor de hidróxido de cálcio (portlandita) fixado na reação de álcali ativação e a microestrutura das misturas formadas pelos resíduos de cerâmica vermelha provenientes de resíduos de construção e demolição (RCD) e cal hidratada, variando a razão atômica entre os silício e cálcio das misturas. Os resultados indicam que uma maior disponibilidade de cal está diretamente relacionada ao teor de compostos hidratados e à porosidade. O aumento da relação silício/cálcio resultou em uma redução no teor de cal disponível em 40% e em um aumento, em volume, de microporos em 7%.

Abstract Red ceramics, due to the low compressive strength and high porosity, make it difficult to use it as an artificial aggregate in the production of mortars and concretes. However, since it has a silicon-rich composition, the ceramic material from blocks and tiles has been studied as a possible supplementary cementitious material in concrete and also as a raw material in alkali-activated binders. This paper aims to evaluate the content of calcium hydroxide (portlandite) fixed in the alkali activation reaction and the microstructure of red clay waste from construction and demolition waste (CDW) and hydrated lime mixtures, varying the atomic ratio between the silicon and the calcium. The results indicated that higher availability of lime is directly related to the content of hydrated compounds and its porosity. The increase in the silicon/calcium ratio resulted in a reduction of available lime content by 40% and an increase, in volume, of micropores by 7%.

Resumo Este artigo apresenta uma aplicação do método da análise hierárquica na escolha do tipo de cimento e do traço para a produção de concretos de alto desempenho (CAD). O processo de decisão objetivou obter concretos que melhor atendessem as necessidades de três cenários: (a) piso industrial de uma fábrica de produtos químicos, (b) elementos estruturais de um edifício de 30 pavimentos e (c) um bloco de fundação de grande volume de um edifício com conceito sustentável. Para tal, a partir de seis alternativas de escolha (VR4, IIIR4, V280, III280, V200 e III210) foram avaliados 4 critérios: propriedades mecânicas, durabilidade, custo e impacto ambiental. Os resultados indicaram que a composição com cimento CPV-ARI e consumo de 280 kg/m3 mostrou-se a melhor alternativa para os cenários (a) e (b), enquanto para o cenário (c) foi a composição com cimento CPIII e consumo de 210 kg/m3.

Abstract This paper describes an application of the Analytic Hierarchy Process (AHP) to choose the best cement type and mixture for the production of high performance concrete. The decision process aimed at obtaining a concrete that would best meet the requirements of three hypothetical scenarios: (a) industrial concrete floors of a chemical plant, (b) structural elements of a thirty-floor building and (c) a massive foundation block of a green building. In this regard, six different concrete mixtures were evaluated (VR4, IIIR4, V280, III280, V200 and III210) according to four criteria: mechanical properties, durability, financial cost and environmental impact. The analysis results showed that the composition with CPV-ARI cement and content of 280 kg/m3 was the best alternative for scenario (a) and (b), while for scenario (c) the composition with cement CPIII and content of 210 kg/m3 was the best choice.

Resumo O monitoramento estrutural pode detectar anomalias no tempo, permitindo a implementação de ações de manutenção e reparação mais eficientes em estruturas de obras de arte. Uma alternativa no monitoramento e avaliação de estruturas em engenharia civil é a utilização de fibras óticas inscritas com redes de Bragg (FBG ou Fiber Bragg Grating). Este trabalho visa comparar as técnicas disponíveis para estimar o módulo elástico de compósitos cimentícios, bem como contribuir para a aplicação de sensores de fibra ótica na avaliação da tensão, frequência natural de vibração, coeficiente de amortecimento e módulo elástico de vigas de argamassa. Os sensores FBG fabricados e calibrados pelos autores apresentaram uma boa precisão na medição destes parâmetros em amostras de argamassa. Os resultados mostram que os sensores FBG e strain gauges apresentam resultados semelhantes para a deformação específica e estimativa do módulo elástico (estático e dinâmico), portanto, FBGs nuas poderiam ser investigadas mais detalhadamente em testes não-destrutivos.

Abstract Structural health monitoring can detect anomalies in time, allowing the implementation of more efficient maintenance and repair actions in special engineering structures. An alternative in the monitoring and evaluation of structures in civil engineering is the use of optical fibers inscribed with Bragg gratings (FBG or Fiber Bragg Grating). This paper aims to compare available techniques to estimate the elastic module of cementitious composites, as well as contribute to the application of optical fiber sensors in the monitoring of strain, natural vibration frequency, damping coefficient and elastic modulus of mortar beams. The FBG sensors manufactured and calibrated by the authors presented a good precision for measuring those parameters in mortar samples. The results show that FBG sensors and strain gauge sensors present a similar result for strain and estimation of the elastic module (static and dynamic), therefore, bare FBGs could be further investigated for non-destructive testing.

RESUMO A utilização de adições pozolânicas de elevada reatividade, como a sílica ativa, vem sendo amplamente estudada com o intuito de consolidar a sua eficiência em relação ao comportamento mecânico e a durabilidade da matriz cimentícia de concretos e argamassas. O presente estudo tem como objetivo investigar o efeito químico da sílica ativa através da quantificação da reatividade efetiva da sílica ativa incorporada em pastas cimentícias com relação água/aglomerante de 0,58, considerando a substituição parcial de 5, 10, 15 e 20% da quantidade total de cimento. Ao longo de 105 dias de hidratação, o teor de portlandita remanescente foi quantificado através de perda gravimétrica simplificada realizada em um forno mufla. Após o período de análise, foi possível identificar que o ensaio Chapelle modificado, indicado pela NBR 15895 (2010), não representa de forma efetiva a atuação pozolânica da sílica ativa nos compósitos cimentícios, visto que houve a permanência de aglomerações do material anidro na matriz cimentícia. Adicionalmente, existe uma menor mobilidade iônica na matriz cimentícia porosa com água nos poros, quando comparada com uma solução aquosa, sendo necessário um estudo da composição do aglomerante em estado endurecido para a quantificação da atividade pozolânica efetiva da sílica ativa utilizada como material suplementar cimentício.

ABSTRACT The use of supplementary cementitious materials with a pozzolanic character, such as silica fume, has been widely studied in order to consolidate its mechanical efficiency and increase in the durability of concretes and mortars. The present paper aims to investigate the chemical effect of silica fume by quantifying the effective reactivity of silica fume incorporated in cementitious pastes with a water/binder ratio of 0.58, considering the partial replacement of cement in 5, 10, 15 e 20%. Over 105 days of hydration, the remaining portlandite content was quantified through a simplified gravimetric loss, which was performed in a muffle furnace. After the analysis period, it was possible to identify that the modified Chapelle test, indicated by NBR 15895 (2010), does not effectively represent the pozzolanic activity of silica fume in cementitious composites, since there were many agglomerations of anhydrous material. Moreover, there is less ion mobility in the hardened porous composite than in an aqueous solution, requiring a study of the composition of the hardened binder to quantify the effective pozzolanic activity if the silica fume used as supplementary cementitious material.

resumo: A reação álcali-sílica (RAS) é um dos mais nocivos mecanismos que afetam a durabilidade do concreto em todo o mundo. No entanto, já foi verificado que a expansão e a deterioração do concreto, devido a RAS, podem ser evitadas pelo uso de materiais apropriados, como adições minerais. Estudos recentes sugerem que a cinza da casca de arroz (CCA), um subproduto da produção de arroz, pode apresentar desempenho promissor como material pozolânico para aumentar a durabilidade de misturas com cimento Portland. Existem muitos estudos controversos a respeito do uso da CCA e como suas propriedades afetam diretamente o desempenho e a durabilidade de concretos e argamassas. O presente estudo teve como objetivo avaliar a influência da CCA na RAS através do teste acelerado de barras de argamassa (AMBT), Difração de Raios-X (DRX), Análise Termogravimétrica (TG), Porosimetria por Intrusão de Mercúrio (MIP) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Para validar os dados obtidos, os resultados foram comparados com argamassas confeccionadas com uma reconhecida adição mineral (sílica ativa), a qual possui notável comportamento frente a RAS. Os resultados indicam que, além das argamassas de sílica ativa apresentarem melhores resultados, o uso de CCA pode sugerir resultados promissores para mitigar o RAS. Porém, análises adicionais a partir do ensaio de primas de concreto devem ser realizados para validar plenamente o uso desta cinza para aumentar a durabilidade do concreto. A finura o tamanho das partículas da CCA foram as características que mais tiveram impacto no desempenho da adição mineral.

abstract: Alkali-silica reaction (ASR) is one of the most harmful distress mechanisms that affects the durability of concrete worldwide. Yet, it has been found that ASR-induced expansion and distress may be prevented by the appropriate use of supplementary cementing materials (SCMs). Recent studies suggest that rice husk ash (RHA), a by-product of the rice production, may present promising performances as a pozzolanic material and to enhance the durability of blended mixtures. There are many controversial studies regarding the use of RHA and how its properties directly affect the performance and durability of concretes and mortars. The present study aims to evaluate the influence of the RHA on ASR through the accelerated mortar bar test (AMBT), X-Rays Diffraction (XRD), Thermogravimetric Analysis (TG), Mercury Intrusion Porosimetry (MIP) and Scanning Electron Microscopy (SEM). To validate the obtained data, the results were compared with mortars made of a well-known SCM (silica fume) which has distinguished behaviour against ASR. The results indicate that, besides the silica fume mortars have showed better results, the use of RHA suggests promising results to mitigate the ASR, yet, further analysis on concrete prims test should be carried out to fully validate the use of RHA to enhance the durability of the concrete. The RHA finesses and its particle size were the most important properties in the SCM performance.

RESUMO: Ataque por sulfato é um termo utilizado para descrever uma série de reações químicas que ocorrem entre os íons de sulfato com os produtos da hidratação do cimento Portland. O presente estudo tem por objetivo avaliar de maneira física (expansão linear, resistência à compressão e tração na flexão) e mineralógica (DRX), três diferentes composições de argamassa, alterando a composição dos finos (CPV – ARI, CPV – ARI com substituição parcial do cimento por 10%, em massa, de sílica ativa, e, CPV – ARI com substituição parcial por sílica de casca de arroz) frente ao ataque por sulfato de sódio, bem como, por sulfato de magnésio (concentração da solução de 0.7 molar). Os resultados obtidos indicam que a substituição parcial do cimento Portland pelas duas diferentes adições, geraram, resultados similares, ambas as adições foram capazes de mitigas os efeitos causados pelo ataque por sulfato de sódio, todavia, frente ao ataque por sulfato de magnésio, ambas as adições apresentaram uma maior degradação quando em comparação com as séries de referência.

ABSTRACT: Sulfate attack is a term used to describe a series of chemical reactions between sulfate ions and hydrated compounds of the hardened cement paste. The present study aims to evaluate the physical (linear expansion, flexural and compressive strength) and mineralogical properties (X-ray diffraction) of three different mortar compositions (Portland Cement CPV-ARI containing silica fume and rice husk ash, in both cases with 10% replacement of the cement by weight) against sodium and magnesium sulfate attack (concentration of SO42- equal to 0.7 molar). The data collected indicate that the replacing the cement by the two siliceous supplementary cementitious materials (SCMs) generate similar results, both SCMs were able to mitigate the effects of the sodium sulfate attack in both physical and chemical characteristics, however, both materials increase the deterioration (i.e. compressive strength) when exposed to MgSO4 solution.

Resumo A sílica ativa e o metacaulim são adições de elevada reatividade que podem ser usadas como substituição parcial do cimento ou como simples adição, aumentando a quantidade de aglomerante no compósito. Por outro lado, o processo de carbonatação é importante para a vida útil de estruturas de concreto armado devido a sua influência na corrosão. Este trabalho objetiva estudar a influência do uso da sílica ativa e do metacaulim, empregados como adição e substituição parcial do cimento, na velocidade de carbonatação do concreto. Além disso, foi investigada a relação da carbonatação com a absorção, relação água/cimento e resistência à compressão do concreto. Desse modo, foi fixado um traço de concreto de 1,0:2,25:3,00 com água/aglomerante de 0,5 e empregou-se 10% de adição e substituição de cimento. No caso do uso como adição, o traço unitário ficou modificado para 1,0:2,05:2,73 com água/aglomerante de 0,5, como uma consequência inerente da adição. Os resultados indicam que a resistência à compressão, a absorção e a relação água/cimento apresentam influência na velocidade de carbonatação e, quando relacionadas ao coeficiente de carbonatação por meio de um índice que considere a influência conjunta destas grandezas, apresentam elevada representatividade. Um exemplo disso é o coeficiente proposto designado K(sorvidade.a/c)/fc.

Abstract Silica fume and metakaolin are high reactivity additions that can be used with partial cement replacement or the simple addition principle, increasing the amount of binder in the composite. On the other hand, the carbonation process is important for the service life of reinforced concrete structures due to its influence on steel reinforcement corrosion. This research aims to investigate the influence of silica fume and metakaolin used as addition or partial cement replacement on concrete carbonation. Furthermore, the relationship of carbonation with absorption, water/cement ratio and compressive strength of the concrete was investigated. Thus, a 1.0: 2.25: 3.00 concrete mixture with 0.5 water/binder was fixed and 10% cement addition and replacement was used. In the case of the use as addition, the unit mixture was changed to 1.0: 2.05: 2.73 with water/ binder 0.5, as an inherent consequence of the addition. The results indicate that the compressive strength, the absorption and the water/cement ratio influence the carbonation rate and, when related to the carbonation coefficient using an index considering the joint influence of these quantities, are highly representative. An example of this is the proposed coefficient designated as K(sorptivity.water/cement)/compressive strength.

RESUMO A hierarquização de adição mineral para utilização como pozolana requer a determinação de sua reatividade, o que pode ser realizado via método indireto, por meio do ensaio de resistência à compressão de argamassa com cimento Portland (NBR 5.752). As adições minerais de alta reatividade, como a sílica de casca de arroz, a sílica ativa e o metacaulim, apresentam como característica peculiar a elevada área específica, o que potencializa a fixação de cal por atividade pozolânica e incrementa a resistência à compressão da matriz hidratada. A classificação, conforme a diretriz da norma NBR 12.653, está fundamentada na resistencia à compressão axial proporcional mínima de argamassa cimentícia pozolânica em relação à argamassa de referência. A substituição volumétrica parcial do cimento por adição mineral reduz a resistência à compressão do sistema, a ser compensada, total ou parcialmente, pelos compostos hidratados formados por atividade pozolânica. O presente artigo constitui a parte II do trabalho intitulado “Atividade pozolânica de adições minerais para cimento Portland” e contempla a avaliação da atividade pozolânica de sistemas cimento Portland - adição mineral, conforme as prerrogativas da norma NBR 5.752, além da aplicação de difratometria de raios-X e análise termogravimétrica (TG/DTG) em pastas idênticas às contidas nas argamassas para análise complementar ao método indireto. A parte I deste trabalho concluiu que há inadequabilidade na metodologia proposta na NBR 5.751 (IAP com cal) para a hierarquização de adições minerais de alta reatividade em virtude do esgotamento da reserva alcalina, embora a classificação seja admissível. Já a metodologia da NBR 5.752 (IAP com cimento Portland) permitiu a classificação e a hierarquização das adições minerais de alta reatividade (sílica de casca de arroz, sílica ativa e metacaulim) quando da realização do ensaio com cimento Portland de alta resistência inicial, apesar da extrapolação do limite máximo permissível de água de amassamento.

ABSTRACT The ranking of mineral addition for use as a pozzolan requires the determination of their reactivity. This can be performed using the indirect method, through the compressive strength test of Portland cement mortar. Mineral additions of high reactivity, such as rice hull silica, silica fume and metakaolin has high specific area, which increases the fixing lime by pozzolanic activity and increases the compressive strength of the hydrated matrix. The classification, according to the Brazilian Standard - NBR 12,653, is based on the minimum compressive strength proportion of cement pozzolanic mortar in relation to the reference mortar. The partial substitution of cement by volume mineral addition reduces the compression strength of the system to be balanced, in whole or in part, by hydrated compounds formed by pozzolanic activity. This paper is Part II of the article entitled "Activity of pozzolanic mineral additions for Portland cement" and provide an evaluation of pozzolanicity cement systems Portland - mineral addition, according to the Brazilian Standard - NBR 5752. In addition there are also the application of X-ray diffraction and thermal analysis (TG / DTG) in pastes same as contained in the mortar for further analysis to the indirect method. Part I of this paper concludes that the proposed methodology in the NBR 5751 (IAP with lime) is not suitable to rank to high reactivity in mineral additions due to the depletion of the alkaline reserve, although the classification is admissible. Furthermore, the methodology of NBR 5752 (IAP with Portland cement) was effective in classification and ranking of mineral additions of high reactivity (rice hull silica, silica fume and metakaolin) in the test with high early strength Portland cement, despite the extrapolation of the maximum mixing water allowed.

RESUMO A seleção de adição mineral pozolânica para compor a matriz de cimento Portland requer determinação prévia de sua reatividade, o que é realizado diretamente, por meio do ensaio Chapelle modificado (NBR 15.895), ou indiretamente, pelo ensaio de resistência à compressão de argamassa com cal (NBR 5.751). O teor de hidróxido de cálcio fixado pela pozolana e, consequentemente, os compostos hidratados formados, são subsídios na avaliação e discussão dos métodos normativos utilizados para caracterizar a atividade pozolânica. A determinação do teor de cal fixado requer, impreterivelmente, disponibilidade alcalina no sistema durante o período de ensaio estabelecido nas normas técnicas. O esgotamento precoce da cal invalida a determinação do teor de hidróxido de cálcio fixado, interfere na resistência à compressão da argamassa e, por fim, subestima a reatividade da pozolana. O presente trabalho aborda a avaliação da atividade pozolânica de sistemas hidróxido de cálcio - adição mineral, a partir dos métodos prescritos nas normas brasileiras pertinentes, e a análise complementar ao método indireto, baseado na resistência à compressão de argamassa com cal, por meio de difratometria de raios-X (DRX) e termogravimetria (TG/DTG) aplicadas em pastas em proporções de mistura idênticas às contidas nas argamassas. A análise conjunta do índice de atividade pozolânica (IAP) com DRX e TG/DTG visa analisar o consumo/esgotamento de portlandita nos sistemas e demonstrar que algumas pozolanas apresentam baixo desempenho quando avaliadas pela resistência à compressão de argamassas com cal, mesmo se capazes de fixar elevado teor de hidróxido de cálcio para formar compostos hidratados. Assim sendo, o método indireto, conforme a NBR 5.751, não é adequado para hierarquizar pozolanas de alta reatividade, como a sílica ativa e o metacaulim.

ABSTRACT Selecting of pozzolanic mineral additions to compose Portland cement requires previous determination of their reactivity. This is defined directly by the modified Chapelle test (NBR 15.895), or indirectly, by compressive strength test of lime mortar (NBR 5.751). The calcium hydroxide content consumed by pozzolan and formed hydrated compounds, are parameters in the evaluation and discussion of the standard methods used to characterize the pozzolanic activity. Determination of the lime content consumed requires, in any case, alkaline availability in the system during the test period established by the standard methods. The early consumption of lime invalidates the determination of fixed calcium hydroxide content, interferes in the compressive strength of the mortar, and finally, underestimates the reactivity of the pozzolan. This paper evaluates the pozzolanic activity of calcium hydroxide + mineral additions system, from standard methods in Brazil, and further analysis based on compression strength with lime mortar, X-ray diffraction (XRD) and thermogravimetry (TG / DTG) applied in paste of mixing ratios identical to those contained in the mortar. The combined analysis of the pozzolanic activity index (IAP) with XRD and TG / DTG aims to analyze the consumption of portlandite in the systems and demonstrate that some pozzolans have low performance when evaluated by the compressive strength. This performance is found even if pozzolans are able to consume high calcium hydroxide content to form hydrated compounds. Therefore, the indirect method, according to NBR 5.751, is not suitable to rank high reactivity pozzolans such as silica fume and metakaolin.

Abstract There are some ways to extend the service life of a reinforced concrete structure. This paper focuses on the extension of the service life by treating the surface of reinforced concrete, specifically on the effect of the concrete cover thickness on the surface treatment system efficacy. Thus, chloride migration tests were performed and diffusion chloride coefficients were calculated. The service life of each case (treated or non-treated concrete) was estimated using these data and Fick's second law of diffusion. Results indicated that the thicker the concrete cover is, the greater the efficacy of the concrete surface treatment system will be. The dissemination of this information is important, since it is almost intuitive to think that the effect of a surface treatment system depends only on itself and this study shows the opposite.

RESUMO O resíduo de cerâmica vermelha (RCV) proveniente de blocos e tijolos é gerado na produção destes artefatos e na indústria da construção civil, quando da execução das vedações verticais. No primeiro caso, o resíduo apresenta menor teor de contaminantes, enquanto no segundo, o resíduo contém maior grau de impurezas devido à estocagem com outros materiais residuais previamente à destinação final. O volume de RCV gerado requer adequada destinação para evitar impactos ambientais, conforme estabelece a Resolução 307 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA). A potencialidade reativa do RCV com a cal o qualifica para o uso como adição mineral na composição do cimento Portland evitando, assim, a disposição em aterros destinados à resíduos de construção civil. A análise da viabilidade da incorporação do RCV ao cimento Portland requer estudos que envolvam os efeitos sobre a resistência à compressão e, sobretudo, sobre o desempenho da matriz hidratada quando susceptível à ação de interações físico-químicas deletérias. O presente trabalho tem por objetivo avaliar a influência da incorporação do RCV moído na composição do cimento Portland sobre duas propriedades relacionadas à durabilidade do concreto: resistência à ocorrência de reação álcali-sílica (RAS) e resistência ao ataque por sulfato de sódio. Para isto, argamassas de cimento CP V - ARI (referência) e composições com a substituição de 10% do cimento, em massa, por fíler calcário ou RCV, com três diferentes finuras, foram avaliadas quanto à RAS, segundo a NBR 15.577-5/2008, e à expansão decorrente do ataque por sulfato de sódio, conforme a NBR 13.583/2014, com tempos de exposição estendidos para uma avaliação mais criteriosa da degradação. Os resultados evidenciam que o RCV causou aumento na expansão por RAS e, na maior parte dos casos, também aumentou a expansão devido ao ataque por sulfato de sódio. Por outro lado, a maior cominuição do RCV tende a melhorar o desempenho da matriz cimentícia frente às ações deletérias a que foi submetida, ou seja, a maior finura do RCV impacta, positivamente, no comportamento do material frente à degradação. O fíler calcário não influenciou o resultado de expansão por RAS e propiciou redução da expansão provocada pelo ataque por sulfato de sódio. A análise em tempos prolongados de exposição (66 dias para o ensaio de RAS e 210 dias para o ensaio de ataque por sulfato) evidenciou que o RCV moído por 1,5 horas possui potencialidade para a sua utilização como adição mineral na composição do material ligante, com tendência a apresentar desempenho similar à matriz de cimento Portland frente ao ataque por sulfato. Com relação à RAS, há que se incrementar a cominuição do RCV moído por 1,5 horas para aproximar, ao máximo, a sua distribuição granulométrica à distribuição do cimento, o que tende a potencializar a capacidade mitigadora desta adição mineral.

ABSTRACT The red-clay waste (RCW) derives from blocks and bricks in their production process and also in the construction industry, when these materials are used in vertical walls. When originated in the production process, the RCW presents a lower degree of impurities, while when originated from construction sites, it contains a greater degree of impurities due to being stored with other residues before its disposal. According to the Brazilian Environmental Council (CONAMA) in its Resolution 307, RCW requires a proper disposal to avoid environmental impacts. The reactive capability of RCW and lime qualifies it to be used as a mineral admixture in Portland cement composition thus avoiding its disposal in landfills for construction waste. The viability of RCW incorporation in Portland cement requires analyses, such as studies of its compressive strength, and moreover of its performance when the hydrated paste is under physical and chemical deleterious interactions. This paper aims to evaluate the influence of milled RCW in Portland cement's composition, emphasizing two properties related to concrete's durability: its resistance to alkali-silica reaction (ASR) and its resistance to sodium sulfate attack. Therefore, CP V - ARI cement mortars (to be used as reference) and compositions of 10% replacement in cement mass by limestone filler or RCW, in three different fineness, were evaluated for ASR, according to NBR 15.577-5/2008, and for their expansion due to the sodium sulfate attack, according to NBR 13.583/2014. Although, the exposure time was extended aiming a more careful assessment of their degradation. Results showed that RCW increased the expansion caused by ASR, and, in most cases, also increased the expansion due to sodium sulfate attack. On the other hand, a higher comminution of RCW tends to improve the performance of the cementitious matrix when submitted to deleterious action, that is, a greater fineness of RCW has a positive impact on the material behavior under degradation. The limestone filler did not influence the result of expansion by ASR, but caused a reduction of the expansion induced by sodium sulfate attack. The analysis of the extended exposure time (66 days for ASR tests and 210 days for sulfate attack tests) showed that RCW milled for 1.5 hours might potentially be used as a mineral admixture in the binder material's composition, tending to show a similar performance to Portland cement matrix under sodium sulfate attack. Regarding the RAS, and increase in the comminution of RCW milled for 1.5 hours is required to make its particle size distribution similar to the cement's, which tends to enhance the mitigation capacity of this mineral admixture