Resumo Existe interesse na indústria cimenteira no uso de escórias de aciaria em cimento, porém são necessárias modificações químicas e/ou pirometalúrgicas para redução dos seus teores de CaO e MgO livre e de ferro. Entretanto, ainda não se abordaram os potenciais efeitos de sua aplicação na corrosão de armaduras, seja em meios sólidos (concreto endurecido) ou líquidos (águas de poro). Nesse contexto, o presente estudo apresenta a análise da corrosão do aço CA-50 em meios de águas de poro extraídas de pastas de cimento com 25% em massa de escória de aciaria (in natura ou modificada pirometalurgicamente) através de curvas de polarização, espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e análises microestruturais. Para comparação, foram realizados ensaios em águas de poro de composições especificadas na literatura para cimento Portland comum e de escória de alto forno ativada com cimento, e posteriormente adicionou-se 1,0% de NaCl às soluções para simular agressividade. O aço se manteve passivo em todos os meios sem 1,0% de NaCl, porém os resultados de EIE indicaram características mais protetoras no meio representativo de escória de aciaria modificada. O principal produto de corrosão identificado pelas micrografias do aço após os ensaios nos meios agressivos foi a lepidocrocita (γ-FeOOH), e não houve corrosão do aço nos meios com escórias de aciaria e 1,0% de NaCl. Isso foi atribuído principalmente à maior alcalinidade destes meios em comparação com outras águas de poro convencionais, o que promoveu proteção mais prolongada do aço.

Abstract There is an interest in the cement industry in the use of steel slags in cement, but chemical and/or pyrometallurgical modifications are necessary to reduce the free CaO, MgO, and iron contents. However, the potential effects of its application in the reinforcement corrosion, whether in solid (concrete) or liquid medium (pore water), have not yet been addressed. In this context, the present study shows a corrosion analysis of the CA-50 steel in pore water medium extracted from cement pastes with 25% by weight of steel slag, in natural state or pyrometallurgical modified, by means of polarization curves, electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and microstructural analysis. For comparison, tests were performed in pore waters presented in literature and representative from Ordinary Portland Cement (OPC) or activated Blast Furnace Slag (BFS) and, to simulate aggressive conditions, 1.0% NaCl was also added to the solutions. The steel remained passive in all media without 1.0% NaCl, but the EIS results indicated more protective characteristics in the medium simulating the modified steel slag. The main corrosion product identified by SEM images after the tests on aggressive media was lepidocrocite (γ-FeOOH), and the steel did not corrode in media with steel slags and 1.0% NaCl. This was attributed mainly to the higher alkalinity of these media in comparison to other usual pore waters, promoting longer protection of the steel.

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

Resumo A presença de cal nas argamassas mistas é responsável pelo aumento na demanda de água de amassamento para uma dada consistência. A água adicional, que não é consumida na hidratação do cimento, permanece livre no sistema e, ao evaporar, dá origem a porosidade elevada da argamassa endurecida. Este trabalho apresenta o método do cálculo de volumes como uma ferramenta para estimar a porosidade de argamassas mistas a partir de seus constituintes, inclusive a cal, bem como sua correlação com propriedades relevantes no estado endurecido. O método apresentado mostrou-se favorável para a previsão de propriedades que definem o comportamento dos revestimentos de argamassa. Os dados apresentados sugerem continuidade e aprofundamento desta linha de estudo envolvendo aspectos não considerados no cálculo teórico de volume, tais como a influência da retração e da carbonatação nas argamassas.

Abstract The presence of lime in mixed mortars is responsible for the increase in the demand for mixing water for a given consistency. The additional water, which is not consumed in the cement hydration, remains free in the system and when evaporating it leads to high porosity in the hardened mortar. This paper presents the method of volume calculation as a tool for estimating the porosity of mixed mortars through their constituents, including lime, as well as its correlation with relevant properties in the hardened state. The method presented proved to be adequate for predicting the properties that define the behavior of the rendering. The data suggest that this approach needs further research, involving issues not considered in the theoretical volume calculation, such as the influence of shrinkage and carbonation.