Efeito da duração e pressão da cura por carbonatação do concreto em perfis de cloreto

Dias, Roberto Luiz; Beltrame, Neusa Aparecida Munhak; Gonzalez, Jordi Rius; Medeiros-Junior, Ronaldo Alves

doi:10.1590/S1983-41952023000600003

ORIGINAL ARTICLE • Rev. IBRACON Estrut. Mater. 16 (6) • 2023 • https://doi.org/10.1590/S1983-41952023000600003 linkcopiar

Efeito da duração e pressão da cura por carbonatação do concreto em perfis de cloreto

Autoria SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

A cura por carbonatação altera as características da microestrutura do concreto e pode interferir na penetração de íons agressivos. O objetivo deste artigo foi avaliar a influência da pressão de CO₂ e do tempo de cura da carbonatação nos perfis de cloreto. As amostras de concreto foram curadas por carbonatação com pressões de CO₂ variando de 5 a 25 Psi, por um tempo dentro da câmara de carbonatação de 8, 24 e 36 horas. Esses concretos foram submetidos a 30 ciclos de umedecimento e secagem em solução de NaCl para estimular o ingresso de cloretos. A profundidade de carbonatação e a microestrutura do concreto foram monitoradas ao longo do tempo. Perfis de cloreto foram obtidos e modelados por 4 equações matemáticas. Os resultados mostraram que a combinação de menor tempo e pressão de CO₂ durante a cura por carbonatação potencializou a redução da penetração de cloretos no concreto. Além disso, as condições de cura por carbonatação de 5 e 10 Psi por 8 horas reduziram o coeficiente de difusão do cloreto.

Palavras-chave:
cura por carbonatação; pressão de CO₂; tempo de cura; perfis de cloreto; modelagem

Ref.	Test samples	Pre-cure	Carbonation			Post-cure
Ref.	Test samples	Pre-cure	CO₂ (%)	Pressure (Psi)	Time (h)	Post-cure
[²⁹]	PC paste	18 h sealed and 3 h (2 ± 1) ºC, 50% RH	99.5	14.50	1, 2, 3, 4, 24, and 72	28 days in water
[¹⁵]	PC paste	24 h in mold, (20 ± 3) °C	20.0	--	4	28 d, (20 ± 3) °C, RH 90%
[²⁵]	PC Concrete block	4 h, (23 ± 2) ºC, 60% RH	10	--	20	27 days, (23 ± 2) ºC, 95% RH
[¹⁶]	PC mortar	24 h in sealed mold, (20 ± 1) °C, RH ≥ 98%	99.0	29.00	3 and 6	28, 90 and 180 days immersed in water
[²⁰]	PC concrete and cement paste	5 h in mold, 5-6 h 25 °C, RH 50%	99.8	72.52	12	27 days, 25 °C, 95% RH
[²⁴]	PC paste	24 h in mold, 20 ºC	10	14.69	672	--
[²³]	PC mortar	6 h, 26 ºC, (50 ± 5) % RH	99.0	10.00	12	28 days, sealed and sprinkling water
[⁹]	PC mortar and concrete	0-6 h, 22 °C, RH 60%	99.5	29.00	3	27 days immersed in water, 22 ºC
[³⁰]	PC mortar and paste	24 h, 20 ºC	5	14.69	168, 336, 672	--
[¹⁰]	PC paste and steel slag	7 days, (23 ± 2) ºC, 98% RH and 2 days 30-40% RH	99.9	14.69	24, 72, and 336	--
[²⁸]	PC block concrete	6h, 50% RH, 25 ºC	99.5	1.45 to 72.52	1, 2, 3, 6, 18, and 24	28 days air
[¹²]	PC concrete	5 h in the mold and 5.5 h in 25 ºC and (50 ± 5) % RH	99.8	72.52	2, 12, and 24	1, 4, 28, 90, 180, and 360 days, 25 °C, 95% RH
[⁵]	PC Concrete	5-6 h in mold, 5.5 h 25°C, RH (50 ± 5) %	99.8	72.52	12	27 days, 25 °C, 95% RH
[³¹]	PC paste and reactive MgO	(24 ± 2) h, (23 ± 2) ºC, 90% RH in mold and 24 h, vacuum	99.9	14.69	168, 672, and 1344	--
[²²]	PC concrete	18 h, 25 °C, RH 60%	99.5	21.75	2	27 days sealed and sprinkling water
[²⁷]	Cement block concrete	3-6 h in the mold and 4 h out of the mold	Not indicated	10.00	2	--
[¹⁷]	Cement block concrete	2 h and 4 h steam (40-63 °C)	99.5	21.75	2	27 days sealed
[²⁶]	PC paste	4 h, 65 ºC, and 100% RH; 8 h autoclave (180 ºC)	5	--	672	--

Property	Unit	CP-II F	Property	Unit	CP-II F
CaO	%	59.51	Specific gravity	g/cm³	3.03
SiO₂	%	16.80	Initial setting time	h:min	03:40
Al₂O₃	%	3.86	Final setting time	h:min	04:30
MgO	%	3.13	Fineness Blaine	cm²/g	3,730
SO₃	%	2.56	# 200	%	0.80
Fe₂O₃	%	2.56	# 325	%	6.70
Loss on ignition	%	10.44	Compressive strength (3 d)	MPa	29.8
Free CaO	%	0.70	Compressive strength (7 d)	MPa	35.2
Insoluble residue	%	0.75	Compressive strength (28 d)	MPa	40.8
Alkaline content (Na₂O and K₂O)	%	0.61

Code	Pressure (Psi)	Time (h)	Code	Pressure (Psi)	Time (h)
5p8h	5	8	20p8h	20	8
5p24h	5	24	20p24h	20	24
5p32h	5	32	20p32h	20	32
10p8h	10	8	25p8h	25	8
10p24h	10	24	25p24h	25	24
10p32h	10	32	25p32h	25	32
15p8h	15	8	REF	-	-
15p24h	15	24
15p32h	15	32

Pressure	Depth of carbonation (mm)			Mass increment CO₂ (%)			Absorption (%)
Pressure	8 h	24 h	32 h	8 h	24 h	32 h	8 h	24 h	32 h
5 Psi	11.63	17.51	22.54	6.46	11.48	15.19	4.1	5.2	4.9
10 Psi	9.42	14.65	20.52	7.55	10.42	11.56	5.3	6.6	6.0
15 Psi	12.92	21.58	20.57	6.98	13.01	13.63	4.5	4.8	6.2
20 Psi	13.92	17.87	22.43	7.76	10.37	10.97	4.3	6.0	6.4
25 Psi	14.87	20.44	21.87	8.43	10.97	12.44	5.1	5.4	6.1

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