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ADIÇÕES OU SUBSTITUTOSPARCIAIS DO CIMENTO PORTLAND
PozolanasLIGANTES HIDRÓFILOS CIMENTOS
MÉTODOS DE DETERMINAÇÃO DAREACTIVIDADE 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:ÍÍNDICE DE ACTIVIDADE NDICE DE ACTIVIDADE [%][%]
Ex: POZOLANICIDADE
Utiliza:- argamassa normal preparada com cimento de refercimento de referêênciancia• cimento portland, classe 42,5• 350 < s.e. < 420 m2/kg• C3A ≤ 10%• álcalis (Na2O) ≤ 1,2%
Relação entreAs resistências à compressão aos 28dias deargamassa normal preparada com 75% de75% decimento de refercimento de referêência ncia + 25% (em peso) de25% (em peso) depozolanapozolanae deargamassa normal preparada com cimento de cimento de referreferêência ncia nas mesmas condições de cura
Pozolana como adição/constituinte do ligante ⇒ IA ≥ 85%
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ADIÇÕES OU SUBSTITUTOSPARCIAIS DO CIMENTO PORTLAND
PozolanasLIGANTES HIDRÓFILOS CIMENTOS
Define-se:A partir da mistura cimento/A partir da mistura cimento/pozolanapozolanaprevista para a obraprevista para a obraMisturaMistura--se com se com áágua e colocagua e coloca--se 8 a 15 se 8 a 15 dias a 40dias a 40ººCCMedeMede--se a quantidade de Ca(OH)se a quantidade de Ca(OH)22 na na solusoluçãçãooComparaCompara--se com a quantidade que se com a quantidade que satura 1 meio com =satura 1 meio com = pH pH
POZOLANICIDADE
Princípio:Actividade pozolânica → fixafixaçãção o do Ca(OH)do Ca(OH)22 pelapela pozolanapozolana
Qto < for a concentração de Ca(OH)Ca(OH)22 > > a actividade daa actividade da pozolanapozolana
Ensaio positivoconcentraconcentraçãção deo de Ca(OH)Ca(OH)22 < concentra< concentraçãção de o de saturasaturaçãção
Curva de saturação
o
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ADIÇÕES OU SUBSTITUTOSPARCIAIS DO CIMENTO PORTLAND
PozolanasLIGANTES HIDRÓFILOS CIMENTOS
POZOLANA NATURAL, POZOLANA NATURAL CALCINADA E XISTO COZIDO
Classificação das Pozolanas
cinza volante (V,W)sílica de fumo (D)cinza de casca de arrozcinza de casca de arrozcinza de casca de arroz
naturais (P)naturais (P) artificiaisartificiais
subprodutos industriais ou da agriculturasubprodutos industriais ou da agricultura
pozolana natural calcinada (Q) Origem vulcânica ou sedimentar c/ adequada composição química e mineralógica
Proveniência:Madeira, Açores, Cabo VerdeItália
xisto cozido (T)
Origem vulcânica, argilas, xistos ou rochas sedimentares activados por tratamento térmico
Metacaulino
Argila caulinítica →→ 650ºC < T < 850ºC →→ moagem700 < s.e. < 900 m2/kgPozolana de Bacoli (Itália)
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ADIÇÕES OU SUBSTITUTOSPARCIAIS DO CIMENTO PORTLAND
PozolanasLIGANTES HIDRÓFILOS CIMENTOS
Classificação das Pozolanas
cinza volante (V,W)
naturais (P)naturais (P)
artificiaisartificiaissubprodutos industriais ou da agriculturasubprodutos industriais ou da agricultura
pozolana natural calcinada (Q)
xisto cozido (T)Xisto betuminoso cozido
T ≈ 800ºCContém fases de clinquerFinamente moído → propriedades hidráulicas e pozolânicas
Resist.comp. (28dias) ≥ 25MPa (NP EN 196-1)Expansibilidade ≤ 10mmse % sulfato > limite superior % sulfato do cimento ⇒⇒ redução do sulfato de cálcio do cimento
sílica de fumo (D)cinza de casca de arrozcinza de casca de arrozcinza de casca de arroz
Subproduto industrialPoeiras dos gases de combustão do carvão pulverizado
Cinza volante
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ADIÇÕES OU SUBSTITUTOSPARCIAIS DO CIMENTO PORTLAND
PozolanasLIGANTES HIDRÓFILOS CIMENTOS
Usadas no fabrico de betãoSiO2 (+ 25% em massa) e Al2O3
Classificação das Pozolanas
cinza volante (V,W)
subprodutos industriais ou da agriculturasubprodutos industriais ou da agricultura sílica de fumo (D)cinza de casca de arrozcinza de casca de arrozcinza de casca de arroz
artificiaisartificiaisnaturais (P)naturais (P)
Matéria amorfa de silicatos de cálcio e de alumínio e de álcalis
Mto importante, o conteúdo em CaO
(V)(V) SiliciosaSiliciosa ((CaOCaO < 10% ) < 10% ) →→ propriedadespropriedades pozolpozolâânicasnicas(W) Calc(W) Calcáária (ria (CaOCaO > 10% (15> 10% (15--35%) ) 35%) ) →→ propriedadespropriedadespozolpozolâânicasnicas e hidráulicas latentes
Qto ao teor de CaO
CINZAS VOLANTESCINZAS 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)
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ADIÇÕES OU SUBSTITUTOSPARCIAIS DO CIMENTO PORTLANDCIMENTOS
Classificação das Pozolanas artificiaisartificiais
PozolanasLIGANTES HIDRÓFILOS
cinza volante (V,W)cinza volante (V,W)cinza volante (V,W)cinza de casca de arrozcinza de casca de arrozcinza de casca de arroz
naturais (P)naturais (P)
subprodutos industriais ou da agriculturasubprodutos industriais ou da agricultura
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 (SiO2)→ condensa em pq esferas de sílica amorfa (silíca de fumo/microssílica)
Esquema do processo de produção de sílica de fumo
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ADIÇÕES OU SUBSTITUTOSPARCIAIS DO CIMENTO PORTLAND
PozolanasLIGANTES HIDRÓFILOS CIMENTOS
Edifício de forno
sílica de fumo (D)
% SiO2• + 90% (preparação de silício)• ≈ 80% (preparação de ligas de ferro-silício)• ≈ 50% (preparação de cálcio-silício)
Edifício de filtros
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ADIÇÕES OU SUBSTITUTOSPARCIAIS DO CIMENTO PORTLAND
PozolanasLIGANTES HIDRÓFILOS CIMENTOS
sílica de fumo (D)
o 0,01µm < φ < 0,5 µmo φ (médio) ≈ 0,1 µm (≈100 x < ao do cimento portland)o 15000 < s.e. < 25000m2/kgo γ = 2,2g/cm3 (3g/cm3 – caso ligas de silício e manganês)o baridade ≈ 250kg/m3 (preparação do silício)
Partículas individuais de sílica de fumo
granulometria de 3 tipos de sílica de fumo
granulometrias de: cimento portland cinza volante calcária e siliciosa e sílica de fumo
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ADIÇÕES OU SUBSTITUTOSPARCIAIS DO CIMENTO PORTLAND
PozolanasLIGANTES HIDRÓFILOS CIMENTOS
EFEITOS
s.e. >> + % SiO2 >> ⇒ reacçõespozolânicas mto aceleradas nos 1ºs dias
partículas microscópicas ⇒ efeito de filerna 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
sílica de fumo (D)
Efeito de filer provocado pela sílica de fumo
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ADIÇÕES OU SUBSTITUTOSPARCIAIS DO CIMENTO PORTLAND
PozolanasLIGANTES HIDRÓFILOS CIMENTOS
EFEITOSNo 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
EFEITOSNo 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 <
sílica de fumo (D)
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ADIÇÕES OU SUBSTITUTOSPARCIAIS DO CIMENTO PORTLAND
PozolanasLIGANTES HIDRÓFILOS CIMENTOS
sílica de fumo (D)EFEITOS - No Betão Endurecido (cont.)
InfluInfluêência na resistncia na resistêência ncia àà compresscompressããooInfluInfluêência na retracncia na retracçãçãoo
NP EN 197-1 prevê incorporação de silíca de fumo no:cimento portland de sílica de fumo – CEM II/A-D, com 6-10%
eventualmente nocimento 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)como adição tipo II
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CIMENTOSLIGANTES HIDRÓFILOS
ESPECIFICAÇÕES DO CIMENTO E NORMALIZAÇÃO EM PORTUGAL
Principais normas sobrecimentos
em vigor em Portugal
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CIMENTOS ESPECIFICAÇÕES DO CIMENTO ENORMALIZAÇÃO EM PORTUGAL
LIGANTES HIDRÓFILOS
Característiscas fixadas nas normas
45% clinquer + 55% sílica de fumo,pozolana ou cinzas volantes
clinquer + 35-95% escórias de alto forno
Tipos de cimentos ≥ 65% clinquer100% clinquer
> 20% clinquer + > 18% escórias +pozolana e/ou cinza volante siliciosa
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CIMENTOS ESPECIFICAÇÕES DO CIMENTO ENORMALIZAÇÃO EM PORTUGAL
LIGANTES HIDRÓFILOS
Os 27 produtos da família de cimentos correntes (NP EN 197-1, 2001)
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CIMENTOS ESPECIFICAÇÕES DO CIMENTO ENORMALIZAÇÃO EM PORTUGAL
LIGANTES HIDRÓFILOS
Os 27 produtos da família de cimentos correntes (NP EN 197-1, 2001)
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CIMENTOS ESPECIFICAÇÕES DO CIMENTO ENORMALIZAÇÃO EM PORTUGAL
LIGANTES HIDRÓFILOS
Os 27 produtos da família de cimentos correntes (NP EN 197-1, 2001)
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CEMII
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CIMENTOS ESPECIFICAÇÕES DO CIMENTO ENORMALIZAÇÃO EM PORTUGAL
LIGANTES HIDRÓFILOS
Os 27 produtos da família de cimentos correntes (NP EN 197-1, 2001)
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CIMENTOS ESPECIFICAÇÕES DO CIMENTO ENORMALIZAÇÃO EM PORTUGAL
LIGANTES HIDRÓFILOS
Requisitos Mecânicos e Físicos dos cimentos (NP EN 197-1, 2001)
Valores característicos especificadosValores característicos especificados
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ESPECIFICAÇÕES DO CIMENTO ENORMALIZAÇÃO EM PORTUGAL
CIMENTOSLIGANTES HIDRÓFILOS
Requisitos Químicos dos cimentos (NP EN 197-1, 2001)
Valores característicos especificadosValores característicos especificados
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CIMENTOS ESPECIFICAÇÕES DO CIMENTO ENORMALIZAÇÃO EM PORTUGAL
LIGANTES HIDRÓFILOS
Requisitos Químicos dos cimentos (NP EN 197-1, 2001)
Valores característicos especificadosValores característicos especificadosa
b
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a
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d
c
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