Author(s):
Figueiredo, Cristiano Diogo Pinho 
Date: 2011
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10773/9406
Origin: RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro
Subject(s): Engenharia civil; Betão: Protecção; Argamassas; Metacaulino
Description
O metacaulino é uma pozolana cada vez mais utilizada como substituição do
cimento Portland no betão com o objetivo de melhorar a durabilidade das
estruturas, exercendo um papel na proteção contra a ação dos cloretos.
Neste trabalho avalia-se a substituição de 10% da massa de cimento Portland
num betão de traço comercial com resistência à compressão fck=30MPa.
Com base em estudos já efetuados, sabe-se que para a percentagem de
substituição considerada, a adição mineral de metacaulino promove um
aumento da resistência mecânica do betão.
Assim, além da mistura de referência, sem metacaulino, foram preparadas
mais duas misturas com o objetivo de perceber a influência do metacaulino
para betões da mesma faixa de resistência mecânica.
Para avaliar as propriedades mecânicas dos diferentes tipos de betão
considerados, foram realizados ensaios de compressão axial. A estrutura
porosa das diferentes misturas foi avaliada através do ensaio de porosidade
aberta. Realizou-se a aspersão de nitrato de prata nos provetes atacados por
cloretos para se obter uma indicação do avanço da frente de cloretos pela
matriz cimentícia. Por último, levaram-se a cabo ensaios de difração de raios-x
e microscopia eletrónica de varrimento para verificar as potencialidades do
metacaulino na fixação de cloretos na forma de Sal de Friedel e perceber as
diferenças na estrutura resultante das diferentes misturas.
Conclui-se que a substituição de cimento por metacaulino no betão tem um
efeito positivo na diminuição da difusão de iões cloretos, quer pelo efeito de
refinamento da estrutura porosa, quer pela capacidade de promover o
aumento da formação de cloroaluminato de cálcio (sal de Friedel).
O metacaulino mostra-se assim um agente eficaz na proteção do betão contra
os efeitos prejudiciais dos cloretos.Com os resultados obtidos foi também
possível concluir que é possível uma redução do consumo de cimento por
substituição com metacaulino, resultando em betões pozolânicos com iguais
ou melhores desempenhos que betões formulados apenas com cimento
Portland. Metakaolin is a pozzolan increasingly employed in the replacement of Portland
cement in concrete with the aim of improve the structures’ durability, having a
role in the protection against the action of chlorides.
This study evaluates the replacement of 10% of Portland cement mass with
metakaolin, in a commercial concrete formulation with fck=30Mpa.
Based on previous studies It’s known that this percentage of mineral addition of
metakaolin increases the mechanical strength of concrete.
Thus, besides the reference mixture without metakaolin, two more mixes were
prepared.
To evaluate the mechanical properties of the different types of concrete, axial
compression tests were performed. The porous structure of the mixtureswas
evaluated by open porosity tests. Specimens attacked by chlorides were
sprayed with nitrated silver to obtain an indication of the chlorides advance in
the cement matrix. Finally, x-ray diffraction and scanning electron microscopy
test were made to check the potential of metakaolin in the combination with
chlorides in the form of Friedel’s salt and to see the differences in the resulting
structure from the different mixtures.
It is conclude that the replacement of cement by metakaolin in concrete has a
positive effect in reduction of chloride ions diffusion, by refining the pore
structure and also by the ability to promote increased formation of Calcium
chloroaluminate (Friedel’s salt).
Metakaolin is an effective agent in protecting concrete against the damaging
effects of chlorides. The obtained results leads to the conclusion that it is
possible to reduce the consumption of cement in concrete by replacement with
metakaolin, resulting in pozzolanic concretes with equal or better performance
than regular Portland cement concretes. Mestrado em Engenharia Civil
Document Type
Master Thesis
Language
Portuguese
Advisor(s)
Velosa, Ana Luísa Pinheiro Lomelino; Cachim, Paulo Barreto
