Microestrutura de pastas de cimento ternárias com metacaulim e nanossílica

Abstract

O uso de materiais cimentícios suplementares (SCM) em formulações cimentícias é crescente na construção civil, visando sua melhoria em desempenho, sustentabilidade e custo. Dentre os SCM’s, metacaulim (MK) e nanossílica (NS) têm sido focos de diversos estudos, com resultados promissores, em especial promovendo o aumento de resistência e o refinamento da microestrutura. No entanto, o uso combinado dos dois, formando uma mistura ternária com o cimento Portland, foi alvo de poucos estudos. Portanto, o objetivo dessa pesquisa foi o estudo do efeito combinado desses SCM’s em pastas de cimento. Para tanto, foram produzidas seis pastas, uma de referência, duas com substituição por NS e três com substituição de 15% de clínquer por teores complementares de NS e MK (0+15%, 1+14% e 2,5+12,5%), mantendo o mesmo teor de clínquer. As pastas foram avaliadas por resistência à compressão e diversas técnicas de análise microestrutural. Constatou-se que as misturas ternárias tiveram maior resistência à compressão aos 28 dias e nessa idade, o teor de CH medido por análise termogravimétrica nas pastas ternárias foram os menores, mostrando o consumo de CH pela reação pozolânica. Por meio de calorimetria semi adiabática pelo método da garrafa de Langavant, foi observada uma aceleração da hidratação em pastas ternárias. Por meio de medidas de espectroscopia dispersiva de comprimento de onda (WDS) nas pastas, constatouse que ao utilizar SCM’s, houve uma diminuição da relação Ca/Si e um aumento da relação Al/Si no C-(A)-S-H. Verificou-se que as misturas ternárias apresentaram formação de maiores teores de C-A-S-H, estimados por espectroscopia no infravermelho semiquantitativa, tiveram maior inclusão de alumínio nas cadeias do C-A-S-H e essas cadeias foram mais longas, medidos com dados de RMN 29Si. Ao analisar os resultados, foi observado um efeito sinérgico em MK e NS, com indícios de que a relevância desse efeito depende da relação NS/MK na composição das pastas.