Penetração de cloretos no concreto submetido à cura por carbonatação sob diferentes tempos e pressões de CO2

Abstract

Resumo: A cura por carbonatação é uma técnica que envolve a exposição do concreto nas idades iniciais ao dióxido de carbono (CO2), podendo resultar na melhoria das suas propriedades físico-mecânicas e na sua durabilidade. Diante disso, a presente pesquisa busca contribuir com o conhecimento sobre a cura por carbonatação, sobretudo em relação a sua contribuição para a durabilidade quanto à penetração de cloreto. Para isso, avaliou-se os efeitos da pressão de CO2 e da duração da cura por carbonatação diante da penetração de íons cloreto. As amostras foram curadas sob cinco pressões diferentes de CO2, em uma câmara de carbonatação, variando de 5 a 25 Psi, e três tempos de cura por carbonatação foram investigados (8, 24 e 32 horas). Para uma exploração mais ampla sobre variação de pressão e a duração da cura por carbonatação nas propriedades do concreto, foi avaliada a frente carbonatada imediatamente após a cura, e após 27 dias de hidratação subsequente. Outras propriedades foram investigadas, como a variação de massa, e análise microestrutural, através da microscopia eletrônica de varredura. A penetração de cloretos no concreto foi estimulada através da execução de ciclos de molhagem e secagem em solução de NaCl. Foi verificado que através de ensaios cíclicos por 30 semanas, o teor total de cloreto foi reduzido no concreto submetido à cura por carbonatação em comparação à referência. A redução do teor total de cloretos no concreto curado por carbonatação é atribuída à menor permeabilidade que a superfície rica em carbonatos oferece, assim, os concretos curados por carbonatação apresentam uma maior resistência a penetração de cloretos.

Abstract: The carbonation curing is a technique that involves the exposure of concrete in early ages to carbon dioxide (CO2), which can result in the improvement of its physical-mechanical properties and in its durability. Therefore, this research seeks to contribute to the knowledge about carbonation cure, especially in relation to its contribution to the durability of chloride penetration. For this, the effects of CO2 pressure and the duration of carbonation curing were evaluated in the presence of chloride ion penetration. The samples were cured under five different CO2 pressures, in a carbonation chamber, ranging from 5 to 25 Psi, and three carbonation curing times were investigated (8, 24 and 32 hours). For a wider exploration of pressure variation and the duration of carbonation curing in the concrete properties, the carbonated deph was evaluated immediately after curing and after 27 days of subsequent hydration. Other properties were investigated, such as mass variation, and microstructural analysis, using scanning electron microscopy. The penetration of chlorides into the concrete was stimulated through the execution of wetting and drying cycles in NaCl solution. It was verified that through cyclic tests for 30 weeks, the total chloride content was reduced in the concrete subjected to carbonation curing in comparison to the reference. The reduction in the total chloride content in carbonation-cured concrete is attributed to the lower permeability that the carbonate-rich surface offers, therefore, carbonation-cured concretes have a greater resistance to chloride penetration.