HIDRATAÇÃO DOS ALUMINATOS DE CÁLCIO

Apresentação em tema: "HIDRATAÇÃO DOS ALUMINATOS DE CÁLCIO"— Transcrição da apresentação:

1 HIDRATAÇÃO DOS ALUMINATOS DE CÁLCIO
No período inicial, a etringita (C6AS3H32), por ter uma relação sulfato/aluminato maior, cristaliza-se primeiro: [AlO4]- + 3[SO4]-2 + 6[Ca]+2 + aq.  C6AS3H32 Os seus bastões podem se apresentar ocos ou maciços.

2 HIDRATAÇÃO DOS ALUMINATOS DE CÁLCIO
A etringita (C6AS3H32) é transformada, paulatinamente, em monossulfato: C6AS3H32 + 2C3A + 22H  3C4ASH18 A precipitação e o entrelaçamento desses hidratos envolve as superfícies reativas retardando a dissolução. Entra-se no período de “dormência”, no qual a formação de etringita e a supersaturação de cálcio persistem.

3 HIDRATAÇÃO DOS ALUMINATOS DE CÁLCIO
A reação do C3A com a água também forma o monossulfoaluminato de cálcio hidratado (C4ASH18): [AlO4]- + [SO4]-2 + 4[Ca]+2 + aq.  C4ASH18

4 REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DO DESENVOLVIMENTO MICROESTRUTURAL EM PASTAS DE CIMENTO PORTLAND
a) Mistura inicial b) 7 dias c) 28 dias d) 90 dias

5 FASES CRISTALINAS PRESENTES NA MICROESTRUTURA DAS PASTAS DE CIMENTO
CH ou Ca(OH)2: portlandita ou hidróxido de cálcio. São cristais trigonais: ao=0,37nm e co=0,49nm. A estrutura contém camadas de octaedros Ca(OH)6 ligados, com os grupos OH não constituindo pontes de hidrogênio. A morfologia dos cristais muda durante o curso da hidratação e é sensível aos reagentes adicionados.

6 FASES CRISTALINAS PRESENTES NA MICROESTRUTURA DAS PASTAS DE CIMENTO
C6AS3H32: etringita. São cristais trigonais: ao=1,12nm e co=2,45nm. Possui estrutura em colunas de Ca3Al(OH)6. 12H2O dispostas paralelamente ao eixo c (eixo da agulha), com íons sulfato e moléculas de água presentes entre as colunas adjacentes. Outros compostos que têm estruturas semelhantes são agrupados sob o termo AFt.

7 FASES CRISTALINAS PRESENTES NA MICROESTRUTURA DAS PASTAS DE CIMENTO
Aluminato de cálcio monossulfato. 12 hidratos: cristais trigonais com ao=0,58nm e co=2,68nm, em camadas de Ca2Al(OH)6.2H2O separadas por sítios para moléculas de água e íons sulfatos. Usa-se o termo AFm para designar os compostos com estrutura semelhante ao monossulfato.

8 FASES CRISTALINAS PRESENTES NA MICROESTRUTURA DAS PASTAS DE CIMENTO
C4AH13: tetracálcio aluminato -13- hidratados. É encontrado ocasionalmente nas pastas de cimento onde pequenas quantidades de gesso foram empregadas.

9 TIPOS MORFOLÓGICOS DE C-S-H CLASSIFICAÇÃO DE DIAMOND
Gel C-S-H (I): Mais claras que os grãos de cimento. Apresentam-se na forma de fibras (partículas aciculares, cristais tubulares), com dimensões típicas de 0,5 a 2 m no comprimento e menos de 0,2 m na largura. Estas estão agrupadas, partindo de um núcleo comum, como dendritas, e este comportamento está relacionado com a forma de crescimento dos cristais.

10 TIPOS MORFOLÓGICOS DE C-S-H CLASSIFICAÇÃO DE DIAMOND
Gel C-S-H (II): “rede reticular”, “estrutura conectada”, “morfologia em favo de mel”. Esta estrutura envolve o crescimento de partículas alongadas com aproximadamente as mesmas dimensões de seção transversal das partículas de C-S-H (I), mas com largura típica de 0,5 m, que se interceptam entre si e aparentemente se interpenetram nos pontos de interseção. Assim é gerada uma rede contínua reticular interconectada em três dimensões.

11 TIPOS MORFOLÓGICOS DE C-S-H CLASSIFICAÇÃO DE DIAMOND
Gel C-S-H (III): Pequenas partículas irregulares achatadas, muitas vezes medindo não mais do que 0,3 m. Constituem uma razoável porção do produto total de hidratação.

12 TIPOS MORFOLÓGICOS DE C-S-H -CLASSIFICAÇÃO DE DIAMOND-
Gel C-S-H (IV): Partículas chamadas de produtos internos, porque são recobertas por outros compostos com o avanço da hidratação.

13 PRODUTOS DE HIDRATAÇÃO DO CIMENTO
As partículas de hidróxido de cálcio (CH), nas primeiras idades, aparecem como placas hexagonais finas.

14 PRODUTOS DE HIDRATAÇÃO DO CIMENTO
Estrutura do gel C-S-H como uma rede conectada, possivelmente do tipo II.

15 PRODUTOS DE HIDRATAÇÃO DO CIMENTO
Os cristais de monossulfato de cálcio se apresenta em placas hexagonais.

16 PRODUTOS DE HIDRATAÇÃO DO CIMENTO
Cristais de etringita.

17 PRODUTOS DE HIDRATAÇÃO DO CIMENTO
Cristais Argamassa

18 PRODUTOS DE HIDRATAÇÃO DO CIMENTO
Cristais Etringita

19 PRODUTOS DE HIDRATAÇÃO DO CIMENTO
Cristais C-S-H

20 PRODUTOS DE HIDRATAÇÃO DO CIMENTO
Morfologia da etringita: Forma primária: bastões estreitos relativamente longos (4-5 m) com lados completamente paralelos e sem ramificações. Forma secundária: proveniente de ataques de sulfatos do exterior, tendendo a ser bastões longos, espessos, e com seção transversal limitada por planos (pode ser hexagonal).

21 DIÂMETRO MÉDIO DOS COMPONENTES DO CONCRETO
Agregados graúdos: a 30 mm Agregados miúdos: ~ 1 mm Cimento: a 50 m Ultra finos (microssílica): ~ 0,1 m Grãos de clínquer não hidratados: ~ 25 m

22 TAMANHO MÉDIO DE SÓLIDOS E VAZIOS NA PASTA DE CIMENTO ENDURECIDA
Vazio de ar aprisionado: a 3 m Bolhas de ar incorporado: a 50 m Ca(OH)2 e Etringita e CSH: ,70 a 1,5 m Vazios capilares: ,01 a 1 m Espaçamento interlamelar C-S-H: ,002 m

23 COMPACIDADE DO CONCRETO
A compacidade do concreto, originada do arranjo geométrico e da interação físico-química entre agregados, partículas de cimento e adições minerais (quando presentes), têm uma grande influência sobre sua performance mecânica e durabilidade.

24 ARRANJO GEOMÉTRICO DOS COMPONENTES DO CONCRETO

25 POROSIDADE NO CONCRETO FRESCO
Os vazios encontrados no concreto, quando ainda está no estado plástico, podem ser intencionais (incorporação de ar) ou não intencionais (causados por defeito na mistura ou no lançamento como, por exemplo, segregação ou vibração insuficiente). A porosidade mais danosa ao concreto é formada pelo efeito da exsudação da água de amassamento.

26 POROSIDADE NO CONCRETO FRESCO
A água de exsudação aparece por dois processos físicos simultâneos: sedimentação das partículas sólidas (cimento e parte do agregado) e migração ascendente da água da mistura. É um tipo de segregação que têm como manifestação visível o acúmulo de água na superfície, após o lançamento e adensamento do concreto, porém antes do início da pega.

27 REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DA EXSUDAÇÃO EM CONCRETO RECÉM-LANÇADO

28 POROSIDADE DO CONCRETO ENDURECIDO
MATERIAL POROSO E IMPERMEÁVEL

29 POROSIDADE DO CONCRETO ENDURECIDO
MATERIAL POROSO E PERMEÁVEL

30 POROSIDADE DO CONCRETO ENDURECIDO
ALTA POROSIDADE BAIXA PERMEABILIDADE

31 POROSIDADE DO CONCRETO ENDURECIDO
BAIXA POROSIDADE ALTA PERMEABILIDADE

32 MODELOS PARA ZONAS DE TRANSIÇÃO MODELO DE BARNES

33 MODELOS PARA ZONAS DE TRANSIÇÃO MODELO DE ZIMBELMAN

34 MODELOS PARA ZONAS DE TRANSIÇÃO MODELO DE OLLIVIER-GRANDET

35 MODELOS PARA ZONAS DE TRANSIÇÃO MODELO DE MONTEIRO

36 fissuras através do agregado
Tipos de fissuras nos concretos e argamassas fissuras de ligação (I e II) fissuras na pasta (1 a 5) fissuras através do agregado

37 CAMINHOS DE FISSURAÇÃO NA LIGAÇÃO AGREGADO-PASTA DE CIMENTO NA ESTRUTURA DE CONCRETO
a) Idades iniciais b) Idade avançada: agregado/inerte c) Idade avançada: agregado reativo