Efeitos do metacaulim sobre blocos intertravados de concreto (pavers).
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Universidade Católica de Pernambuco
The effects of the metakaolin on the mechanical properties of the of compressive
strength and abrasion of concrete interlocking blocks, as well as on the processing steps
were evaluated. The pavers were carried out with 0%, 10%, 15%, 20%, 25% and 30%
metakaolin additions. All these materials were fabricated by employing the following
precursors: 50 kg of Portland cement type II; 50 kg of gravel; 80 kg of stone powder;
140 kg of sand; and 15 L of water, whose water cement ratio was 0.3. In addition, the
mechanical properties revealed that all metakaolin pavers presented larger values of
compressive strength (~ 37 MPa) when compared to the corresponding value of the
blocks with absence of metakaolin (~30 MPa), i.e., the metakaolin addition enhanced
the compressive strength property in 24%. Although the contents with 20%, 25% and
30% of addition, this property did not show significant variation. Further, a chemical
rationalization of the steps associated with the fabrication of the concrete pavers was
carried out. The results indicated that for the metakaolin pavers with 30% addition of
the metakaolin, the water quantity is not capable to transform both calcium oxide and
aluminum oxide in their corresponding hydroxide compounds in an efficient manner.
These experiments by fluorescence microscopy indicated that the metakaolin addition of
10% presented a high yield as regards the hydration reactions of the cement.
Furthermore, for the other cases the anhydrous cement was left over. This is evidenced
by the exacerbated fluorescence in the blue region. On the other hand, it was also
evaluated in this work, the usage of the metakaolin as a partial substitute for the
Portland cement. The results showed that the concrete blocks with absence of the
metakaolin had the largest values of compressive strength when compared to the cases
where the cement was replaced by metakaolin. Finally, when it was evaluated all
different types of concrete studied in this work, the metakaolin addition of 10% in the
precursor mixture leads to the concrete with larger potentiality for applications in civil
constructions.
Nesta dissertação foram avaliados os efeitos do metacaulim nas propriedades mecânicas
de resistência à compressão e de abrasão dos blocos intertravados de concreto, bem
como nas etapas de fabricação. Foram preparados blocos de concreto com adições de
10%, 15%, 20%, 25% e 30% de metacaulim, como também sem esta adição. Em todos
estes seis casos, foram utilizados 50 kg de cimento Portland tipo II, 50 kg de brita, 80
kg pó de pedra, 140 kg de areia e 15L de água, cuja relação água cimento foi de 0,3. Os
resultados das propriedades mecânicas destes materiais revelaram que as peças de
concreto para pavimentação com adição de metacaulim (entre 10% e 30%)
apresentaram, em média, valores maiores de resistência à compressão (~37 MPa)
quando comparado ao valor correspondente do bloco sem adição de metacaulim (~30
MPa), ou seja, houve uma intensificação de 24% na resistência à compressão. Embora
essa propriedade nos teores com 20%, 25% e 30% de adição, não apresentou variação
significativa. A adição de metacaulim também levou a uma intensificação de cerca de
10% no desgaste por abrasão em relação aos blocos de referência. Adicionalmente, foi
realizada uma interpretação química das etapas envolvidas na fabricação destes blocos
de concreto. Os resultados mostram que para o caso com a maior adição de metacaulim
(30%) a quantidade de água utilizada na fabricação dos blocos de concreto não é
suficiente para uma reação com rendimento total de conversão dos óxidos de cálcio e
alumínio em seus respectivos hidróxidos. Os resultados de microscopia de fluorescência
evidenciaram que o teor com 10% de metacaulim apresentou rendimento elevado
quanto às reações de hidratação do cimento. Em todos os outros casos, foi verificado
que houve sobra de cimento anidro. Também foi avaliado nesta dissertação o uso do
metacaulim como um substituinte parcial ao cimento Portland. Os resultados mostraram
que os blocos de concreto sem metacaulim apresentaram os maiores valores de
resistência à compressão quando comparado aos casos onde o cimento foi substituído
por metacaulim. Finalmente, ao avaliar todos os diferentes tipos de blocos de concreto
fabricados nesta dissertação, a adição de 10% de metacaulim leva ao concreto de maior
potencialidade para aplicações na construção civil.
Descrição
Citação
ESTOLANO, Amanda Marques Lopes. Efeitos do metacaulim sobre blocos intertravados de concreto (pavers). 2018. 114 f. Dissertação (Mestrado) - Universidade Católica de Pernambuco. Pró-reitoria Acadêmica. Coordenação geral de Pós-Graduação. Mestrado em Engenharia Civil, 2018.