ENSAIOS COMPLEMENTARES

3.5.1 Polarização da armadura com a aplicação do campo elétrico

A aplicação de um campo elétrico através do concreto gera uma carga positiva ou negativa na armadura, dependendo do sentido que se aplique o campo elétrico (MIETZ, 1998). Esse fenômeno, chamado polarização, pode causar interpretações errôneas sobre o estado de passividade da barra (CASTELLOTE et al., 2002; TREJO et al., 2009).

Com a intensão de evitar que as leituras de potenciais de corrosão - ESC e densidades de corrente de corrosão interfiram na decisão do estado da barra, decidiu-se estudar a influência da polarização sobre os materiais estudados. Os procedimentos para ensaio tiveram a seguinte sequência: as barras foram previamente preparadas conforme o item 3.3.2; a confecção dos espécimes foram conforme o item 3.3; dosagem conforme 3.3.1; a cura em câmara úmida por sete dias, repouso em ambiente de laboratório até completarem a idade de 90 dias. Uma vez estabilizada a microestrutura (idade de 90 dias), foram feitas leituras de potencial de corrosão – ESC e densidade de corrente inicial sem aplicação de campo.

Por fim, os espécimes foram dispostos em ensaio de eletromigração conforme o item 3.4.1.2, sendo as diferenças de potenciais aplicadas entre as malhas de 3, 7, 12 e 24 Volts por cinco horas. Após a aplicação do campo elétrico, foram feitas leituras de potencial de

corrosão e densidade de corrente em tempos predeterminados (imediatamente após o desligamento da tensão externa aplicada, 3, 12 e 48 horas) para cada tensão aplicada.

3.5.2 pH da água de equilíbrio

A água de equilíbrio nada mais é que a água livre contida nos poros capilares das pastas de cimento apta a reagir com os produtos hidratados ou componentes externos que possam adentrar a rede porosa do material (OLVIVEIRA & AGOPYAN, 2000). Essa água livre se equilibra com as fases sólidas e líquidas da pasta hidratada. A água de equilíbrio nos traz informações sobre a alcalinidade dos poros da matriz cimentícia, expressa em pH; a estabilidade da película passivadora é, pois, função da mesma (HAUSMAN, 1967).

As metodologias de ensaios empregadas para a obtenção de água dos poros são pelo método da água de equilíbrio ou por extração da água do poro sobre pressão (OLVIVEIRA, 2000). Para a determinação da água de equilíbrio, consideraram-se as recomendações do boletim técnico PCC 259 (2000). Este método consiste na aplicação de uma diferença de concentração entre a água do poro e uma água deionizada envolta à pasta, de modo que o meio mais concentrado (água do poro) difunde as espécies dissolvidas no interior da pasta para o meio exterior onde se encontra a água deionizada, sendo assim equilibrado o sistema.

Para este trabalho, foram moldadas pastas de cimento (referência) e pastas com substituição de cimento por resíduos cerâmicos nas proporções de 10, 20 e 30%, desmoldadas com 24 horas e curadas por sete dias em câmara úmida (UR de 95±2% e T de 25±5°C). Após a cura, tais pastas foram pesadas e imersas em água deionizada previamente fervida na proporção de um grama de pasta para cinco mililitros de água deionizada. O pH da água deionizada foi de 7,75. As leituras foram feitas em um pHmetro digital com erro de ± 0,05 e as leituras de pH aconteceram 5 horas após a imersão, aos 7, 14, 28 e 90 dias (Figura 3.13).

3.5.3 Análise termogravimétrica

Tendo como objetivo analisar a atividade pozolânica do RTM, a partir do consumo de hidróxido de cálcio (CaOH2), foi realizado um ensaio de termogravimétria (TG), de modo a determinar a perda de massa de uma amostra em função da elevação da temperatura. Para isso, foram confeccionadas três pastas distintas, uma pasta de referência, contendo apenas cimento e duas outras pastas, contendo uma adição de 10% e 30% de RTM, sempre mantendo a mesma quantidade de cimento. Uma vez confeccionadas e desmoldadas com 24 horas, as pastas forma imediatamente imersas em água destilada, para evitar a carbonatação, até a extração da amostra.

Os ensaios de TG foram realizados aos 59 e aos 90 dias, em atmosfera de nitrogênio, numa faixa de temperatura de 0 a 800°C e taxa de aquecimento de 5°C/min. A partir de picos, tipicamente característicos nos gráficos de termogravimétria diferencial (DTG) em produtos hidratados do cimento, foram identificadas as faixas de temperaturas referentes à perda de água quimicamente combinada ao hidróxido de cálcio (425-455°C) e à perda de gás carbônico para o carbonato de cálcio (500-700°C). Em seguida, foi determinado as parcelas de perda de massa referente à desintegração do Ca(OH)2 e do CaCO3.

Nas amostras estudadas, os teores de hidróxido de cálcio e de carbonato de cálcio foram calculados pelas equações usadas por Pilar (2012). A Equação 3.1 mostra a relação entre a massa molecular do hidróxido de cálcio e a massa molecular da água. Do mesmo modo, a Equação 3.2 mostra a relação entre a massa molecular do carbonato de cálcio à massa molecular do CO2. 4 (3.1) 44 (3.2) Onde:

T [Ca(OH)2] é o teor de hidróxido de cálcio, em %;

M [Ca(OH)2] é a massa molecular do hidróxido de cálcio, 74 u; M [H2O] é a massa molecular da água, 18 u;

P [H2O] é a perda de massa de água referente a desintegração do hidróxido de cálcio, em %; T [CaCO3] é o teor de carbonato de cálcio, em %;

M [CaCO3] é a massa molecular do carbonato de cálcio, 100 u; M [CO2] é a massa molecular do gás carbônico, 44 u;

P [CO2] é a perda de massa de gás carbônico referente a desintegração do carbonato de cálcio, em %.

Os resultados das curvas de termogravimétria (TG) e de termogravimétria diferencial (DTG) das amostras estudadas estão apresentados no Apêndice A deste trabalho, mais especificadamente nas Figuras A.1 a A.6. A partir dos resultados de TG e DTG e da metodologia de cálculo realizada por Pilar (2012), foram calculados os teores de hidróxido de cálcio e carbonato de cálcio, ao longo do tempo e da adição de RTM. Os resultados desse cálculo estão na Tabela 3.7.

Tabela 3.7 – Teores de hidróxido de cálcio e carbonato de cálcio nas pastas estudadas.

Idade Dosagem Teor de Ca(OH)2 (%) Teor de Ca(CO)3 (%)

59 dias REF 14,6 12,8 C10% 12,5 12,4 C30% 7,9 15,7 90 dias REF 11,8 25,5 C10% 10,1 18,7 C30% 6,8 17,4

Diante do exposto, percebemos que há uma redução nos teores de hidróxido de cálcio, à medida que se adiciona RTM a pasta, em cada idade. A medida que o tempo passa, observa- se uma redução ainda maior no consumo de hidróxido de cálcio. Comprovando, assim, a atividade pozolânica do resíduo.

Sabendo que o consumo de hidróxido de cálcio também pode ocorrer em função da carbonatação, foi observado o teor de carbonato de cálcio presente nas pastas com adição de RTM e comparadas com as pasta de referência. Sendo assim, ao longo do tempo, observa-se que a adição de RTM não contribuiu para que o hidróxido de cálcio seja consumido pelas reações de carbonatação, tendo em vista que os teores de CaCO3 não são maiores que os teores de CaCO3 nas pastas de referência.