Influência da adição de resíduos à base de sílica nas propriedades de argamassas estabilizadas

Abstract

As argamassas estabilizadas estão cada vez mais presentes nas construções, uma vez que podem de se manter em estado fresco por até 72 h, o que resulta em praticidades e benefícios às obras. Com o objetivo de avaliar como a alteração do potencial zeta causada pela adição de resíduos finos pode influenciar nas propriedades da argamassa estabilizada, avaliou-se o comportamento de pastas e argamassas para posteriormente relacioná-lo com os resultados obtidos nos ensaios de potencial zeta das partículas. Os resíduos utilizados no estudo foram a sílica e a cinza volante. Também foi avaliada a dispersão das partículas de cimento e de resíduos, com base no potencial zeta e velocidade de sedimentação dos materiais, assim como foram realizados ensaios em pastas para verificar somente o comportamento dos materiais finos (cimento e resíduos) e, por fim, foi avaliado o comportamento das argamassas estabilizadas, tanto no estado fresco quanto no estado endurecido. Em todas as etapas do trabalho foram preparadas amostras/pastas/argamassas contendo cada um dos resíduos e também somente cimento como material fino. Os efeitos do potencial zeta puderam ser observados na velocidade de sedimentação, onde a amostra contendo somente cimento apresentou baixo módulo de potencial zeta e alta velocidade de sedimentação e a amostra com cimento e cinza volante apresentou alto módulo de potencial zeta e baixa velocidade de sedimentação. Os potenciais zeta do cimento (-3,04 mV) e da sílica (-10,5 mV) estavam próximos ao ponto isoelétrico, fazendo com que a pasta com somente cimento e a pasta com cimento e sílica apresentassem aglomerados. Também foi possível observar a diminuição do tempo de início e fim de pega da pasta com cinza volante, cujo resultado pode-se relacionar com o elevado valor de potencial zeta negativo desse material (-20,3 mV). Em argamassas, foi possível perceber a influência direta do potencial zeta em aspectos como teor de ar incorporado, sendo que a argamassa com cinza volante, que apresentou potencial zeta altamente negativo quando comparada às demais, finalizou o período de estabilização com teores de ar incorporado de 5,85%. As argamassas com somente cimento e com cimento e sílica, que apresentaram menores valores em módulo de potencial zeta, finalizaram o período de estabilização com 10,12% e 8,25% de ar incorporado. A influência do baixo teor de ar incorporado foi notada nos ensaios de consistência, em que a argamassa com cinza volante apresentou valores de espalhamento significativamente menores após 72 h de estabilização. Em contrapartida, o elevado módulo de potencial zeta da cinza volante mostrou-se positivamente influente ao diminuir a coalescência de bolhas. No estado endurecido foi possível perceber a influência indireta causada pelo potencial zeta, sendo que o teor de ar incorporado e a coalescência de bolhas afetam as propriedades físicas e mecânicas.

Abstract: The ready-mix-mortars are increasingly present in buildings, since they can be kept in fresh state for up to 72 hours, which results in practicality and benefits to the works. Aiming to evaluate how the change in zeta potential caused by the addition of fine wastes can influence the properties of ready-mix-mortar, the behavior of pastes and mortars was evaluated to subsequently relate it to the results obtained in the tests of zeta potential of the particles. The wastes used in the study were silica and fly ash. The dispersion of the cement and waste particles was also evaluated, based on the zeta potential and sedimentation velocity of the materials, as well as tests were performed on pastes to verify only the behavior of the fine materials (cement and waste) and, finally, the behavior of the ready-mix-mortar was evaluated, both in the fresh and hardened states. In all stages of the study, samples/pastes/mortars were prepared containing each of the wastes and also only cement as fine material.The effects of the zeta potential could be observed in the sedimentation speed, where the sample containing only cement presented low zeta potential modulus and high sedimentation speed and the sample with cement and fly ash presented high zeta potential modulus and low sedimentation speed. A greater tendency to agglomeration can be noted in pastes that presented zeta potential values favorable for such, the paste with cement only and the paste with cement and silica fume. It was also possible to observe a decrease in the initial and final setting time of the paste with fly ash, whose result can be related to the high value of negative zeta potential of this material. In mortars, it was possible to realize the direct influence of zeta potential in aspects such as content of incorporated air, and the mortar with fly ash, which presented highly negative zeta potential when compared to the others, finished the stabilization period with contents of incorporated air of 5.85%. The mortars with only cement and with cement and silica, which showed lower values in zeta potential modulus, ended the stabilization period with 10.12% and 8.25% of incorporated air. The influence of the low content of incorporated air was noticed in the consistency tests, where the mortar with fly ash presented significantly lower spreading values after 72 hours of stabilization.On the other hand, the high modulus of zeta potential of the fly ash proved to be positively influential by reducing the coalescence of bubbles. In the hardened state it was possible to realize the indirect influence caused by the zeta potential, being that the content of incorporated air and the coalescence of bubbles affect the physical and mechanical properties.