Avaliação do desempenho de concretos autocicatrizantes produzidos com materiais cimentícios suplementares submetidos à migração de íons cloreto

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dc.contributor.advisor1Vieira, Geilma Lima
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0001-6148-3307
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5783172236615493
dc.contributor.authorRangel, Heitor Antonio Tschaen
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0009-0006-1523-4565
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/9038050514244052
dc.contributor.referee1Schankoski, Rudiele Aparecida
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0003-1306-3986
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3391191554375710
dc.contributor.referee2Pacheco, Fernanda
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0003-3455-491X
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/1290352347466444
dc.date.accessioned2025-11-11T14:32:30Z
dc.date.available2025-11-11T14:32:30Z
dc.date.issued2025-08-14
dc.description.abstractThe presence of cracks, one of the main pathological manifestations of concrete, promotes the appearance of other pathological manifestations. The self-healing of reinforced concrete, which enables the closure of cracks, is seen as a means to extend the service life of structures, generating economic benefits compared to the costs of rehabilitation. Thus, this study aimed to analyze the self-healing phenomenon in different types of concrete with regard to chloride ion migration, carried out through the test governed by ASTM C1202 (2022). In an attempt to identify the compounds formed during the self-healing process, an X-Ray Diffraction (XRD) test was performed using samples taken after the migration test. Additionally, the electrical resistivity test, governed by ASTM C1876 (2024), was conducted, along with the proposal of a visual tool for internal crack analysis, named Colorimetric Analysis Test for Internal Cracking and Self-Healing of Concrete (EACFAIC). For the evaluation, in addition to intact specimens, two ranges of induced cracking were produced in the studied concretes, which were as follows: 1 – Reference concrete with CP V ARI cement; 2 – Concrete with 10% silica fume replacement; 3 – Concrete with 50% fly ash replacement; 4 – Concrete with 75% blast furnace slag replacement; 5 and 6 – Concrete with crystalline additive in two dosages (1% and 5%). The study observed some degree of self-healing in all types of concrete analyzed. However, the highest performances—both in self-healing capacity and in resistance to chloride ion migration (ASTM C1202 test), were achieved with the mineral replacements. These substitutions significantly reduced the passing charge compared to the reference concrete, by 295.91% (Range 1) and 195.49% (Range 2) for blast furnace slag, 116.95% (Range 1) and 117.45% (Range 2) for silica fume, and 130.76% (Range 1) and 64.35% (Range 2) for fly ash. In the volumetric electrical resistivity test governed by ASTM C1876, the concretes with mineral additions confirmed their superiority over the cement-rich mixtures. In the EACFAIC analysis, internal self-healing was implicitly verified in all concretes, corroborating the other test results. The X-Ray Diffraction test identified two main compounds: silicon oxide, originating from the cement, and calcium carbonate, which confirms the hypothesis of self-healing in all concretes
dc.description.resumoA presença das fissuras, uma das principais manifestações patológicas do concreto, promove o surgimento de outras manifestações patológicas. A autocicatrização do concreto armado, que promove o fechamento de fissuras, é vista como um meio de aumentar a vida útil das edificações, gerando benefícios econômicos frente ao dispêndio de sua reabilitação. Com isso, este trabalho buscou analisar o fenômeno de autocicatrização em diferentes tipos de concreto com vistas à migração de íons cloreto, realizado por meio do ensaio regido pela ASTM C1202 (2022), e na tentativa de identificar os compostos formados no processo de autocicatrização, foi realizado o ensaio de Difração de Raios - X (DRX), com amostras retiradas após o ensaio de migração. Ainda no processo investigativo, foi realizado o ensaio de resistividade elétrica regido pelo ensaio da ASTM C1876 (2024), além da propositura de uma ferramenta de análise visual de fissuras internas, nomeado de Ensaio de Análise Colorimétrica de Fissuração e Autocicatrização Interna do Concreto – EACFAIC. Para a realização da avaliação, além dos corpos de prova íntegros, foram produzidas duas faixas de fissuração induzidas nos concretos estudados, sendo eles: 1 - Concreto de CP V ARI (referência); 2 - Concreto com substituição de sílica ativa (10%); 3 - Concreto com substituição de cinza volante (50%); 4 – Concreto com substituição de escória de alto-forno (75%); 5 e 6 – Concreto com aditivo cristalizante em dois traços (1% e 5%). A pesquisa observou algum grau de autocicatrização em todos os tipos de concreto analisados. No entanto, os maiores desempenhos tanto na autocicatrização quanto na resistência à migração de íons cloreto do ensaio ASTM C1202, foram alcançados com as substituições minerais. Essas substituições reduziram significativamente a carga passante em relação ao concreto de referência, sendo de 295,91% (Faixa 1) e 195,49% (Faixa 2) na escória de alto-forno, de 116,95% (Faixa 1) e 117,45% (Faixa 2) na sílica ativa, e de 130,76% (Faixa 1) e 64,35% (Faixa 2) na cinza volante. No ensaio de Resistividade elétrica-volumétrica regido pela ASTM C1876, as substituições minerais confirmaram superioridade frente aos demais concretos ricos em cimento. Na EACFAIC, foi possível constatar, de forma implícita, a existência de autocicatrização interna de todos os concretos, corroborando com os demais ensaios. No ensaio de Difração de Raios-X, constataram-se dois principais compostos, o óxido de silício proveniente do cimento, e o carbonato de cálcio, composto que confirma a hipótese de autocicatrização em todos os concretos.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/20600
dc.languagepor
dc.language.isopt
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Engenharia Civil
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil
dc.rightsopen access
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
dc.subjectConcreto
dc.subjectAutocicatrização
dc.subjectASTMC 1202
dc.subjectASTM C1876
dc.subjectÍons cloreto
dc.subjectConcrete
dc.subjectSelf-healing
dc.subjectChloride ions
dc.subject.cnpqEngenharia Civil
dc.titleAvaliação do desempenho de concretos autocicatrizantes produzidos com materiais cimentícios suplementares submetidos à migração de íons cloreto
dc.title.alternativeEvaluation of the performance of self-healing concretes produced with supplementary cementitious materials subjected to chloride ion migration
dc.typemasterThesis
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