Efeito da incorporação de resíduos da indústria petrolífera na durabilidade de argamassas de reparação de estruturas de betão

Na presente dissertação, o trabalho desenvolvido teve como objetivo, a avaliação de alguns parâmetros de durabilidade de argamassas com incorporação de catalisador exausto de FCC (do inglês “Fluid Catalytic Cracking”) para serem utilizadas na reparação de estruturas de betão. O catalisador exausto de FCC é um resíduo da indústria petrolífera e o utilizado neste estudo é proveniente da refinaria da Petrogal, S.A. em Sines. A presente investigação baseou-se na preparação, e avaliação de propriedades, de duas séries distintas de argamassas: a série que se denominou “RAS” e a série que se denominou “Durabilidade”, nas quais se substituiu, parcialmente entre 5, 10 e 15%, em massa de cimento por resíduo exausto de FCC. As argamassas de ambas as séries diferenciam-se entre si, sobretudo, pela utilização de areia reativa nas argamassas da série RAS e de areia inerte no caso das argamassas da série durabilidade. Nas argamassas estudadas foram realizados ensaios no estado fresco e ensaios no estado endurecido. Os ensaios no estado fresco incluíram a determinação da consistência por espalhamento, da massa volúmica e do teor de ar. Nos ensaios no estado endurecido foram avaliadas, no caso das argamassas da série RAS a extensão da reação àlcalis-sílica e no caso das argamassas da série Durabilidade as resistências mecânicas - à flexão e à compressão, a resistência à carbonatação acelerada, o módulo de elasticidade à compressão, a absorção capilar, a permeabilidade ao oxigénio, a difusão de cloretos em regime não estacionário. O trabalho desenvolvido nesta dissertação demonstrou que a incorporação de catalisador exausto de FCC, em argamassas à base de cimento, minimiza o efeito de expansão das reações álcalis-sílica, bem como contribui para reduzir a absorção capilar e coeficiente de difusão de cloretos. No entanto, este resíduo quando incorporados em argamassas contribui para a diminuição da resistência à carbonatação acelerada e para o aumento da permeabilidade ao oxigénio.

The aim of this research, is the evaluation of the effect that the exhaust Fluid Catalytic Cracking (FCC) – used as a partial cement replacement – has on some durability parameters, in order to be used as a structure repair mortar. The exhausted catalyst FCC used in this research, is a residue that is produced in an oil refinery named Petrogal, S.A. located in Sines. The current research, was based on the preparation and evaluation of the properties of two different series of mortars: serie “RAS” and serie “Durabilidade”, in which one of this series was replaced 5, 10 and 15% of cement by exhausted catalyst FCC. The main difference between RAS and Durabilidade series was the sand used, respectively reactive sand (used in RAS series) and non-reactive sand (used in Durabilidade series). The studied mortars were tested in two different states, fresh and hardened. The tests performed on the fresh mortars whose objective was the evaluation of the flow, density and air content for both series. In the hardened state alkali-silica reaction was tested only in RAS series while in Durabilidade series the compression and flexural strenght, elasticity modulus, water absorption capilarity, non steady chloride diffusion, carbonation resistance and oxygen permeability were tested. This essay showed that the FCC when used as partial cement replacement in cement based mortars, minimizes the expansion due to alkali-silica reaction. It reduces aswell the capilarity absorption and the non steady state chloride diffusion. However the FCC incorporation also reduces the resistance to carbonation and increases the oxygen permeability.