Contribuição para o conhecimento sobre o efeito da utilização de material pozolânico no fabrico de betão

O presente trabalho, realizado no âmbito da Tese de Mestrado, tem como principal objectivo estudar as características pozolânicas dos materiais da zona de Arganil para substituição parcial do cimento Portland com o objectivo de intensificar certas qualidades devido à diminuição da porosidade do betão. Estas qualidades são interessantes quando se procura maior durabilidade. Para tal, foram realizados diversos ensaios para a caracterização física, química e mineralógica dos produtos. Os metacaulinos utilizados foram obtidos de amostras de argila submetidas a calcinação (750oC, durante uma hora), processo que permitiu a desidroxilação quase total da matéria-prima, transformando esta numa fase amorfa e irreversível, com propriedades pozolânicas. São apresentados os resultados dos ensaios de caracterização da matéria-prima, das condições de calcinação e do produto resultante da desidroxilação, nomeadamente a determinação da pozolanicidade e superfície específica e das características fundamentais para a aplicabilidade do produto. Descreve ainda o emprego do metacaulino em betões de resistência convencional. Estudou-se a influência do emprego do metacaulino (15% de substituição de cimento, em massa) na resistência à flexão e à compressão (aos 28 dias) em argamassas e o emprego de metacaulino (10%, 15% e 20% de substituição de cimento, em massa) na resistência à compressão (3, 7 e 28 dias) no betão.

This Master’s Thesis, regards the study of the pozzolanic properties of the materials in the Arganil area, studying the possibility and implications of the partial substitution of Portland cement by metakaolin in the concrete composition. The purpose is to intensify some of the properties of the concrete by diminishing its porosity and consequently augment its durability. In order to do so, a wide range of tests of samples have been carried on, for the physical, chemical and mineralogical characterization of the samples. The metakaolin samples used for this work have been obtained from clay samples which had been submitted to calcinations (750 ºC). This process originated an almost full dehydroxylation of the raw material, transforming this phase in an amorphous and irreversible phase with pozzolanic properties. The tests results of the raw materials are presented, as well as the results of the calcinations conditions and the resulting desidroxilation product, namely the determination of the pozzolanicty and specific surface as well as the fundamental properties for the end use of the product. It also regards the usage of metakaolin in standard resistance concrete. The influence of the usage of metakaolin has been studied (a 15% substitution of cement in mass) in the bending strength and compression (for 28 days), in mortars and the use of metakaolin (10%, 15% and 20% of cement substitution in mass), in the compression resistance (3, 7 and 28 days) in concrete.