RESUMO A hierarquização de adição mineral para utilização como pozolana requer a determinação de sua reatividade, o que pode ser realizado via método indireto, por meio do ensaio de resistência à compressão de argamassa com cimento Portland (NBR 5.752). As adições minerais de alta reatividade, como a sílica de casca de arroz, a sílica ativa e o metacaulim, apresentam como característica peculiar a elevada área específica, o que potencializa a fixação de cal por atividade pozolânica e incrementa a resistência à compressão da matriz hidratada. A classificação, conforme a diretriz da norma NBR 12.653, está fundamentada na resistencia à compressão axial proporcional mínima de argamassa cimentícia pozolânica em relação à argamassa de referência. A substituição volumétrica parcial do cimento por adição mineral reduz a resistência à compressão do sistema, a ser compensada, total ou parcialmente, pelos compostos hidratados formados por atividade pozolânica. O presente artigo constitui a parte II do trabalho intitulado “Atividade pozolânica de adições minerais para cimento Portland” e contempla a avaliação da atividade pozolânica de sistemas cimento Portland - adição mineral, conforme as prerrogativas da norma NBR 5.752, além da aplicação de difratometria de raios-X e análise termogravimétrica (TG/DTG) em pastas idênticas às contidas nas argamassas para análise complementar ao método indireto. A parte I deste trabalho concluiu que há inadequabilidade na metodologia proposta na NBR 5.751 (IAP com cal) para a hierarquização de adições minerais de alta reatividade em virtude do esgotamento da reserva alcalina, embora a classificação seja admissível. Já a metodologia da NBR 5.752 (IAP com cimento Portland) permitiu a classificação e a hierarquização das adições minerais de alta reatividade (sílica de casca de arroz, sílica ativa e metacaulim) quando da realização do ensaio com cimento Portland de alta resistência inicial, apesar da extrapolação do limite máximo permissível de água de amassamento.

ABSTRACT The ranking of mineral addition for use as a pozzolan requires the determination of their reactivity. This can be performed using the indirect method, through the compressive strength test of Portland cement mortar. Mineral additions of high reactivity, such as rice hull silica, silica fume and metakaolin has high specific area, which increases the fixing lime by pozzolanic activity and increases the compressive strength of the hydrated matrix. The classification, according to the Brazilian Standard - NBR 12,653, is based on the minimum compressive strength proportion of cement pozzolanic mortar in relation to the reference mortar. The partial substitution of cement by volume mineral addition reduces the compression strength of the system to be balanced, in whole or in part, by hydrated compounds formed by pozzolanic activity. This paper is Part II of the article entitled "Activity of pozzolanic mineral additions for Portland cement" and provide an evaluation of pozzolanicity cement systems Portland - mineral addition, according to the Brazilian Standard - NBR 5752. In addition there are also the application of X-ray diffraction and thermal analysis (TG / DTG) in pastes same as contained in the mortar for further analysis to the indirect method. Part I of this paper concludes that the proposed methodology in the NBR 5751 (IAP with lime) is not suitable to rank to high reactivity in mineral additions due to the depletion of the alkaline reserve, although the classification is admissible. Furthermore, the methodology of NBR 5752 (IAP with Portland cement) was effective in classification and ranking of mineral additions of high reactivity (rice hull silica, silica fume and metakaolin) in the test with high early strength Portland cement, despite the extrapolation of the maximum mixing water allowed.

RESUMO A seleção de adição mineral pozolânica para compor a matriz de cimento Portland requer determinação prévia de sua reatividade, o que é realizado diretamente, por meio do ensaio Chapelle modificado (NBR 15.895), ou indiretamente, pelo ensaio de resistência à compressão de argamassa com cal (NBR 5.751). O teor de hidróxido de cálcio fixado pela pozolana e, consequentemente, os compostos hidratados formados, são subsídios na avaliação e discussão dos métodos normativos utilizados para caracterizar a atividade pozolânica. A determinação do teor de cal fixado requer, impreterivelmente, disponibilidade alcalina no sistema durante o período de ensaio estabelecido nas normas técnicas. O esgotamento precoce da cal invalida a determinação do teor de hidróxido de cálcio fixado, interfere na resistência à compressão da argamassa e, por fim, subestima a reatividade da pozolana. O presente trabalho aborda a avaliação da atividade pozolânica de sistemas hidróxido de cálcio - adição mineral, a partir dos métodos prescritos nas normas brasileiras pertinentes, e a análise complementar ao método indireto, baseado na resistência à compressão de argamassa com cal, por meio de difratometria de raios-X (DRX) e termogravimetria (TG/DTG) aplicadas em pastas em proporções de mistura idênticas às contidas nas argamassas. A análise conjunta do índice de atividade pozolânica (IAP) com DRX e TG/DTG visa analisar o consumo/esgotamento de portlandita nos sistemas e demonstrar que algumas pozolanas apresentam baixo desempenho quando avaliadas pela resistência à compressão de argamassas com cal, mesmo se capazes de fixar elevado teor de hidróxido de cálcio para formar compostos hidratados. Assim sendo, o método indireto, conforme a NBR 5.751, não é adequado para hierarquizar pozolanas de alta reatividade, como a sílica ativa e o metacaulim.

ABSTRACT Selecting of pozzolanic mineral additions to compose Portland cement requires previous determination of their reactivity. This is defined directly by the modified Chapelle test (NBR 15.895), or indirectly, by compressive strength test of lime mortar (NBR 5.751). The calcium hydroxide content consumed by pozzolan and formed hydrated compounds, are parameters in the evaluation and discussion of the standard methods used to characterize the pozzolanic activity. Determination of the lime content consumed requires, in any case, alkaline availability in the system during the test period established by the standard methods. The early consumption of lime invalidates the determination of fixed calcium hydroxide content, interferes in the compressive strength of the mortar, and finally, underestimates the reactivity of the pozzolan. This paper evaluates the pozzolanic activity of calcium hydroxide + mineral additions system, from standard methods in Brazil, and further analysis based on compression strength with lime mortar, X-ray diffraction (XRD) and thermogravimetry (TG / DTG) applied in paste of mixing ratios identical to those contained in the mortar. The combined analysis of the pozzolanic activity index (IAP) with XRD and TG / DTG aims to analyze the consumption of portlandite in the systems and demonstrate that some pozzolans have low performance when evaluated by the compressive strength. This performance is found even if pozzolans are able to consume high calcium hydroxide content to form hydrated compounds. Therefore, the indirect method, according to NBR 5.751, is not suitable to rank high reactivity pozzolans such as silica fume and metakaolin.

As adições minerais pozolânicas estão presentes em grande parte dos cimentos utilizados na produção de concreto estrutural. A seleção de pozolana requer caracterização prévia de seu potencial reativo, o que é realizado, diretamente, por meio do ensaio Chapelle modificado ou, indiretamente, por meio do ensaio de resistência à compressão de argamassa com cimento Portland ou cal hidratada. O objetivo deste trabalho é quantificar o IAP com cal da cinza de casca de arroz, metacaulim e sílica ativa, além da utilização de fíler calcário e quartzoso como materiais inertes de referência. A difração de raios X (DRX) de pastas idênticas às utilizadas nas argamassas preconizadas pelas normas permite analisar o consumo de portlandita, um indicativo imprescindível da atividade pozolânica. A análise conjunta do IAP com cal e a DRX visa investigar o consumo de hidróxido de cálcio nas misturas preconizadas pelo procedimento normalizado, possibilitando de analisar criticamente sua adequação. Os resultados indicam que o procedimento da NBR 5751 não é adequado para avaliar o potencial reativo de superpozolanas, já que houve o consumo total da cal, inviabilizando a avaliação comparativa baseada no resultado de resistência à compressão.

Mineral pozzolanic admixtures are present in many of cementitious materials used in the production of structural concrete. The selection of the pozzolan requires prior characterization of its reactive potential, which can be obtained directly by using the modified Chapelle test, or indirectly, by performing a compressive strength test of the mortar with Portland cement or hydrated lime. The objective of this study is to quantify the pozzolanic activity index with lime of rice husk ash, silica fume and metakaolin, as well as the use of fillers such as limestone and quartz dust as inert reference material. The X-ray diffraction (XRD) of pastes identical to those used in standard mortars allows us to analyse portlandite consumption, an essential indicative of pozzolanic activity. The combined analysis of IAP with lime and X-ray diffraction (XRD) is aimed at verifying the rate of consumption of calcium hydroxide in the mixtures recommended by standard procedures, creating an opportunity to critically analyse their suitability. The results indicate that the NBR 5751 procedure is not appropriate to compare the reactive potential of super pozzolan, since the investigation showed that the amount of lime in the mixture was completely consumed, preventing a comparative evaluation of the compressive strength results based on standardized testing.

Em ambientes de atmosfera marinha, o grande problema, quanto à durabilidade do concreto armado, é o ataque por íons cloreto. A previsão do tempo de vida útil, em ambientes desse tipo, é algo ainda em estudo e sem consenso no meio técnico e científico. Esse trabalho avança nesse sentido, propondo um caminho para interpretar dados de difusão de cloretos no concreto armado de alta resistência contendo adição de metacaulim e de sílica ativa. Os resultados mostraram que o metacaulim e a sílica ativa aumentaram a vida útil de serviço em ambientes contaminados com cloretos em 240% e 440%, respectivamente. Isto evidencia a eficiência da adição de metacaulim e da sílica ativa para a produção de concretos mais duráveis em regiões com grande influência de maresia.

In marine environments, the big problem related to concrete durability is a chloride ion attack. Service life prediction in this type of environment is still without consensus by technical and scientific researchers. This work presents advances by proposing a way to interpret data from chloride ions diffusion in high-strength concrete containing metakaolin and silica fume as admixtures. The results showed that metakaolin and silica fume increased service life in a marine environment by 240 per cent and 440 per cent, respectively. This evidenced the high efficiency of the metakaolin and silica fume admixtures as a way of producing more durable concretes for regions highly influenced by saltwater spray.