Resumo Soluções bacterianas têm sido estudadas para promover a autocura de matrizes cimentícias, entretanto, a concentração dessas soluções variou entre os estudos. Consequentemente, o objetivo deste estudo foi avaliar o potencial de autocura de diferentes concentrações de Bacillus subtilis AP91 encapsulado em perlita expandida (PE). O exame visual e a absorção capilar de água foram medidos ao longo do tempo. As amostras de teste também foram submetidas a testes de resistência de força. Foram avaliadas as propriedades físico-químicas do EP e sua distribuição na matriz. Não houve tendência observada no efeito da concentração da solução na largura da fissura cicatrizada. No entanto, a concentração afetou a quantidade e o comprimento das fissuras cicatrizadas. A absorção capilar diminuiu conforme as fissuras foram curadas, enquanto nenhuma mudança significativa foi medida na resistência da força, independentemente da concentração. Os resultados indicaram que a EP proporcionou encapsulamento adequado à solução bacteriana e que há uma distribuição adequada das cápsulas na matriz cimentícia.

Abstract Bacterial solutions have been studied to promote self-healing of cementitious matrices, however, the concentration of this solutions varied between studies. Consequently, the objective of this study was to evaluate the self-healing potential of different concentrations of Bacillus subtilis AP91 encapsulated in expanded perlite (EP). Visual examination and capillary absorption of water was measured over time. Test samples were also subjected to strength resistance tests. The physiochemical properties of EP and his distribution on the matrix was evaluated. There was no observable trend in the effect of solution concentration on the width of crack healed. However, concentration affected the quantity and length of the fissures healed. Capillary absorption decreased as fissures were healed while no significant changes were measured in strength resistance regardless of the concentration. Results indicated that EP provided suitable encapsulation to the bacterial solution and there is an adequate distribution of the capsules in the cementitious matrix.

Resumo A fim de mitigar os impactos ambientais e o calor de hidratação do consumo elevado de cimento em compósitos cimentícios avançado, o presente estudo propõe a substituição parcial de cimento por cinzas volantes (CV) e cinzas pesadas de carvão mineral (CPC) nas proporções de 15% em massa (7,5% de CV e 7,5% de CPC) e 30% em massa (15% de CV e 15% de CPC). As matrizes foram avaliadas em relação as suas características físicas e mecânicas através dos ensaios de resistência mecânica à compressão, absorção de água por capilaridade, velocidade de propagação de ondas ultrassônicas, somados à análise de imagens geradas pela microscopia eletrônica de varredura (MEV) e ensaio de espectrometria por dispersão de energia de raios-x (EDS). Os resultados indicam um comportamento superior da cinza volante devido a sua granulometria, forma e textura, destacando-se o traço no teor de 15%. Em termos de resistência mecânica à compressão, o traço TCV15 apresentou maior resistência em relação aos outros traços. Quanto à absorção por capilaridade, verificou-se linearidade nos valores encontrados e pequenas variações na ordem de 1% a 5% entre 28 e 56 dias.

Abstract To reduce environmental impact and hydration heat from high cement consumption in advanced cement-based composites, this study proposes the partial cement substitution by fly ash (FA) and coal bottom ash (CBA) in rates of 15% by mass (7.5% FA and 7.5% CBA) and 30% by mass (15% FA and 15% CBA). Matrixes were assessed for their physical and mechanical characteristics though the tests of compressive strength, capillary water absorption and ultrasonic pulse velocity, added to the analysis of images generated by scanning electron microscopy (SEM) and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS). Results indicated better performance of fly ash due to its particle size, shape and texture, especially for the rate of 15%. In terms of compressive strength, mixture RFA15 yielded the highest strength. The capillary water absorption results were linear and with low variations of about 1% and 5% between 28 and 56 days.