RESUMO: Ataque por sulfato é um termo utilizado para descrever uma série de reações químicas que ocorrem entre os íons de sulfato com os produtos da hidratação do cimento Portland. O presente estudo tem por objetivo avaliar de maneira física (expansão linear, resistência à compressão e tração na flexão) e mineralógica (DRX), três diferentes composições de argamassa, alterando a composição dos finos (CPV – ARI, CPV – ARI com substituição parcial do cimento por 10%, em massa, de sílica ativa, e, CPV – ARI com substituição parcial por sílica de casca de arroz) frente ao ataque por sulfato de sódio, bem como, por sulfato de magnésio (concentração da solução de 0.7 molar). Os resultados obtidos indicam que a substituição parcial do cimento Portland pelas duas diferentes adições, geraram, resultados similares, ambas as adições foram capazes de mitigas os efeitos causados pelo ataque por sulfato de sódio, todavia, frente ao ataque por sulfato de magnésio, ambas as adições apresentaram uma maior degradação quando em comparação com as séries de referência.

ABSTRACT: Sulfate attack is a term used to describe a series of chemical reactions between sulfate ions and hydrated compounds of the hardened cement paste. The present study aims to evaluate the physical (linear expansion, flexural and compressive strength) and mineralogical properties (X-ray diffraction) of three different mortar compositions (Portland Cement CPV-ARI containing silica fume and rice husk ash, in both cases with 10% replacement of the cement by weight) against sodium and magnesium sulfate attack (concentration of SO42- equal to 0.7 molar). The data collected indicate that the replacing the cement by the two siliceous supplementary cementitious materials (SCMs) generate similar results, both SCMs were able to mitigate the effects of the sodium sulfate attack in both physical and chemical characteristics, however, both materials increase the deterioration (i.e. compressive strength) when exposed to MgSO4 solution.

RESUMO O resíduo de cerâmica vermelha (RCV) proveniente de blocos e tijolos é gerado na produção destes artefatos e na indústria da construção civil, quando da execução das vedações verticais. No primeiro caso, o resíduo apresenta menor teor de contaminantes, enquanto no segundo, o resíduo contém maior grau de impurezas devido à estocagem com outros materiais residuais previamente à destinação final. O volume de RCV gerado requer adequada destinação para evitar impactos ambientais, conforme estabelece a Resolução 307 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA). A potencialidade reativa do RCV com a cal o qualifica para o uso como adição mineral na composição do cimento Portland evitando, assim, a disposição em aterros destinados à resíduos de construção civil. A análise da viabilidade da incorporação do RCV ao cimento Portland requer estudos que envolvam os efeitos sobre a resistência à compressão e, sobretudo, sobre o desempenho da matriz hidratada quando susceptível à ação de interações físico-químicas deletérias. O presente trabalho tem por objetivo avaliar a influência da incorporação do RCV moído na composição do cimento Portland sobre duas propriedades relacionadas à durabilidade do concreto: resistência à ocorrência de reação álcali-sílica (RAS) e resistência ao ataque por sulfato de sódio. Para isto, argamassas de cimento CP V - ARI (referência) e composições com a substituição de 10% do cimento, em massa, por fíler calcário ou RCV, com três diferentes finuras, foram avaliadas quanto à RAS, segundo a NBR 15.577-5/2008, e à expansão decorrente do ataque por sulfato de sódio, conforme a NBR 13.583/2014, com tempos de exposição estendidos para uma avaliação mais criteriosa da degradação. Os resultados evidenciam que o RCV causou aumento na expansão por RAS e, na maior parte dos casos, também aumentou a expansão devido ao ataque por sulfato de sódio. Por outro lado, a maior cominuição do RCV tende a melhorar o desempenho da matriz cimentícia frente às ações deletérias a que foi submetida, ou seja, a maior finura do RCV impacta, positivamente, no comportamento do material frente à degradação. O fíler calcário não influenciou o resultado de expansão por RAS e propiciou redução da expansão provocada pelo ataque por sulfato de sódio. A análise em tempos prolongados de exposição (66 dias para o ensaio de RAS e 210 dias para o ensaio de ataque por sulfato) evidenciou que o RCV moído por 1,5 horas possui potencialidade para a sua utilização como adição mineral na composição do material ligante, com tendência a apresentar desempenho similar à matriz de cimento Portland frente ao ataque por sulfato. Com relação à RAS, há que se incrementar a cominuição do RCV moído por 1,5 horas para aproximar, ao máximo, a sua distribuição granulométrica à distribuição do cimento, o que tende a potencializar a capacidade mitigadora desta adição mineral.

ABSTRACT The red-clay waste (RCW) derives from blocks and bricks in their production process and also in the construction industry, when these materials are used in vertical walls. When originated in the production process, the RCW presents a lower degree of impurities, while when originated from construction sites, it contains a greater degree of impurities due to being stored with other residues before its disposal. According to the Brazilian Environmental Council (CONAMA) in its Resolution 307, RCW requires a proper disposal to avoid environmental impacts. The reactive capability of RCW and lime qualifies it to be used as a mineral admixture in Portland cement composition thus avoiding its disposal in landfills for construction waste. The viability of RCW incorporation in Portland cement requires analyses, such as studies of its compressive strength, and moreover of its performance when the hydrated paste is under physical and chemical deleterious interactions. This paper aims to evaluate the influence of milled RCW in Portland cement's composition, emphasizing two properties related to concrete's durability: its resistance to alkali-silica reaction (ASR) and its resistance to sodium sulfate attack. Therefore, CP V - ARI cement mortars (to be used as reference) and compositions of 10% replacement in cement mass by limestone filler or RCW, in three different fineness, were evaluated for ASR, according to NBR 15.577-5/2008, and for their expansion due to the sodium sulfate attack, according to NBR 13.583/2014. Although, the exposure time was extended aiming a more careful assessment of their degradation. Results showed that RCW increased the expansion caused by ASR, and, in most cases, also increased the expansion due to sodium sulfate attack. On the other hand, a higher comminution of RCW tends to improve the performance of the cementitious matrix when submitted to deleterious action, that is, a greater fineness of RCW has a positive impact on the material behavior under degradation. The limestone filler did not influence the result of expansion by ASR, but caused a reduction of the expansion induced by sodium sulfate attack. The analysis of the extended exposure time (66 days for ASR tests and 210 days for sulfate attack tests) showed that RCW milled for 1.5 hours might potentially be used as a mineral admixture in the binder material's composition, tending to show a similar performance to Portland cement matrix under sodium sulfate attack. Regarding the RAS, and increase in the comminution of RCW milled for 1.5 hours is required to make its particle size distribution similar to the cement's, which tends to enhance the mitigation capacity of this mineral admixture