Abstract Carbonation curing differs from weathering carbonation since it is performed intentionally at the early ages of cement hydration. This cure involves applying different levels of CO2 (5% to 99%) to concrete for a short period of time, usually followed by conventional hydration. The objective of this article was to evaluate the carbonation curing in metakaolin-based geopolymer concretes, activated with NaOH and Na2SiO3, and compare them with Portland cement (PC) concrete. The following tests were applied: determination of pH, carbonation depth, water absorption by immersion, void index, and compressive strength. The results showed that after the carbonation curing, the geopolymer concrete had compressive strength and carbonation depth equivalent to the concrete with PC, but with a lower absorbed CO2 content. Although this type of cement absorbs less CO2 but is more sensitive to carbonation. The effect on the void ratio was not remarkable. Furthermore, the alkalinity of concretes can be partially recovered after subsequent curing by water immersion.

Resumo A cura por carbonatação difere da carbonatação por intemperismo, pois é realizada intencionalmente nas primeiras idades de hidratação do cimento. Essa cura envolve a aplicação de diferentes níveis de CO2 (5% a 99%) ao concreto por um curto período de tempo, geralmente seguido de hidratação convencional. O objetivo deste artigo foi avaliar a cura da carbonatação em concretos geopolímeros à base de metacaulim, ativados com NaOH e Na2SiO3, e compará-los com o concreto de cimento Portland (CP). Foram aplicados os seguintes testes: determinação do pH, profundidade de carbonatação, absorção de água por imersão, índice de vazios e resistência à compressão. Os resultados mostraram que após a cura da carbonatação, o concreto geopolimérico apresentou resistência à compressão e profundidade de carbonatação equivalentes ao concreto com CP, porém com menor teor de CO2 absorvido. Portanto, este tipo de cimento absorve menos CO2, mas é mais sensível à carbonatação. O efeito na taxa de vazios não foi notável. Além disso, a alcalinidade dos concretos pode ser parcialmente recuperada após a cura subsequente por imersão em água.

Abstract Carbonation curing alters the characteristics of the concrete's microstructure and can interfere with the penetration of aggressive ions. The objective of this article was to evaluate the influence of CO2 pressure and carbonation cure time on chloride profiles. Concrete specimens were cured by carbonation with CO2 pressures ranging from 5 to 25 Psi, for a time within the carbonation chamber of 8, 24, and 36 hours. These concretes were subjected to 30 wetting and drying cycles in NaCl solution to stimulate the chloride ingress. The carbonation depth and the microstructure of the concrete were monitored over time. Chloride profiles were obtained and modeled by 4 mathematical equations. The results showed that the combination of less time and CO2 pressure during carbonation curing potentiated the reduction of chloride penetration in concrete. Also, the carbonation curing conditions of 5 and 10 Psi for 8 hours reduced the chloride diffusion coefficient.

Resumo A cura por carbonatação altera as características da microestrutura do concreto e pode interferir na penetração de íons agressivos. O objetivo deste artigo foi avaliar a influência da pressão de CO2 e do tempo de cura da carbonatação nos perfis de cloreto. As amostras de concreto foram curadas por carbonatação com pressões de CO2 variando de 5 a 25 Psi, por um tempo dentro da câmara de carbonatação de 8, 24 e 36 horas. Esses concretos foram submetidos a 30 ciclos de umedecimento e secagem em solução de NaCl para estimular o ingresso de cloretos. A profundidade de carbonatação e a microestrutura do concreto foram monitoradas ao longo do tempo. Perfis de cloreto foram obtidos e modelados por 4 equações matemáticas. Os resultados mostraram que a combinação de menor tempo e pressão de CO2 durante a cura por carbonatação potencializou a redução da penetração de cloretos no concreto. Além disso, as condições de cura por carbonatação de 5 e 10 Psi por 8 horas reduziram o coeficiente de difusão do cloreto.