Dissertação de Mestrado

A formação de etringita tardia (DEF Delayed Ettringite Formation) é uma reação deletéria em matrizes cimentícias expostas a altas temperaturas ( 60C), entre outros fatores, podendo causar expansão e fissuração com impacto direto na durabilidade e nas propriedades mecânicas. Este estudo investigou o comportamento da DEF em pastas de cimento com diferentes composições (CP V, CP IV e CP III), submetidas a ciclo térmico padronizado, utilizando corpos de prova reduzidos (1 cm³) e o ensaio de carga pontual instrumentado (PLT-LVDT) como técnica inovadora para avaliação de reações expansivas. Foram analisadas propriedades físicas (expansão linear e volumétrica, variação de massa e densidade aparente), mecânicas (resistência à tração e módulo de elasticidade) e microestruturais (DRX, TG/DTG, MEV/EDS) até 540 dias. Pastas com CP V apresentaram maior suscetibilidade à DEF, com expansões volumétricas superiores a 1% e reduções de até 70% no módulo de elasticidade. Em contrapartida, pastas com CP III e CP IV, contendo adições minerais, mostraram comportamento mais estável e reação retardada. A análise microestrutural evidenciou cristais de etringita preenchendo poros e microfissuras nas pastas com os três cimentos, confirmando a existência e progressão da reação mesmo nos cimentos compostos. Conclui-se que a técnica PLT-LVDT foi eficaz na detecção de variações mecânicas associadas à DEF, permitindo ensaios com menor consumo de material.

The delayed ettringite formation (DEF) is a deleterious reaction in cementitious matrices exposed to elevated temperatures ( 60°C), among other factors, potentially causing expansion and cracking, with direct impact on durability and mechanical properties. This study investigated the behavior of DEF in cement pastes with different compositions (CP V, CP IV and CP III, according to Brazilian standards), subjected to a standardized thermal cycle, using small-scale specimens (1 cm³ or 0,06 in³) and the instrumented point load test (PLT-LVDT) as an innovative technique for evaluating expansive reactions. Physical (linear and volumetric expansion, mass variation, and apparent density), mechanical (tensile strength and elastic modulus), and microstructural (XRD, TG/DTG, SEM/EDS) properties were analyzed up to 540 days. Pastes produced with CP V showed greater susceptibility to DEF, with volumetric expansions exceeding 1% and reductions of up to 70% in elastic modulus. In contrast, pastes made with CP III and CP IV, which contain mineral additions, exhibited more stable behavior and delayed reaction. Microstructural analysis revealed ettringite crystals filling pores and microcracks in pastes with all three cements, confirming the presence and progression of the reaction even in blended cements. It is concluded that the PLT-LVDT technique was effective in detecting mechanical variations associated with DEF, enabling tests with reduced material consumption.