Development of high-performance ecological mortar with the addition of gneiss powder
DOI:
https://doi.org/10.46421/entac.v20i1.5749Keywords:
High performance mortar, Ecological mortar, Durability, Mechanical propertiesAbstract
The mechanical and durability properties of high-performance structural mortars with the addition of gneiss powder (GN) and silica fume were analyzed in comparison to the Reference (cement and silica fume) aged 112 days. The chemical, physical and mineralogical characterization of the materials was carried out. The mortar with NG showed good physical indexes (capillarity coefficient of 0.06%; immersion absorption of 0.62%, open porosity of 1.41%, theoretical porosity of 0.13%), high compressive strength (> 114 MPa), high flexure (10 MPa) with an increase in compressive strength of 33.50% and flexural tensile strength of 61%. The surface electrical resistivity reached good values: 1123 kΩ.cm and the volumetric resistivity of 1,973 Ω.m. There was also a 6,47% reduction in CO2 emissions to produce GN mortars compared to REF mortar. It is concluded that the incorporation of gneiss powder in mortars provides improvements in physical, mechanical and durability properties, in addition to being ecologically more sustainable.
References
CARVALHO, A. R. de; SILVA JÚNIOR, G. da.; FONTES, W. C.; SILVA, G. J. B.; PEDROTI, L. G.; OLIVEIRA, T. M. de. Influência do efeito fíler do pó de mármore na produção de concretos para pavimentos intertravados. Ambiente Construído, Porto Alegre, v. 23, n. 4, p. 217-239, out./dez. 2023.
GIANNETTI, B. F. et al. Towards more sustainable social housing projects: recognizing the importance of using local resources. Building and Environment, v. 127, p. 187-203, 2018.
SILVA, A. G.; BRANDAO, N. N. C. M. Diagnóstico da produção e descarte de resíduos de pedras ornamentais em uma marmoraria na cidade de padre Paraíso – MG. Monografia (Especialização), Faculdades Unificadas de Teófilo Otoni, Teófilo Otoni, 52 p., 2015.
ANDRIOLO, F. R. Usos e abusos do pó de pedra em diversos tipos de concreto. In: Seminário: O uso da fração fina da britagem. II SUFFIB, São Paulo, 2005. Anais, São Paulo, EPUSP, 2005.
SCHUMACHER, H. R. S. P. Caracterização do concreto convencional com pó de pedra em substituição parcial a areia natural. Dissertação (Mestrado) - Curso de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Centro de Ciências Tecnológicas, Universidade do Estado de Santa Catarina, Joinville, 2007
ASSOCIAÇÃO NACIONAL DAS ENTIDADES DE PRODUTORES DE AGREGADOS PARA CONSTRUÇÃO. (ANEPAC). Mercado. 2024. Disponível em: https://anepac.org.br/mercado/. Acesso em: 11/05/2024.
MARTINS, M. P. Caracterização do pó de pedra de gnaisse para produção de concreto. p. 1241-1244. In: 70º Congresso Anual da ABM, Rio de Janeiro, 2015.
SCHANKOSKI, R. A. et al. Avaliação da reologia de concretos autoadensáveis contendo fílers de britagem. Revista Materia, v. 22, n. 2, 2017.
SCHANKOSKI, R. A. et al. Fresh and hardened properties of self-compacting concretes produced with diabase and gneiss quarry by-product powders as alternative fillers. Construction and Building Materials, v. 224, p. 659–670, 2019.
CHEN, Z. et al. Utilization of gneiss coarse aggregate and steel slag fine aggregate in asphalt mixture. Construction and Building Materials, v. 93, p. 911–918, 2015.
YANNICK, T. L. et al. Properties of waste gneiss powder used to design eco-friendly cement mortar. JMST Advances, v. 6, p. 1–21, 2024.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS: ABNT NBR 13276: Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos ― Determinação do índice de consistência, Rio de Janeiro, 2016.
COMITÉ EUROPEU DE NORMALIZAÇÃO. NP EN 12390-3: Ensaio de Concreto Endurecido – Resistência à compressão dos corpos de prova de ensaio, Portugal, 2009.
____ ABNT NBR 12142: Concreto – Determinação da resistência à tração na flexão de corpos de provas prismáticos, Rio de Janeiro, 2010.
____ ABNT NBR 9778: Argamassa e concreto endurecidos – Determinação da absorção de água, índice de vazios e massa específica, Rio de Janeiro, 2005.
____ ABNT NBR 9204: Concreto endurecido — Determinação da resistividade elétrico-volumétrica — Método de ensaio, Rio de Janeiro, 2012.
AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM G57: Standard Method for Field Measurement of Soil Resistivity Using the Wenner Four-Electrode Method. West Conshohocken, 2006. 5p.
SANJUÁN, M. Á. et al. Carbon dioxide uptake by cement-based materials: A spanish case study. Applied Sciences (Switzerland), v. 10, n. 1, 2020.
MADDALENA, R.; ROBERTS, J. J.; HAMILTON, A. Can Portland cement be replaced by low-carbon alternative materials? A study on the thermal properties and carbon emissions of innovative cements. Journal of Cleaner Production, v. 186, p. 933–942, 2018.
HABERT, G. et al. Lowering the global warming impact of bridge rehabilitations by using Ultra High Performance Fibre Reinforced Concretes. Cement and Concrete Composites, v. 38, p. 1–11, 2013.
Flower, D.J.M.; Sanjayan, J.G. Greenhouse gas emissions due to concrete manufacture. In: Flower, D.J.M.; Sanjayan, J.G. Handbook of low carbon concrete. Oxford, UK: Butterworth-Heinemann, 2017. Capítulo 12, p. 1-16.
SANTORO, J. F.; KRIPKA, M. Determinação das emissões de dióxido de carbono das matérias primas do concreto produzido na região norte do Rio Grande do Sul. Ambiente Construído, v. 16, n. 2, p. 35–49, 2016.
NEVILLE, A. M. Propriedades do concreto; Trad. CREMONINI, R. A. 5. ed. São Paulo, Bookman, 2016.
COMITÉ EURO-INTERNATIONAL DU BÉTON. CEB Bull 192:: Diagnosis and
assessment of concrete structures — state of the art reportLausanne, 1989.MARVILA, M. T. et al. Estudo da capilaridade para argamassas de múltiplo uso. Anais. Assosiação Brasileira de Metalurgia, Materiais e Mineração. v. 72, p. 2572–2578, São Paulo, 2017.
LAYSSI, H. et al. Electrical resistivity of concrete. Concrete International, v. 37, n. 5, p. 41–46, 2015.
HORNBOSTEL, K.; LARSEN, C. K.; GEIKER, M. R. Relationship between concrete resistivity and corrosion rate - A literature review. Cement and Concrete Composites, v. 39, p. 60–72, 2013.
HABERT, G. et al. Lowering the global warming impact of bridge rehabilitations by using Ultra High Performance Fibre Reinforced Concretes. Cement and Concrete Composites, v. 38, p. 1–11, 2013.
AMERICAN ASSOCIATION OF STATE HIGHWAY AND TRANSPORTATION OFFICIALS. AASHTO: TP 95. Standard Method of Test for Surface Resistivity Indication of Concrete’s Ability to Resist Chloride Ion Penetration. 2014.
BALESTRA, C. E. T., et al. Evaluation of chloride ion penetration through concrete surface electrical resistivity of field naturally degraded structures present in marine environment. Construction and Building Materials, 230, 116979. 2020.
MEDEIROS, R. A.; LIMA, M. G. Electrical resistivity of unsaturated concrete using different types of cement. Construction and Building Materials, v. 107, p. 11–16, 2016.
