Análise de mecanismos potencialmente associados ao ataque interno por sulfato em concretos produzidos com agregado reciclado de concreto contaminado por gesso

Abstract

O uso de agregados reciclados de concreto (ARCO) representa uma alternativa sustentável para a gestão dos resíduos da construção civil, porém a presença de gesso pode aumentar a disponibilidade de sulfatos no sistema cimentício e influenciar a durabilidade dos concretos. Neste contexto, esta pesquisa teve como objetivo avaliar a influência da contaminação por gesso em agregados reciclados de concreto sobre o comportamento físico, mecânico e microestrutural dos concretos produzidos, investigando mecanismos potencialmente associados ao ataque interno por sulfato. Para isso, foram produzidos concretos com agregados naturais e reciclados, com e sem adição de gesso, os quais foram submetidos à caracterização física e química dos agregados, ensaios de absorção de água, resistência à compressão, variação dimensional, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de raios X (DRX). Os resultados indicaram que a incorporação do agregado reciclado promoveu um aumento, em média, de 74,89% da absorção de água e uma redução de 25,56% nos valores de resistência a compressão em concretos moldados com ARCO em relação aos moldados com agregado natural; além de indicarem maior heterogeneidade microestrutural, enquanto os concretos contendo gesso apresentaram maior ocorrência de formações cristalinas compatíveis com etringita. A análise integrada demonstrou que o comportamento dos concretos não foi determinado exclusivamente pela presença de sulfatos ou pela formação desses produtos, mas pela interação entre disponibilidade de sulfatos, estrutura porosa da matriz e localização dos produtos de reação. Conclui-se que os concretos produzidos com agregado reciclado contaminado por gesso apresentaram os comportamentos mais compatíveis com mecanismos potencialmente associados ao ataque interno por sulfato, pois combinam estrutura porosa e maior disponibilidade de sulfato.

The use of recycled concrete aggregates (RCA) represents a sustainable alternative for construction and demolition waste management; however, the presence of gypsum can increase sulfate availability in the cementitious system and influence concrete durability. In this context, this research aimed to evaluate the influence of gypsum contamination in recycled concrete aggregates on the physical, mechanical, and microstructural behavior of the produced concretes, investigating mechanisms potentially associated with internal sulfate attack. To this end, concretes specimens were cast with natural and recycled aggregates, with and without the addition of gypsum. These were subjected to physical and chemical characterization of the aggregates, water absorption tests, compressive strength tests, dimensional variation analysis, scanning electron microscopy (SEM), and X-ray diffraction (XRD). The results indicated that the incorporation of recycled aggregate promoted an average increase of 74.89% in water absorption and a reduction of 25.56% in compressive strength in concretes cast with RCA compared to those cast with natural aggregate. Furthermore, the results indicated greater microstructural heterogeneity, while the gypsum-containing concretes exhibited a higher occurrence of crystalline formations compatible with ettringite. The integrated analysis demonstrated that the behavior of the concretes was not exclusively determined by the presence of sulfates or the formation of these products, but by the interaction among sulfate availability, the porous structure of the matrix, and the location of the reaction products. It is concluded that concrete specimens produced with gypsum-contaminated recycled aggregate exhibited behaviors most compatible with mechanisms potentially associated with internal sulfate attack, as they combine a porous structure with greater sulfate availability.