Detectando a distribuição de cloreto solúvel em água da pasta de cimento em uma maneira de alta precisão

O objetivo geral deste procedimento é usar um método de moagem avançado para obter com precisão a distribuição de cloreto ao longo da profundidade da pasta de cimento sob condições cíclicas úmidas e secas. Este método pode ajudar a responder a perguntas-chave no campo de transporte de cloreto sobre como obter perfis de cloreto de alta precisão. A principal vantagem dessa técnica é que a precisão da distribuição de cloreto ao longo da profundidade pode ser muito melhorada.

Para iniciar a preparação da amostra, use uma escova para remover todos os contaminantes e poeira de um molde de 70 milímetros por 70 milímetros por 70 milímetros. Cubra as superfícies internas do molde com óleo diesel desmoldante. Em seguida, coloque sequencialmente 1.000 gramas de água deionizada e 2.000 gramas de cimento em uma panela de mistura de cinco litros.

Prenda a panela em uma batedeira e misture a 65 rpm por 90 segundos. Deixe a mistura descansar por 30 segundos enquanto raspa a pasta das paredes internas e retorna a pasta à mistura a granel. Em seguida, misture a 130 rpm por 60 segundos.

Retire a panela da betoneira e despeje a pasta de cimento no molde. Coloque a pasta restante no molde com uma faca raspadora. Coloque o molde preenchido em uma mesa vibratória e vibre o molde por 10 segundos para compactar a pasta.

Em seguida, sele o molde com filme plástico para evitar a perda de água por evaporação. Deixe o cimento descansar em temperatura ambiente por 24 horas. Em seguida, remova a amostra de pasta de cimento endurecido do molde.

Cure a amostra a 23 graus Celsius em 95% de umidade relativa por 60 dias. Em seguida, fixe a amostra curada em uma máquina de corte de alta precisão. Corte uma placa de 20 milímetros de espessura da superfície que não entrou em contato com o molde para formar uma amostra de 70 milímetros por 70 milímetros por 50 milímetros.

A face recém-cortada será a superfície de exposição. Sele os outros cinco lados da amostra com resina epóxi líquida. Deixe a resina endurecer ao ar por 24 horas.

Coloque a amostra em espaçadores de um centímetro em uma caixa de plástico com a superfície de exposição voltada para baixo. Adicione uma solução de 3,5% em massa de cloreto de sódio e água deionizada à caixa até que o nível da solução esteja cerca de um centímetro acima da superfície de exposição. Observe o momento em que a solução de cloreto de sódio foi despejada na caixa.

Sele a caixa com filme plástico de 0,25 milímetro de espessura para evitar mudanças de concentração devido à evaporação da água. Armazene a caixa a uma temperatura constante de 23 graus Celsius em uma umidade relativa de 65% por 24 horas a partir do momento em que a solução de cloreto de sódio foi adicionada. Em seguida, remova a amostra da caixa e limpe suavemente a solução com uma toalha de papel.

Deixe a amostra a 23 graus Celsius em 65% de umidade relativa por seis dias para secar. Repita a imersão de 24 horas da superfície de exposição em uma solução de cloreto de sódio a 3,5% e o período de secagem de seis dias mais 11 vezes para um total de 12 ciclos. Após o 12º ciclo úmido e seco, fixe a amostra na base de uma retificadora CNC de alta precisão equipada com um cortador de liga de titânio.

Coloque papel coletor de pó ao redor da amostra. Configure um protocolo de moagem automatizado para moer a amostra em uma série de camadas com uma pausa de 60 segundos entre cada camada. Em seguida, inicie o processo de retificação.

Recupere o pó a cada intervalo de 60 segundos e substitua o papel coletor pela próxima camada. Armazene as amostras de pó em recipientes separados. Recupere o pó a cada intervalo de 60 segundos e substitua o papel coletor pela próxima camada.

Certifique-se de terminar de coletar o pó dentro desse intervalo de 60 segundos antes de criar a próxima camada. Quando o processo estiver concluído, triture cada amostra de pó com um almofariz e pilão até que a amostra possa ser peneirada em uma peneira de 80 mícrons. Seque as amostras peneiradas a 105 graus Celsius por duas horas.

Em seguida, coloque dois gramas de uma amostra seca em uma garrafa plástica de 100 mililitros. Adicione 50 mililitros de água deionizada e tampe a garrafa. Agite o frasco vigorosamente para garantir que a amostra e a água estejam bem misturadas.

Coloque a garrafa em um vibrador automático e vibre a garrafa por 24 horas para dissolver os cloretos solúveis em água. Filtrar a solução com papel de filtro e colocar duas porções de 10 ml do filtrado em balões cónicos. Adicionar duas gotas de solução de fenolftaleína a cada balão cónico.

Adicione ácido sulfúrico diluído a cada solução até que as soluções se tornem incolores. Em seguida, adicionar 10 gotas de um indicador de cromato de potássio a um balão e titular imediatamente com uma solução de nitrato de prata. Agitar manualmente o balão cónico durante a titulação para garantir que o nitrato de prata reage rapidamente com os iões cloreto.

Pare a titulação quando a solução parecer avermelhada e a cor não desbotar. Registar o volume da solução de nitrato de prata consumida. Certifique-se de interromper a titulação quando a solução ficar avermelhada e a cor não desbotar.

Repetir o processo de titulação com o segundo balão. Calcular o teor de cloreto solúvel em água para cada balão e calcular a média dos resultados. Perfis de cloreto solúveis em água foram criados para dois corpos de prova de pasta de cimento amostrados em intervalos de 0,5 milímetros e dois milímetros.

As curvas foram ajustadas com a função de erro da segunda lei de Fick e o coeficiente de difusão de cloretos foi calculado para cada perfil. Quando amostrado em intervalos de dois milímetros, o teor de cloreto no espécime de pasta de cimento pareceu diminuir monotonicamente com a profundidade. No entanto, quando amostrado em intervalos de 0,5 milímetros, o teor de cloreto atingiu um máximo antes de diminuir.

A diferença significativa nos coeficientes de difusão de cloreto e nas formas das curvas sugeriu que intervalos de dois milímetros eram muito grandes para um perfil de cloreto preciso para essa pasta, demonstrando a importância de intervalos pequenos e precisos. Depois de assistir a este vídeo, você deve ter um bom entendimento sobre como obter perfis de cloreto de alta precisão usando este método de retificação. Deve ser útil tanto para pesquisas quanto para trabalhos de campo que abordam a durabilidade dos materiais à base de cimento.