Filter paper method to determine the water retention curves for mortar and cement samples Translated title: Utilização do método do papel-filtro para determinação de curvas de retenção de água em argamassas e concretos

Abstract

Abstract This study deals with the application of the filter paper method to determine water retention curves for mortar and concrete samples. A water retention curve exhibits the relationship between water content and energy state in interstitial water, normally expressed as a negative value when compare to normal conditions of temperature and pressure, being referred to as suction. Considering the water retention curve as a basic characterization tool for unsaturated soils, its usage in the engineering field concerning most of the construction materials remains as a pending task. However, stating that not only permeability, but also the water retention curve performs a significant role for water and soluble substances flow through a material's pores makes this observation essential for life-span estimation in cases like reinforced-concrete structures. This research paper offers results for water retention curves obtained in mortar and concrete samples. The experimental curves went through a fitting adjustment process using Van Genutchen's [1] model, showing consistency with the obtained results. Furthermore, the water/cement mix ratio does not indicate or suggest a direct influence for water retention curves.

Translated abstract

Resumo Este trabalho trata do uso da técnica do papel-filtro para a obtenção, em laboratório, de curvas de retenção de água em corpos de prova de argamassa e concreto. A curva de retenção correlaciona o conteúdo de água de meios porosos com o estado de energia da água intersticial, que em condições não saturadas (vazios não totalmente preenchidos por água) é normalmente negativo em relação às condições normais de temperatura e pressão, sendo denominado de sucção. Embora possa ser descrita como uma ferramenta básica de caracterização de solos não saturados, o uso da curva de retenção em concretos e argamassas ainda não foi introduzido na prática da engenharia para a maioria dos materiais de construção. Pode-se dizer, contudo, que não somente a permeabilidade, mas também a curva de retenção desempenha um papel fundamental no fluxo de água e substâncias solúveis pelos poros do material, sendo imprescindível o seu conhecimento, para, por exemplo, estimar a vida útil das estruturas de concreto armado. São apresentados resultados de ensaios de sucção total pelo método do papel-filtro, os quais permitiram determinar curvas de retenção para corpos de prova de concreto e argamassa. Estas curvas foram ajustadas segundo o modelo de Van Genutchen [1], o qual apresentou boa aderência aos valores experimentais. Não foi possível observar influência significativa da relação água-cimento nas curvas de retenção obtidas.