ads:
UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE
ESCOLA DE ENGENHARIA
ENGENHARIA DE MATERIAIS
LÚCIO EUGÊNIO DE SOUZA CONSALES
ESTUDO DE DOSAGEM DE CONCRETO CONVENCIONAL FEITO COM CP II F-32 E
AGREGADOS DE RIO BRANCO-ACRE E UTILIZAÇÃO DE UMA ARGILA
CALCINADA COMO POZOLANA NA SUBSTITUIÇÃO PARCIAL DO CIMENTO
São Paulo
2009
ads:
Livros Grátis
http://www.livrosgratis.com.br
Milhares de livros grátis para download.
2
LÚCIO EUGÊNIO DE SOUZA CONSALES
ESTUDO DE DOSAGEM DO CONCRETO CONVENCIONAL FEITO COM CP II F-
32 E AGREGADOS DE RIO BRANCO-ACRE E A UTILIZAÇÃO DE UMA ARGILA
CALCINADA COMO POZOLANA NA SUBSTITUIÇÃO PARCIAL DO CIMENTO
Dissertação de Mestrado apresentada ao
Programa de Mestrado Profissional de
Engenharia de Materiais da Universidade
Presbiteriana Mackenzie, como requisito
parcial à obtenção do título de Mestre
Profissional em Engenharia de Materiais.
ORIENTADOR: Prof.Dr. Alexandre Romildo Zandonadi
São Paulo
2009
ads:
3
LÚCIO EUGÊNIO DE SOUZA CONSALES
ESTUDO DE DOSAGEM DO CONCRETO CONVENCIONAL FEITO COM
CP II F-32 E AGREGADOS DE RIO BRANCO-ACRE E UTILIZAÇÃO DE UMA
ARGILA CALCINADA COMO POZOLANA NA SUBSTITUIÇÃO PARCIAL DO
CIMENTO
Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Mestrado Profissional de
Engenharia de Materiais da Universidade Presbiteriana Mackenzie, como requisito parcial à
obtenção do título de Mestre Profissional em Engenharia de Materiais.
Aprovado em
BANCA EXAMINADORA
_____________________________________________________________________
Prof.Dr. Alexandre Romildo Zandonadi
___________________________________________________________________________
Prof.Dr. Antonio Hortêncio Munhoz Junior
___________________________________________________________________________
Prof.Dr. Francisco Rolando Venezuela Diaz
4
À minha mãe, pela mulher fantástica que ela
é; ao meu tio pelo apoio, bem como ao
Professor Simão Priszkulnik e aos técnicos
José Maria da Silva e José Carlos Sobrinho.
5
AGRADECIMENTOS
À minha querida mãe e tio pelo auxilio em momentos difíceis.
Aos técnicos José Maria da Silva e José Carlos Sobrinho (“seu Zé Carlos”),
ambos do Laboratório de Ensaio de Materiais, pessoas maravilhosas que possuem grandes
corações e amor para com o próximo, sem os quais esta pesquisa dificilmente seria feita.
Ao professor Simão Priszkulnik pela disposição e ensinamentos prestados para
elaboração deste trabalho.
Aos professores Alexandre Zandonadi, Antônio Hortêncio, Augusto Couto e
Waldemar sempre dispostos a ajudar.
Aos meus amigos Pequeno Ozzy, Paulo Konquis, Michel Coelho e Cesário
Braga pela ajuda no transporte dos insumos e informações referentes a eles. Da mesma forma
os meus agradecimentos a Alan Oghute e Adib Nietzsche pelo apoio moral.
Ao engenheiro Fernando Munhoz e aos geólogos Ana Lívia e Arnaldo Forti,
da Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP) pela contribuição.
Ao Doutor Yushiro Kihara também da ABCP.
Ao pesquisador Nelson do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares de
São Paulo (IPEN).
Ao engenheiro Jóse Gomes da Secretária de Obras Públicas de Rio Branco
(SEOP), pelo fornecimento de dados.
À técnica Liuba e a todos os técnicos do Laboratório de Ciências dos Materiais
da Universidade Presbiteriana Mackenzie pela ajuda fornecida.
6
O Homem para esconder suas
fragilidades cria alter egos... (Adib
Nietzsche; 2007).
O Homem é um ser criado para o amor.
Sem ele, o amor, a humanidade perde a
razão da existência (Elvis Lenon; 2008).
7
RESUMO
No estado do Acre o concreto convencional é produzido essencialmente com
os mesmos agregados (miúdos e graúdos). Por isso, o proporcionamento dos materiais que
compõe o concreto dessa localidade, bem como de todas as regiões, deve visar obter a melhor
qualidade (resistência, durabilidade, entre outras) em detrimento do custo. Esta pesquisa em
suas linhas fornece dados para a dosagem racional do concreto utilizando areia do Rio Acre,
brita granítica do Estado de Rondônia e cimento com adições carbonáticas (CP II F-32).
Além disso, em virtude do consumo de cimento elevado e o custo do mesmo em Rio Branco,
procurou-se estudar a substituição do cimento Portland por uma pozolana obtida pelo
beneficiamento de um tipo de argila da região como alternativa para redução do consumo de
aglomerante. Houve uma etapa preliminar de caracterização (análise térmica diferencial,
termogravimétrica, difração de raios-X, espectrofotometria de absorção atômica com chama,
análise química do cimento, apreciação petrográfica dos agregados e outras) seguida da
moldagem e ruptura de corpos de prova cilíndricos e da determinação do índice de atividade
pozolânica com cimento e cal e por último, o estudo dessa argila com suposto potencial
pozolânico usada na substituição do cimento em concreto convencional que leva em sua
composição agregados de Rio Branco.
8
ABSTRACT
In the state of Acre, Brazil, traditional fine and coarse grain aggregates are
used. By the way, the concrete materials proportioning (of that region, as well as of all
regions) aim to reach the better quality (strength, durability) instead of costs. This paper
offers data for a rational concrete dosage using sand of the Rio Acre, granite aggregate from
the state of Rondônia and Portland cement with carbonatic additives (CP II F – 32). Due to
the coast and large quantities of cement from, Rio Branco, capital the state of Acre, it has
been studied the Portland cement substitution by a pozzolanic material obtained from a local
clay.
Characterization techniques as differencial thermical analysis (DTA), analysis
thermo gravimetric (TA), X-Ray diffraction, flame atomic absorption spectrometry and
chemical analysis, petrografic analysis of aggregates were, used as preliminary
characterization. Forming and rupture of cylindrical specimens and the cement pozzolanic
index determination in different mixtures with cement and chalk. Emphasis has been done to
the study of that clay as possible, substitute of cement in conventional Rio Branco concrete
.
9
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Fotografia 01
Betoneira de eixo vertical usada na produção do concreto 29
Fotografia 02
Visualização do concreto seco na betoneira 29
Fotografia
03
Dezesseis CPL’s de uma das famílias
37
Fotografia 04
Modelo de numeração utilizado (CPL’s)
37
Fotografia 05
Corpos de prova rompidos usados no ensaio de pozolânicidade
com cal
41
Gráfico 01
Preço da brita na composição um metro cúbico de concreto em
Rio Branco e em São Paulo levando em consideração apenas os
materiais.
46
Gráfico 02
Preço do cimento na composição um metro cúbico de concreto
em Rio Branco e em São Paulo levando em consideração
apenas os materiais.
48
Figura 01
Digrama de dosagem dos concretos de cimentos Portland 59
Fotografia 06
Máquina de ensaio universal utilizada para a determinação
da resistência por compressão diametral.
61
Fotografia 07
Equipamento para a determinação da velocidade de
propagação da onda ultrassônica
62
Fotografia 08
Medidores de deformação utilizados nesta pesquisa. 63
Fotografia 09
Paquímetro utilizado para determinação do índice do
consistência
63
Fotografia 10
Solo laterítico sendo mecanicamente homogeneizado
conforme a descrição NBR 5751.
67
Gráfico 03
Representação esquemática da composição granulométrica
da areia do Rio Acre
75
Micrografia 01
Arredondamento subanguloso e subarredondado 76
Micrografia 02
Baixa esfericidade da areia do Rio Acre 77
Difratograma 01
Constituição mineralógica do Rio Acre 77
Fotografia 11
Comparação de cores entre a solução padrão e a solução obtida
a partir de uma amostra da areia do Rio Acre
82
Fotografia 12
Separação do agregado graúdo após o ensaio decomposição
granulométrica.
86
10
Gráfico 04
Representação esquemática da composição granulométrica do
agregado graúdo.
86
Difratograma 02
Constituição mineralógica do agregado graúdo. O sobreposto
(superior) e individualizado (inf
erior) do agregado usado no
estudo de dosagem
88
Gráfico 05
Índice de consistência em função da relação água/cimento para
T-1 (m=3)
95
Gráfico 06
Índice de consistência em função da relação água/cimento para
T-2 (m = 4).
97
Gráfico 07
Índice de consistência em função da relação água/cimento
para T-3 (m = 5).
98
Quadro 01
Dados para determinação do desvio padrão amostral 112
Figura
02
Diagrama de dosagem para o concreto preparado com
areia do Rio Acre, brita de Rondônia e CP II F 32.
134
Difratograma 03
Constituição mineralógica da argila em estudo. Com
sobreposição de picos (superior) e individualizado (inferior) da
argila em estudo.
137
Difratograma 04
Constituição mineralógica do solo em estudo. Com
sobreposição de picos (superior) e individualizado (inferior) do
solo em estudo.
138
Análises 01
Térmica e termogravimétrica (a linha azul representa à análise
termogravimétrica e a linha verde a térmica diferencial da argila
em estudo).
139
Análises 02
Térmica e termogravimétrica (a linha azul representa à análise
termogravimétrica e a linha verde a térmica diferencial da argila
em estudo).
140
Fotografia 13
Materiais usados no ensaio para determinação do índice
de atividade pozolânica com cal. Da esquerda para a direita
têm-se cal, areia normal e argila beneficiada.
143
Fotografia
14
Frasco de Lê Chatelier utilizado para a determinação da
massa especifica de todos os materiais utilizados, exceto
os agregados.Têm-se acima cal e argila.
144
11
Fotografia 15
Rompimento e diferença de cores entre os corpos de prova
Com material aquecido a 650°C e 800°C. Da esquerda para a
direita têm-se: solo laterítico a 650°C, 800°C e o traço piloto
,
respectivamente.
148
Fotografia 16
Rompimento e coloração da argila aquecida a 700°C 148
Quadro 02
Índice de consistência para o traço piloto com e sem aditivo 150
Quadro 03
Índice de consistência para o traço com 10 % de argila
calcinada com e sem aditivo
151
Quadro 04
Índice de consistência para o traço com 20 % de argila
calcinada com e sem aditivo
151
Quadro 05
Índice de consistência para o traço com 30 % de argila
calcinada com e sem aditivo
151
Fotografia 17
Traço experimental com 10 % de substituição; 152
Fotografia 18
Traço experimental com 20 % de substituição; 152
Fotografia 19
Traço experimental com 30 % de substituição; 153
Fotografia 20
Corpos de prova que levam em sua composição
porcentagens gradativas de substituição da argila tratada a
700°C em relação à massa do cimento. Da esquerda para
direita têm-se: o traço piloto, e aqueles com substituição
de 10,20 e 30 %; respectivamente.
156
Fotografia 21
Diferença de cores entre o corpo de prova com o traço piloto e
aquele com 10% de substituição da esquerda para a
direita;respectivamente.
156
Fotografia 22
Diferença de cores entre o corpo de prova com 10% e 20% de
substituição, da esquerda para a direita; respectivamente.
157
Fotografia 23
Diferença de cores entre o corpo de prova com 20% e 30% de
substituição, da esquerda para a direita; respectivamente.
157
12
LISTA DE TABELAS
Tabela 01
Metodologia da numeração dos corpos de prova para o estudo de dosagem
35
Tabela 02
Metodologia usada para o rompimento dos corpos de prova para o estudo de
dosagem
36
Tabela
03
Numeração e rompimento dos CPLS para o estudo da qualidade da areia do
Rio
Acre
38
Tabela
04
Numeração dos CPLS para o ensaio do índice de pozolânicidade
40
Tabela
05
Numeração dos CPLS para o estudo experimental com materiais do Acre
42
Tabela
06
Numeração e rompimento dos CPLS para o ensaio de resistência do cimento
Portland
43
Tabela 07
Composição unitária do concreto não levando em consideração a mão de obra
(Secretária de Obras Públicas de Rio Branco; abril de 2008)
45
Tabela 08
Composição unitária do concreto não levando em consideração a mão de obra
(Secretária Municipal de Infra-Estrutura e Obras de São Paulo)
45
Tabela 09
Algumas barragens brasileiras que utilizam materiais pozolânicos em seus
concretos (Priszkulnik, 1977; p.04, modificada pelo autor)
53
Tabela
10
Numeração dos CPLS para o estudo experimental com substituição parcial do
cimento pela argila
69
Tabela
11
Composição química do CP II – F e Z 71
Tabela
12
Quantidade de materiais para o ensaio de resistência à compressão do
cimento (CP II F – 32)
72
Tabela
13
Resistência à compressão do CP II F-32 aos três (03) dias 72
Tabela 14
Resistência à compressão do CP II F-32 aos três (07) dias 73
Tabela 15
Resistência à compressão do CP II F-32 aos três (28) dias 73
Tabela 16
Composição granulométrica do agregado miúdo. 74
Tabela 17
Síntese das características gerais da areia 75
Tabela 18
Composição mineralógica (% de número de grãos) 76
Tabela 19
Resistência à compressão da areia normal aos três (03) dias 78
Tabela 20
Resistência à compressão da areia do Rio Acre aos três (03) dias 78
Tabela 21
Resistência à compressão da areia normal aos sete (07) dias
79
Tabela 22
Resistência à compressão da areia do Rio Acre aos sete (07) dias 79
Tabela 23
Resistência à compressão da normal aos vinte e oito (28) dias 79
13
Tabela 24
Resistência à compressão da areia do Rio Acre aos vinte e oito (28) dias
80
Tabela
25
Composição granulométrica do agregado graúdo 85
Tabela 26
Síntese das características petrográficas da rocha 87
Tabela 27
Teores de areia utilizados na utilizados na obtenção da argamassa
ideal
91
Tabela 28
Variação dos consumos em função do teor de argamassa seca. 93
Tabela 29
Índices de consistência em função da quantidade de água para m=3 95
Tabela 30
Misturas experimentais 96
Tabela 31
Índices de consistência em função da quantidade de água para m = 4 97
Tabela 32
Índices de consistência em função da quantidade de água para m = 5. 97
Tabela 33
Valores do ensaio de resistência à compressão axial para m = 3 aos 7 dias 102
Tabela 34
Valores do ensaio de resistência à tração por compressão diametral para m = 3
aos 7 dias
102
Tabela 35
Valores do ensaio de propagação de onda ultrassônica para m = 3 aos 7 dias 103
Tabela 36
Determinação do módulo de elasticidade para m = 3 aos 7 dias 103
Tabela 37
Determinação do módulo de elasticidade para m = 3 aos 7 dias 104
Tabela 38
Valores do ensaio de resistência à compressão axial para m = 3 aos 28 dias 104
Tabela 39
Valores do ensaio de resistência à tração por compressão diametral para m = 3
aos 28 dias
105
Tabela 40
Valores do ensaio de propagação de onda ultrassônica para m = 3 aos 28 dias 105
Tabela 41
Determinação do módulo de elasticidade para m = 3 aos 28 dias 106
Tabela 42
Determinação do módulo de elasticidade para m = 3 aos 28 dias 106
Tabela 43
Valores do ensaio de resistência à compressão axial para m = 3 aos 63 dias 107
Tabela 44
Valores do ensaio de resistência à tração por compressão diametral para m = 3
aos 63 dias
107
Tabela 45
Valores do ensaio de propagação de onda ultrassônica para m = 3 aos 63 dias 108
Tabela 46
Determinação do módulo de elasticidade para m = 3 aos 63 dias 108
Tabela 47
Determinação do módulo de elasticidade para m = 3 aos 63 dias 109
Tabela 48
Valores do ensaio de resistência à compressão axial para m = 4 aos 7 dias 114
Tabela 49
Valores do ensaio de resistência à tração por compressão diametral para m = 4
aos 7 dias
114
Tabela 50
Valores do ensaio de propagação de onda ultrassônica para m = 4 aos 7 dias 115
14
Tabela 51
Determinação do módulo de elasticidade para m = 4 aos 7 dias 115
Tabela 52
Determinação do módulo de elasticidade para m = 4 aos 7 dias 116
Tabela 53
Valores do ensaio de resistência à compressão axial para m = 4 aos 28 dias 116
Tabela 54
Valores do ensaio de resistência à tração por compressão diametral para m = 4
aos 28 dias
117
Tabela 55
Valores do ensaio de propagação de onda ultrassônica para m = 4 aos 28 dias 117
Tabela 56
Determinação do módulo de elasticidade para m = 4 aos 28 dias 118
Tabela 57
Determinação do módulo de elasticidade para m = 4 aos 28 dias 118
Tabela 58
Valores do ensaio de resistência à compressão axial para m = 4 aos 63 dias 119
Tabela 59
Valores do ensaio de resistência à tração por compressão diametral para m = 4
aos 63 dias
119
Tabela 60
Valores do ensaio de propagação de onda ultrassônica para m = 4 aos 63 dias 120
Tabela 61
Determinação do módulo de elasticidade para m = 4 aos 63 dias 120
Tabela 62
Determinação do módulo de elasticidade para m = 4 aos 63 dias 121
Tabela 63
Valores do ensaio de resistência à compressão axial para m = 5 aos 7 dias 121
Tabela 64
Valores do ensaio de resistência à tração por compressão diametral para m = 5
aos 7 dias
122
Tabela 65
Valores do ensaio de propagação de onda ultrassônica para m = 5 aos 7 dias 122
Tabela 66
Determinação do módulo de elasticidade para m = 5 aos 7 dias 123
Tabela 67
Determinação do módulo de elasticidade para m = 5 aos 7 dias 123
Tabela 68
Valores do ensaio de resistência à compressão axial para m = 5 aos 28 dias 124
Tabela 69
Valores do ensaio de resistência à tração por compressão diametral para m = 5
aos 28 dias
124
Tabela 70
Valores do ensaio de propagação de onda ultrassônica para m = 5 aos 28 dias 125
Tabela 71
Determinação do módulo de elasticidade para m = 5 aos 28 dias 125
Tabela 72
Determinação do módulo de elasticidade para m = 5 aos 28 dias 126
Tabela 73
Valores do ensaio de resistência à compressão axial para m = 5 aos 63 dias 126
Tabela 74
Valores do ensaio de resistência à tração por compressão diametral para m = 5
aos 63 dias
127
Tabela 75
Valores do ensaio de propagação de onda ultrassônica para m = 5 aos 63 dias 127
Tabela 76
Determinação do módulo de elasticidade para m = 5 aos 63 dias 128
Tabela 77
Determinação do módulo de elasticidade para m = 5 aos 63 dias 128
15
Tabela 78
Resumo dos resultados 130
Tabela 79
Composição Química do solo e da argila em porcentagem (%)
135
Tabela 80
Comparação das características físico-químicas com as prescrições
normativas
136
Tabela 81
Características físicas encontradas nos diferentes materiais
142
Tabela 82
Resistência à compressão dos corpos de prova referência-traço
piloto
144
Tabela 83
Resistência à compressão dos corpos de prova que levam em sua composição
cimento, areia normal e solo laterítico tratado termicamente a 650°C
145
Tabela 84
Resistência à compressão dos corpos de prova que levam em sua composição
cimento, areia normal e solo laterítico tratado termicamente a 800°C
145
Tabela 85
Resistência à compressão dos corpos de prova que levam em sua
composição cimento, areia normal e argila calcinada a 700°C
145
Tabela 86
Resistência à compressão dos corpos de prova que levam em sua
composição cal, areia normal e solo laterítico tratado termicamente
a 650°C
146
Tabela 87
Resistência à compressão dos corpos de prova que levam em sua
composição cal, areia normal e solo laterítico tratado termicamente
a 800°C
146
Tabela 88
Resistência à compressão dos corpos de prova que levam em sua
composição cal, areia normal e argila calcinada a 700°C
146
Tabela 89
Resultado dos ensaios de atividade pozolânica
147
Tabela 90
Resistência à compressão aos vinte e oito dias do traço piloto-feito
com CP II F 32 e agregados disponíveis em Rio Branco
154
Tabela 91
Resistência à compressão aos vinte e oito dias do traço com 10 % de
substituição e agregados disponíveis em Rio Branco
154
Tabela 92
Resistência à compressão aos vinte e oito dias do traço com 20 % de
substituição e agregados disponíveis em Rio Branco
155
Tabela 93
Resistência à compressão aos vinte e oito dias do traço com 30 % de
substituição e agregados disponíveis em Rio Branco
155
16
SUMÁRIO
1
INTRODUÇÃO
26
1.1 OBJETIVO GERAL 27
1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 28
1.3 JUSTIFICATIVA 30
2 METODOLOGIA
32
2.1 EXPLICAÇÃO E DELIMITAÇÃO DOS TERMOS 32
2.1.1 Materiais com suposto pozolãnico
32
2.1.1.1 Substituição Pozolânica 32
2.1.1.2 Pozolanas naturais 32
2.1.1.3 Traço piloto 32
2.1.1.4 Traço Experimental 33
2.2 ENUMERAÇÃO DAS VARIÁVEIS 33
2.2.1 Variáveis independentes
33
2.2.2 Variáveis intervenientes
33
2.2.3 Teores de Pozolana
33
2.2.4 Variáveis dependentes
34
2.3 NUMERAÇÃO DOS CORPOS DE PROVA DO ESTUDO DE DOSAGEM
34
2.4 ROMPIMENTO DOS CORPOS DE PROVA DO ESTUDO DE DOSAGEM
35
2.5
NUMERAÇÃO E ROMPIMENTO DOS CORPOS PARA O ENSAIO DE
QUALIDADE DA AREIA
38
2.6
NUMERAÇÃO E ROMPIMENTO DOS CORPOS DE PROVA PARA O
ENSAIO DE POZOLANICIDADE
39
2.7
NUMERAÇÃO E ROMPIMENTO DOS CORPOS DE PROVA DE
CONCRETO COM SUBSTITUIÇÃO POZOLÂNICA
41
2.8
NUMERAÇÃO E ROMPIMENTO DOS CORPOS DE PROVA PARA O
ENSAIO DE RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DO CIMENTO
PORTLAND
42
17
3 DESENVOLVIMENTO
44
3.2 APRESENTAÇÃO 45
3.2 SIGNIFICÂNCIA 45
3.3 QUESTÕES DA PESQUISA 49
3.4 CLASSIFICAÇÃO DAS POZOLANAS 51
3.5 UTILIZAÇÃO DAS POZOLANAS EM CONCRETOS 51
3.6
INFLUÊNCIA DAS POZOLANAS AVALIADA SOB O PONTO DE
VISTA MICROESTRUTURAL
53
3.7 ARGILAS PARA POZOLANAS 55
3.8 MATERIAIS E MÉTODOS 56
3.8.1 Método para o estudo de dosagem do concreto
56
3.8.1.1 Limites conhecidos 58
3.8.1.2 Construção do diagrama de dosagem 59
3.8.1.3 Seqüência de atividades para a obtenção do traço básico 60
3.8.1.4 Moldagem e cura dos corpos de prova cilíndricos de concreto (NBR 5738) 61
3.8.1.5 Ensaio de compressão de corpos de prova cilíndricos de concreto (NBR 5739) 61
3.8.1.6 Ensaio de Tração dos corpos de provas cilíndricos de concreto (NBR 7222) 61
3.8.1.6
3.8.1.8
3.8.1.8.1
3.8.2
3.8.2.1
3.8.2.2
3.8.2.3
3.8.2.4
Ensaio de propagação de ondas ultra-sônicas (NBR 8802)
Ensaio para determinação do módulo estático de elasticidade (NBR 8522)
Cálculo
Avaliação pozolânica do solo laterítico e de uma argila montmorilonitica
de Rio Branco
Resumo
Análise química
Análise térmica diferencial
Área especifica
62
63
64
64
64
65
65
65
3.8.2.5 Difração de raios – X (DRX) 65
3.8.2.6 Tratamento térmico, moagem e peneiramento 66
3.8.2.7 Índice de atividade pozolânica com a cal 66
18
3.8.2.8
Índice de atividade pozolânica com o cimento 67
3.8.3
Estudo em pequena representatividade as substituição parcial do cimento
Portland pela argila montmorilonitica na produção do concreto
convencional utilizado em Rio Branco
68
3.8.3.1 Síntese 68
3.8.3.2 Tratamento 69
3.8.3.3 Moldagem 69
3.8.3.4 Idades 69
3.8.3.5 Teores de substituição pozolânica 69
4 APRESENTAÇÃO E DISCURSSÃO DOS RESULTADOS DO ESTUDO
DE DOSAGEM
70
4.1 CARACTERIZAÇÃO DOS MATERIAIS DO ESTUDO DE DOSAGEM 70
4.1.1 Cimento – CP II F-32 da marca Cimpor
70
a) Análise química 70
b) Resistência à compressão 72
4.1.2 Agregado miúdo
73
a) Procedência 73
b) Granulometria 73
c) Análise petrográfica da areia 75
d) Difratograma de raios-x da areia do Rio Acre 77
e) Ensaio de qualidade da areia do Rio Acre 78
f) Substâncias nocivas nos agregados 81
- Torrões de argila (NBR 7218) 81
- Material pulverulento (NBR 7219) 81
- Impureza orgânica (NBR 7220) 82
g) Massa unitária (NBR 7251) 83
h) Massa especifica ou absoluta (NBR 9776) 83
19
4.1.3 Agregado graúdo
84
a) Procedência 84
b) Granulometria 85
c) Análise petrográfica da brita 87
d) Difratograma de raios-X do agregado graúdo 88
e) Massa especifica ou absoluta (NBR 9937) 89
4.2 ESTUDO DE DOSAGEM DO CONCRETO 90
4.2.1
Estudo experimental
90
4.2.2
Determinação da argamassa ideal (α
αα
α)
90
4.2.2.1 Seqüência de atividades 90
4.2.3
Discussão dos resultados apresentados para determinação do teor de
argamassa ideal
91
4.2.4
Obtenção dos traços auxiliares
93
4.2.4.1 Obtenção do traço 1:3 e do consumo teórico 93
4.2.4.2 Correção da quantidade de água e consumo real de cimento 95
4.2.4.3 Obtenção do traço 1:4 e 1:5 96
4.2.5
Discussão dos Resultados obtidos nas misturas experimentais
98
4.2.6
Resultados dos ensaios nos corpos de prova de concreto
100
4.2.6.1 Traço T-1 para m = 3 aos 7 dias 102
4.2.6.1.1 Compressão axial 102
4.2.6.1.2 Tração por compressão diametral 102
4.2.6.1.3 Propagação de onda ultrassônica
103
4.2.6.1.4 Determinação do módulo de elasticidade do concreto para m = 3 aos 7 dias 103
4.2.6.2 Traço T-1 para m = 3 aos 28 dias 104
4.2.6.2.1 Compressão axial 104
20
4.2.6.2.2 Tração por compressão diametral 104
4.2.6.2.3 Propagação de onda ultrassônica 105
4.2.6.2.4 Determinação do módulo de elasticidade do concreto para m = 3 aos 28 dias 106
4.2.6.3 Traço T-1 para m = 3 aos 63 dias 107
4.2.6.3.1 Compressão axial 107
4.2.6.3.2 Tração por compressão diametral 107
4.2.6.3.3 Propagação de onda ultrassônica 108
4.2.6.3.4 Determinação do módulo de elasticidade do concreto para m = 3 aos 63 dias 108
4.2.6.4 Discussão dos resultados do traço para m = 3 (T-1) 110
4.2.6.5 Traço T-2 para m = 4 aos 7 dias 114
4.2.6.5.1 Compressão axial 114
4.2.6.5.2 Tração por compressão diametral 114
4.2.6.5.3 Propagação de onda ultrassônica 115
4.2.6.5.4 Determinação do módulo de elasticidade do concreto para m = 4 aos 7 dias 115
4.2.6.6 Traço T-2 para m = 4 aos 28 dias 116
4.2.6.6.1 Compressão axial para m = 4 aos 28 dias 116
4.2.6.6.2 Tração por compressão diametral para m = 4 aos 28 dias 116
4.2.6.6.3 Propagação de onda ultrassônica 117
4.2.6.6.4 Determinação do módulo de elasticidade do concreto para m = 4 aos 28 dias 118
4.2.6.7 Traço T-2 para m = 4 aos 63 dias 119
4.2.6.7.1 Compressão axial para m = 4 aos 63 dias 119
4.2.6.7.2 Tração por compressão diametral para m = 4 119
4.2.6.7.3 Propagação de onda ultrassônica 120
4.2.6.7.4 Determinação do módulo de elasticidade do concreto para m = 4 aos 63 dias 120
4.2.6.8 Traço T-3 para m = 5 aos 7 dias 121
4.2.6.8.1 Compressão axial para m = 5 aos 7 dias 121
4.2.6.8.2 Tração por compressão diametral para m = 5 122
21
4.2.6.8.3 Propagação de onda ultrassônica 122
4.2.6.8.4 Determinação do módulo de elasticidade do concreto para m = 5 aos 7 dias 123
4.2.6.9 Traço T-3 para m = 5 aos 28 dias 124
4.2.6.9.1 Compressão axial para m = 5 aos 28 dias 124
4.2.6.9.2 Tração por compressão diametral para m = 5 124
4.2.6.9.3 Propagação de onda ultrassônica 125
4.2.6.9.4 Determinação do módulo de elasticidade do concreto para m = 5 aos 28 dias 125
4.2.6.10 Traço T-3 para m = 5 aos 63 dias 126
4.2.6.10.1
Compressão axial para m = 5 aos 63 dias 126
4.2.6.10.2
Tração por compressão diametral para m = 5 127
4.2.6.10.3
Propagação de onda ultrassônica 127
4.2.6.10.4
Determinação do módulo de elasticidade do concreto para m = 5 aos 63 dias 128
4.2.6.11 Síntese dos resultados 129
4.2.6.12 Diagrama de dosagem para o concreto preparado com agregados disponíveis
no Acre e cimento Cimpor CP II F-32
134
5 APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS DO ENSAIO
DE POZOLANICIDADE
135
5.1 ANÁLISE QUÍMICA 135
5.2 ANÁLISE PELA DIFRAÇÃO DE RAIOS - X 137
5.2.1 Argila
137
5.2.2 Solo laterítico
138
5.3 ANÁLISE TERMOGRAVIMÉTRICA E ANÁLISE TÉRMICA
DIFERENCIAL
139
5.3.1 Argila
139
5.3.2 Solo laterítico
140
5.4 ENSAIOS DE ATIVIDADE POZOLÂNICA 141
6 APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS DO ESTUDO
EM PEQUENA REPRESENTATIVIDADE DA SUBSTITUIÇÃO
22
PARCIAL DO CIMENTO PORTLAND PELA ARGILA
MONTMORILONITICA NA PRODUÇÃO DO CONCRETO
CONVENCIONAL UTILIZADO EM RIO BRANCO
149
6.1 CÁLCULO DO CONSUMO DE CIMENTO USADO 149
6.2 ADITIVO 150
6.3 AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS 150
6.3.1 Consistência e trabalhabilidade
150
6.3.2
Síntese dos resultados 154
7 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
158
8 REFERÊNCIAS
160
23
LISTA DE ABREVIATURAS, SIGLAS E SÍMBOLOS
a
areia
ABCP
Associação Brasileira de Cimento Portland
ABNT
Associação Brasileira de Normas Técnicas
Aglom.
Aglomerante
CELULA
Centrais Elétricas de Urubupungá
CP II F -32
Cimento Portland Composto com fíler e resistência à compressão simples aos 28
dias
CP II Z -32
Cimento Portland Composto com material pozolânico resistência à compressão
simples aos 28 dias
CPLS
Corpos de prova utilizados no estudo de dosagem
deform.
deformação
24
diam.
diâmetro
dim.
dimensão
EPUSP
Escola Politécnica da Universidade de São Paulo
GPa
Giga pascal
Km
Quilômetro
fc
Resistência à compressão do concreto
fck
Resistência característica do concreto
fct
Resistência à tração do concreto
g
gramas
IPT
Instituto de Pesquisas Tecnológicas
IPEN
Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares
ITERS
Isntituto Tecnológico do Estado do Rio Grande do Sul
25
Kv
Quilovolt
m
Relação agregados secos/cimento, em massa
Max
Máximo
MPa
Mega pascal
n°
p
Número
pedra
T-2
Traço 2
T-3
USP
Traço 3
Universidade de São Paulo
26
1 INTRODUÇÃO
A qualidade do concreto é um dos fatores que influenciam na durabilidade de
uma estrutura, peça ou elemento estrutural. Além destes, a deformabilidade das estruturas, o
terreno de fundação, as condições climáticas, o cobrimento das armaduras, detalhes
arquitetônicos e construtivos, são características que conferem a uma edificação um caráter
perene, capaz de proporcionar ao homem proteção, conforto e beleza. O professor Simão
Priszkulnik sintetiza esse raciocínio em seu trabalho apresentado na primeira semana de
tecnologia de 1980
Realizar obras perenes, capazes de atender às necessidades do homem, em
termos de proteção, conforto e beleza, constituiu sempre objetivo do
Construtor, para cuja concretização mantem-se em permanente busca dos mais
adequados materiais e métodos. (PRISZKULNIK, 1980; p.01).
Muitos dos problemas existentes nas estruturas de concreto poderiam ser
minimizados ou até mesmo evitados se o projetista e o executor tivessem um embasamento
teórico suficientemente satisfatório que possibilitasse a utilização dos materiais mais viáveis da
maneira mais correta. No entanto, empregam-se, muitas vezes, recomendações e informações de
um local especifico que foi enfocado em alguma pesquisa ou citado em uma publicação de
circulação abrangente e procedimentos adquiridos de forma empírica como única diretriz a ser
seguida, não tomando conhecimento das peculiaridades de cada material que é produto das
características geológicas e pedológicas da região em que se está atuando ou que se tem
disponível no mercado. Particularmente, no caso do concreto, na grande maioria das vezes, sua
produção é feita com as matérias primas da própria localidade almejando a obtenção do menor
preço possível na confecção do produto final. Um estudo de dosagem utilizando materiais de
uma região especifica é um estudo cientifico no qual se avalia uma diversidade de resultados
extraídos de um concreto feito com determinados insumos.
É justamente neste ponto que reside a tônica desta pesquisa.
O Acre está situado no extremo sudoeste da Amazônia brasileira (1999;
IBGE e ZEE apud NASCIMENTO, 2005), entre as latitudes de 07°07’S e
11°08’S, e as longitudes de 66°30’W e 74°WGr. Sua superfície territorial é
27
de 153.149,9 Km
2
, correspondente a 3,9% da área amazônica brasileira e a
1,8% do território nacional. O clima da região é predominantemente quente
e úmido apresentando um total pluviométrico anual que varia entre 1600mm
e 2750mm, uma temperatura média de 24,5 ºC e umidade relativa do ar em
torno de 80 a 90% durante todo o ano. De acordo com o mapa pedológico
deste estado (escala de 1:1. 000.000), 64% do território acreano é
constituído por argissolos (solos finos constituídos por minerais e argilas de
baixa atividade), 24% por cambissolos (solos finos com possível
comportamento laterítico) e 7,4% de gleissolos (argilas moles).
A realização de um estudo dirigido que aborde as variáveis correntes contidas
na elaboração de tão importante compósito é responsabilidade dos núcleos de engenharias de
cada região. Desta forma, a prática de ensino torna-se mais dinâmica e menos pragmática
quando enfocada sob o ponto de vista didático e profissional.
Para Callister “a ciência dos materiais envolve a investigação das relações que
existem entre as estruturas e as propriedades dos materiais”. (2002 p.02). Um ensino
orientado em que se vislumbre os princípios da Ciência dos Materiais é uma metodologia
cientifica mais elaborada que serve para uma melhor compreensão dos alunos não apenas do
Acre, mas de qualquer parte do mundo.A introdução do espírito investigativo que trás o
questionamento “do que está acontecendo?” Com cada componente individualmente e
coletivamente de uma região em particular, ou que aconteceria se outro ingrediente de uma
outra região em substituição a um já definido é uma temática de aprendizagem mais
interessante do que o simples estudo de um livro-tema escrito por um profissional
conceituado em que nele encontra-se uma tabela de traços unitários, por exemplo, com
materiais de uma região distinta.
Esta pesquisa leva em suas etapas este raciocínio preferencial buscando
soluções viáveis para a dosagem do concreto produzido no Estado do Acre e soluções
advindas dos problemas detectados durante o estudo, como por exemplo, a utilização de
argila calcinada do próprio estado em substituição em determinada porcentagem ao cimento
Portland.
1.1 OBJETIVO GERAL
28
O presente trabalho pretende contribuir com o desenvolvimento de tecnologias
que permitam a construção mais durável e econômica no Estado do Acre, fornecendo
variáveis confiáveis para a dosagem racional do concreto produzido naquela região. Além
disso, pretende-se estudar o emprego de materiais pozolânicos como uma alternativa para
diminuir o consumo de cimento utilizando matérias primas de fácil acesso e baixo custo.
1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Realizar o estudo de dosagem do concreto estrutural que geralmente é
produzido na capital do Acre, Rio Branco, utilizando para isso os ingredientes usuais do local,
que são:
- cimento portland com fíller cálcareo (CP II – F-32);
- areia lavada do Rio Acre;
- agregado graúdo de origem granítica(brita granítica) proveniente do Estado
de Rondônia;
Sabe-se que a resistência à compressão axial é a principal propriedade do
concreto endurecido; levando isso em consideração procurou-se avaliar a resistência dos corpos
de prova em idades características através de ensaios destrutivos e quanto às propriedades que
influem na durabilidade foram escolhidas a porosidade e módulo de deformações (módulo de
elasticidade), determinadas por meio de ensaios não destrutivos.
Esta pesquisa visa fundamentalmente fornecer uma orientação preferencial
utilizando o método que Paulo Helene denomina de ITERS-IPT-EPUSP, “O método que
poderia ser chamado de ITERS-IPT-EPUSP, busca obter o comportamento mecânico e
reológico de forma unívoca com os materiais escolhidos” (HELENE, 2005, p.452).
Todavia, pelo conhecimento empírico do autor dessa dissertação e
posteriormente confirmado pela visualização do material na betoneira de eixo vertical,
comprovou-se que a areia utilizada absorvia muita água, fato este que eleva o consumo de
cimento para obtenção de uma trabalhabilidade satisfatória e o de água, que diminui
exponencialmente as propriedades do concreto endurecido. Dessarte, buscou-se a utilização de
materiais que supostamente obtivessem potencial pozolânico como uma solução viável para o
problema apresentado.
A incorporação destes materiais foi analisada sob duas formas de substituição: a
primeira, servindo diretriz, sendo os ensaios realizados segundo as NBR 5751 e 5752 para a
29
determinação da atividade pozolânica com a cal e cimento, respectivamente. A segunda, pela
substituição progressiva em ordem crescente de percentuais em relação à massa do cimento.
Fotografia 01: Betoneira de eixo vertical usada na produção do concreto.
Fotografia 02: Visualização do concreto seco na betoneira.
30
1.3 JUSTIFICATIVA
‘O estudo de dosagem tem, desde há muito, preocupado os técnicos que, de
alguma forma vêm se dedicando ao estudo dos concretos, das argamassas e de seus
constituintes’ (BAUER, 2000, p.186).
Levando isso em consideração, a utilização de um diagrama que correlaciona de
maneira mútua o comportamento do concreto em função das características inerentes do
proporcionamento de seus constituintes (traço do concreto) é um dispositivo de elevada
praticidade e simples assimilação.
No entanto, o caminho percorrido até essa visualização simplificada “do que
colocar na betoneira” para alcançar as condições de projeto foi longo, difícil, cheio de
controvérsias e discurssões. Muitos métodos foram apresentados e não existe um consenso
nacional sobre qual o melhor a ser utilizado.
O método que agasalha essa pesquisa não é diferente dos demais utilizados no
que se refere ao aspecto crítico por partes de outros pesquisadores. Pode-se observar isso no
relato de Helene
[...]
A inexistência de um consenso nacional [...] tem levado vários
pesquisadores a proporem seus próprios métodos de dosagem [...] Assim
ocorreu com o método de dosagem IPT, proposto inicialmente por Ary
Frederico Torres em 1927 e mais recentemente por Gilberto Molinari, Pedro
Kirilos, Simão Priskulnik, Carlos Tango; com o INT [...] com o método ITERS
[...] com o método da ABCP [...] (HELENE, 2005, p. 439).
O estudo de dosagem utilizando materiais disponíveis no Estado do Acre visa
obter a mistura ideal e mais econômica possível para atender aos requisitos estipulados em
projeto, que normalmente são: a resistência característica a um número determinado de dias e
módulo de deformação.
Pode-se dizer que reside no fato do pequeno número de variáveis disponíveis na
região.
Em casos particulares, como no caso do Acre, o custo do concreto eleva-se
consideravelmente pela escassez de agregados graúdos, fato este que deve ser levado em
consideração no estudo de dosagem, conforme descreve Helene (1993; p.77),
31
[...] isso também pode não ser mais econômico em locais onde haja
dificuldades de obtenção de agregados graúdos – como, por exemplo, grande
parte da Amazônia. Nestes casos pode ser conveniente aumentar a proporção
de areia e cimento a fim de obter assim o concreto mais econômico (1992;
p.77).
Ora,
se o consumo de cimento é elevado, então utilização de material pozolânico
é viável, pois além de substituir uma quantidade de cimento ainda melhora muitas propriedades.
Como mencionado anteriormente, o emprego de materiais pozolânicos é uma
alternativa viável não apenas para a problemática apresentada pelos materiais da região, mas
enquadra-se no âmbito da política do Desenvolmento Sustentável que vigora no Estado e em
linhas gerais contribui para melhorar a durabilidade das estruturas, conforme descreve Santos
(1992; p.423; apud MIELENZ, 1950):
- reação álcali agregado pode ser muito retardada ou inibida;
- a resistência do concreto ao ataque por água natural, especialmente as ricas em
sulfatos, pode ser muito aumentada;
-
a produção de calor por estruturas maciças pode ser diminuída;
-
a quantidade e o custo do componente cimento podem ser reduzidos;
-
a resistência à tração do concreto pode ser aumentada;
-
a permeabilidade do concreto pode ser reduzida;
-
as propriedades da mistura de concreto antes da pega, tais como trabalhabilidade,
tendência à segregação e exsudação de água podem ser melhoradas.
32
2 METODOLOGIA
Nesta etapa descrevem-se os termos utilizados na dissertação, bem como cita e
explica as variáveis que influenciam na produção e na qualidade do concreto.
Do mesmo modo, por meio das famílias (forma de separação adotada) enumera
os corpos de prova em ordem crescente explicando o tipo de ensaio adotado em cada intervalo.
2.1 EXPLICAÇÃO E DELIMITAÇÃO DOS TERMOS
Explica o significado e a abrangência dos termos empregados.
2.1.1 Materiais com suposto potencial pozolânico
Pozolanas são materiais silicosos ou sílico-aluminosos em forma de pó que, por
si sós, não possuem a capacidade de reagir com a água e endurecer, mas que, em presença de
umidade e à temperatura ambiente, reagem quimicamente com hidróxido de cálcio para formar
produtos com poder de aglomerante hidráulico (PRISZKULNIK, 2005; p.1039). No presente
trabalho os termos pozolanas ou materiais pozolânicos são aqueles que obtiveram resultado
satisfatório no ensaio de pozolanicidade especificado pelas NBR 5751, NBR 5752 e NBR
12653, como nesta etapa não se avaliou esse mérito, possuindo a mesma apenas o caráter
classificatório e explicativo, adotou-se o termo, materiais com suposto potencial pozolânico.
2.1.1.1 Substituição Pozolânica
Diz respeito à substituição de uma determinada porcentagem, em massa de
cimento, por uma igual porcentagem, em massa, de material com suposto potencial pozolânico.
Foram usadas três (03) substituições, a saber: solo laterítico tratado termicamente a 650°C e
800°C, argila calcinada a 700°C. As substituições foram feitas para os ensaios de
pozolanicidade conforme especificam as normas (NBR 5751 e NBR 5752) e para o estudo
experimental em proporções, em massa de cimento, gradativas (10,20 e 30%).
2.1.1.2 Pozolanas naturais
33
São aquelas que apresentam potencial pozolânico sem nenhum tratamento prévio
a não ser a moagem.
2.1.1.3 Traço piloto
Aquele usado como referência, de composição convencional e sem substituição
pozolânica.
2.1.1.4 Traço Experimental
Aquele que será avaliado, usando material com suposto potencial pozolânico.
2.2 ENUMERAÇÃO DAS VARIÁVEIS
Compreende as variáveis independentes, intervenientes, teores de pozolana e
variáveis dependentes.
2.2.1 Variáveis independentes
São aquelas intrinsecamente ligadas aos materiais, como: relação água/cimento
ou datas para avaliações de determinadas características, relação argamassa seca/concreto seco;
umidade do concreto, consumo de areia e brita e consumo de água.
2.2.2 Variáveis intervenientes
Uma vez introduzidas na mistura modificam as características reológicas do
concreto, como, por exemplo, tornam o mesmo mais coeso com isso aumentando sua massa
especifica.
2.2.3 Teores de pozolana
Foram estudados três níveis de substituição de cimento Portland por argila
calcinada a 700°C, a saber: 10, 20 e 30 % em relação à massa do cimento.
34
2.2.4 Variáveis dependentes6
São aquelas a serem determinadas após a fabricação do concreto, argamassa ou
pasta.
As variáveis dependentes determinadas no concreto convencional para o estudo
de dosagem foram: resistência à compressão axial, resistência à compressão diametral; módulo
de elasticidade longitudinal; abatimento tronco-cônico; massa especifica do concreto;
velocidade de propagação da onda ultra-sônica.
Para os traços experimentais foram determinadas: resistência à compressão axial
e índice de consistência na mesa segundo a NBR 7215.
2.3 NUMERAÇÃO DOS CORPOS DE PROVA DO ESTUDO DE DOSAGEM
Os corpos de prova moldados, numerados e ensaiados foram chamados de CPLS,
moldaram-se sessenta e seis (66) no total. Para a melhor compreensão do leitor os corpos de
prova foram divididos em três famílias distintas de vinte e dois (22) corpos de prova cada uma,
segundo o m (areia + pedra) adotado, conforme a tabela 01.
35
Tabela 01 – Metodologia da numeração dos corpos de prova para o estudo de dosagem
2.4 ROMPIMENTO DOS CORPOS DE PROVA DO ESTUDO DE DOSAGEM
Seguindo o raciocínio anterior, as famílias são as mesma, porém neste instante
explica-se o número dos corpos de prova rompidos em cada idade.
Utilização de Pozolana
Corpos
de
Prova (CPLS)
m
(a + p)
Idade dos Ensaios
(dias)
Dimensões(cm)
Diâmetro
x
altura
Material c/
suposto
potencial
pozolânico
% de
subst.
CPL-01 ao CPL-4
CPL-05 ao CPL-22
CPL-23 ao CPL-26
CPL-27 ao CPL-44
CPL-45 ao CPL-48
CPL-49 ao CPL-66
03
03
04
04
05
05
28;63
07;28;63
28;63
07;28;63
28;63
07;28;63
15 x 30
10 x 20
15 x 30
10 x 20
15 x 30
10 x 20
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
36
Tabela 02 – Metodologia usada para o rompimento dos corpos de prova para o estudo de dosagem
Ensaios
Corpos
de
Prova (CPLS)
m
(a + p)
Idade
dos
Ensaios
(dias)
Dimensões
Diâmetro
x
altura
(cm)
Compressão
Axial
Compressão
Diametral
Módulo
de
Defor.
CPL-01 ao CPL-4
CPL-05 ao CPL-22
CPL-23 ao CPL-26
CPL-27 ao CPL-44
CPL-45 ao CPL-48
CPL-49 ao CPL-66
03
03
04
04
05
05
28;63
07;28;63
28;63
07;28;63
28;63
07;28;63
15 x 30
10 x 20
15 x 30
10 x 20
15 x 30
10 x 20
sim
sim
sim
sim
sim
sim
não
sim
não
sim
não
sim
não
sim
não
sim
não
sim
37
Fotografia 03: Dezesseis CPL’s de uma das famílias
Fotografia 04: Modelo de numeração utilizado (CPL’s)
38
2.5 NUMERAÇÃO E ROMPIMENTO DOS CORPOS PARA O ENSAIO DE QUALIDADE
DA AREIA
A numeração foi realizada em ordem crescente, isto é, variando do corpo de
prova sessenta e sete (CPL-67) ao corpo de prova número noventa (CPL-90). Todos os corpos
de prova nesse intervalo eram de dimensões (base e altura, respectivamente) 5 x 10 cm. Optou-
se também pela divisão em famílias em função das idades de rompimento. Foram três (03)
famílias adotadas nessa divisão, numeradas a partir da última (3°família), ficando da seguinte
forma:
Tabela 03 – Numeração e rompimento dos CPLS para o estudo da qualidade da areia do Rio
Acre
Na Tabela 03 a quarta (4°) família sofreu ruptura aos 03 (três) dias e compreende
os corpos de prova do número sessenta e sete (CPL-67) ao setenta e quatro (CPL-74) sendo que
Ensaios
Corpos
de
Prova (CPLS)
Origem
da
areia
Idade
dos
Ensaios
(dias)
Dimensões
Diâmetro
x
altura
(cm)
Compressão
Axial
Compressão
Diametral
Módulo
de
Deform.
CPL-67 ao CPL-70
CPL-71 ao CPL-74
CPL-75 ao CPL-78
CPL-79 ao CPL-82
CPL-83 ao CPL-86
CPL-86 ao CPL-90
Normal
Rio Acre
Normal
Rio Acre
Normal
Rio Acre
03
03
07
07
28
28
5 x 10
5 x 10
5 x 10
5 x 10
5 x 10
5 x 10
sim
sim
sim
sim
sim
sim
não
não
não
não
não
não
não
não
não
não
não
não
39
os quatro primeiros desta família (CPL-67, CPL-68, CPL-69, CPL-70) levam em composição a
areia normal brasileira e os quatro últimos (CPL-71, CPL-72, CPL-73, CPL-74) foram
moldados com areia do Rio Acre.
A quinta (5°) família sofreu ruptura aos sete (07) dias e compreende os corpos de
prova do número sessenta e cinco (CPL-75) ao oitenta e dois (CPL-82), sendo que os quatro
primeiros desta família (CPL-75, CPL-76, CPL-77, CPL-78) levam em composição a areia
normal brasileira e os quatro últimos (CPL-79, CPL-80, CPL-81, CPL-82) foram moldados com
areia do Rio Acre.
A sexta (6°) família sofreu ruptura aos vinte e oito (28) dias e compreende os
corpos de prova do número oito e três (CPL-83) ao noventa (CPL-90). Sendo que os quatro
primeiros desta família (CPL-83, CPL-84, CPL-85, CPL-86) levam em composição a areia
normal brasileira e os quatro últimos (CPL-87, CPL-88, CPL-89, CPL-90) foram moldados com
areia do Rio Acre.
2.6 NUMERAÇÃO E ROMPIMENTO DOS CORPOS DE PROVA PARA O ENSAIO DE
POZOLANICIDADE
Consiste na numeração de dezoito (18) dos corpos de prova do número noventa e
um (CPL-91) ao número cento e sete (CPL-107), os corpos de prova ensaiados nessa etapa
apresentavam dimensões 5 x 10 ( base e altura, respectivamente) e foram submetidos ao ensaio
de ruptura por compressão axial, assim como os itens anteriores, para melhor explicação e
compreensão, foi adotado o critério de divisão em famílias a partir da última (6° família) do
tópico anterior, isto é, a Tabela 04 descreve os corpos de prova moldados com o traço piloto e
materiais supostamente pozolânicos, sendo que para estes últimos utilizou-se cal e cimento –
separadamente- para avaliação do potencial pozolânico.
40
Tabela 04 – Numeração dos CPLS para o ensaio do índice de pozolanicidade
Na Tabela 04 a sétima família (7º) compreende o traço piloto, a oitava (8º) o
traço com solo laterítico aquecido a 650 e 800 ºC em que o aglomerante foi o cimento, a nona
(9º) o traço com cimento e argila calcinada e a décima (10º) e décima primeira (11º)
compreendem o traço com solo laterítico aquecido a 650 e 800 º C e a argila aquecida a 700 º C
em que o aglomerante utilizado foi a cal hidratada.
Utilização de Pozolana
Corpos
de
Prova (CPLS)
Aglom.
do ensaio
Idade do
Ensaio
(dias)
Dim. (cm)
Diâmetro
x
altura
Material c/ suposto
potencial pozolânico
(%)
Subs.
(em vol)
CPL-91 ao CPL-93
CPL-94 ao CPL-96
CPL-97 ao CPL-99
CPL-100 ao CPL-102
CPL-103 ao CPL-105
CPL-106 ao CPL-108
CPL-109 ao CPL-111
cimento
cimento
cimento
cimento
cal
cal
cal
28
28
28
28
07
07
07
5 x 10
5 x 10
5 x 10
5 x 10
5 x 10
5 x 10
5 x 10
-
solo laterítico a 650°C
solo laterítico a 800°C
arg.calcinada a 700°C
solo laterítico a 650°C
solo laterítico a 800°C
arg.calcinada a 700°C
-
35
35
35
-
-
-
41
Fotografia 05: Corpos de prova rompidos usados no ensaio de pozolânicidade com cal
2.7 NUMERAÇÃO E ROMPIMENTO DOS CORPOS DE PROVA DE CONCRETO COM
SUBSTITUIÇÃO POZOLÂNICA
O concreto nesta etapa foi calculado com m (areia + pedra) igual a cinco (05).
Esta etapa compreende doze (12) corpos de prova entre o intervalo do número cento e doze
(CPL-112) ao número cento e vinte e três (CPL-123), o traço-piloto (agora feito com areia da
localidade e brita zero) teve a representatividade de três (03) os corpos de prova, bem como os
demais nove (09). Dessa etapa, para o estudo experimental, os corpos de provas tiveram em sua
composição, areia lavada do Rio Acre, brita zero (brita 0) proveniente do Estado de Rondônia e
argila calcinada de origem do Estado do Acre. Adotou-se a divisão em famílias baseando-se nos
percentuais de substituição em relação a massa do cimento e a numeração foi realizada a partir
do último corpo de prova numerado (CPL-111).
42
Tabela 05 – Numeração dos CPLS para o estudo experimental com materiais do Acre
Na Tabela 05 a décima segunda (12º) família compreende o traço piloto e a décima
terceira (13º), quarta (14º) e quinta (15º) compreendem os corpos de prova moldados com
concretos que levam em suas composições percentuais gradativos de substituição (10, 20, 30),
respectivamente.
2.8 NUMERAÇÃO E ROMPIMENTO DOS CORPOS DE PROVA PARA O ENSAIO DE
RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DO CIMENTO PORTLAND
A numeração foi realizada em ordem crescente, isto é, variando do corpo de
prova cento e vinte e quatro (CPL-124) ao corpo de prova cento e trinta e cinco (CPL-135).
Todos os corpos de prova nesse intervalo eram de dimensões (base e altura, respectivamente) 5
x 10 cm. Optou-se também pela divisão em famílias em função das idades de rompimento.
Foram três (03) famílias adotadas nessa divisão, numeradas a partir da última (15°família),
ficando da seguinte forma:
Utilização de Pozolana
Corpos
de
Prova (CPLS)
m
(a + p)
Idade dos Ensaios
(dias)
Dim. (cm)
Diâmetro
x
altura
Material c/ suposto
potencial pozolânico
% de
subst.
(em massa)
CPL-112 ao CPL-114
CPL-115 ao CPL-117
CPL-118 ao CPL-120
CPL-121 ao CPL-123
04
04
04
04
28
28
28
28
5 x 10
5 x 10
5 x 10
5 x 10
Traço piloto
arg.calcinada a 700°C
arg.calcinada a 700°C
arg.calcinada a 700°C
-
10
20
30
43
Tabela 06 – Numeração e rompimento dos CPLS para o ensaio de resistência do cimento
Portland
Na Tabela 06 a décima sexta família compreende os corpos de prova rompidos
aos 03 (três) dias, bem com a décima sétima (17º) e oitava (18º) compreendem os corpos de
prova rompidos aos 07 (sete) e 28 (vinte e oito) dias, respectivamente.
Ensaios
Corpos
de
Prova (CPLS)
Origem
da
areia
Idade
dos
Ensaios
(dias)
Dimensões
Diâmetro
x
altura
(cm)
Compressão
Axial
Compressão
Diametral
Módulo
de
Deform.
CPL-124 ao CPL-127
CPL-128 ao CPL-131
CPL-132 ao CPL-135
Normal
Normal
Normal
03
07
28
5 x 10e
5 x 10
5 x 10
sim
sim
sim
não
não
não
não
não
não
44
3 DESENVOLVIMENTO DA PESQUISA
Esta etapa mostra a significância do trabalho e cita e explica os possíveis
questionamentos que o leitor pode ter durante a leitura do mesmo.
Além disso, descreve as normas que padronizam os ensaios realizados, bem
como apresenta referências bibliográficas que são pertinentes aos temas dosagem e utilização
de pozolanas.
3.1 APRESENTAÇÃO
Dosar um concreto significa escolher uma mistura adequada de materiais
(cimento, agregado miúdo, agregado graúdo, água e eventualmente aditivos) de modo a se obter
um compósito durável e econômico e que atenda as condições de projeto especificadas
(trabalhabilidade, módulo de deformação e resistência característica a um número determinado
de dias) e outras, que dependem da localidade (tipo de agregado disponível, custo do agregado,
condições de exposição e operação) e da técnica de execução (concreto bombeado, por
exemplo).
Compósitos, de forma pouco abrangente pode ser considerado como um material
resultante da interação entre dois ou mais materiais com características distintas que dão origem
a um novo material com características diferentes daquelas apresentadas pelos seus
constituintes. “Pode-se considerar um compósito como sendo qualquer material multifásico que
exiba uma proporção significativa das propriedades de ambas as fases, de tal modo que é obtida
uma melhor combinação de propriedades” (CALLISTER, William D. Jr, 2002 p. 359). Segundo
o autor a interação entre os elementos constituintes deve ser judiciosa.
Para Ashby e Jones (2007, p.227) o concreto é um compósito particulado de
pedra e areia que se mantém unido por um adesivo. O adesivo é, em geral, uma pasta de
cimento (também usada como adesivos para unir tijolos e pedra), mas asfalto ou até polímeros
podem ser usados para produzir concretos especiais.
“O concreto é um compósito comum, feito com partículas grandes, onde as fases
matriz e dispersa são compostas por materiais cerâmicos” (CALLISTER, William D. Jr, 2002 p.
362).
Uma definição usual de concreto é aquela dada, por exemplo, por Azeredo Alves
(1997 p.53): é uma mistura de cimento, água e materiais inertes (geralmente areia e pedregulho,
45
pedra britada ou argila expandida) que, empregado em seu estado plástico, endurece com o
passar do tempo, devido à hidratação do cimento, isto é, sua combinação química com a água.
3.2 SIGNIFICÂNCIA
Um ponto importante, senão o mais importante, na concretagem de um elemento
estrutural ou na simples utilização do concreto é o seu custo. Normalmente diz-se que um
concreto é econômico quando atende às exigências citadas no inicio do tópico anterior
apresentando um consumo de cimento mínimo.
Como já foi visto, para locais que não apresentam uma estrutura geológica capaz
de fornecer agregados graúdos (britas) o preço do concreto depende das variáveis, cimento e
brita, conforme indica a Tabela 07 e 08.
Tabela 07- Composição unitária do concreto não levando em consideração a mão de obra (Secretária de
Obras Públicas de Rio Branco; abril de 2008)
Concreto f
ck
=15,0 MPa c/brita 1 e 2 – Virado na Obra – Rio Branco
Insumos Unidade
Valor (R$)
Coeficiente VALOR (R$)
Areia lavada grossa m
3
35 0,711 24,89
Cimento Portland CP E/F - 32
kg 350,00 0,44 154,00
Pedra Britada n°1 m
3
150,00 0,209 31,35
Pedra Britada n°2 m
3
150,00 0,627 94,05
304,29
Tabela 08- Composição unitária do concreto não levando em consideração a mão de obra (Secretária
Municipal de Infra-Estrutura e Obras de São Paulo, 2008)
Concreto f
ck
=15,0 MPa c/brita 1 e 2 – Virado na Obra - São Paulo
Insumos Unidade
Valor (R$)
Coeficiente VALOR (R$)
Areia lavada grossa m
3
49,25 0,58 28,87
Cimento Portland CP E/F - 32
kg 0,30 338,00 99,97
Pedra Britada n°1 m
3
39,57 0,2600 10,29
Pedra Britada n°2 m
3
39,17 0,5300 20,76
159,59
É importante ressaltar que na composição do preço unitário o coeficiente, que nas
literaturas também é conhecido como Coeficiente K é função da taxa de encargos sociais, taxa
46
de despesas, taxa de lucro, taxa de custo e taxa de tributos sobre o faturamento. Por causa destes
fatores cada secretária tem um coeficiente distinto.
Por exemplo, na cidade São Paulo a pedra britada existe com certa abundância e
são várias as jazidas que comercializam este insumo, bem como a distância entre estas últimas e
as usinas dosadoras não é tão grande, então se pode dizer que a existência de agregados gera
taxas relativamente baratas-que influenciam no cálculo do Coeficiente K, pois as despesas com
combustíveis e funcionários são menores do que as despesas em locais em que ocorre a
inexistência dessa matéria prima.
Com os dados extraídos das Tabelas 07 e 08 foi elaborado o gráfico abaixo para
simplificar o entendimento.
300,00
600,00
Y(X) = 2,427X
Preço do concreto (m - Reais)
3
Y(X) = 5,1398X
200,00
100,00
400,00
500,00
LOCAL C/ ABUNDANCIA DE AGREGADOS - SÃO PAULO
LOCAL C/ESCASSEZ DE AGREGADOS - RIO BRANCO
Gráfico 01: Preço da brita na composição de um metro cúbico de concreto em Rio
Branco e em São Paulo levando em consideração apenas os materiais.
Pode-se observar que, o preço do metro cúbico (m
3
) de concreto produzido em
uma região em que o agregado graúdo existe em abundância, como São Paulo - por exemplo, é
muito maior. De acordo com os dados acima, o preço das pedras britadas representa menos de
vinte por cento (19,5%) dos materiais utilizados na fabricação do concreto em São Paulo,
enquanto que, em uma localidade em que ocorre a escassez de pedras a margem de
representatividade sobe para mais de quarenta porcento (41,21%), isto é, a proporção entre os
percentuais, último e primeiro – respectivamente, é maior que dois.
Quanto ao custo do cimento, observou-se que ele representa mais de cinqüenta
por cento (50%) do custo total do concreto em ambas as tabelas, o que é normal. Para a
47
interpretação dos gráficos, no entanto, deve-se levar em conta que eles foram construídos com o
preço do cimento incluído no valor do preço do metro cúbico do concreto para cada localidade
distinta o que em termos matemáticos significa que, mesmo que os agregados fossem
comercializados com o mesmo preço em ambos os locais o coeficiente angular (inclinação da
reta; tangente) da curva vermelha ainda seria maior do que o coeficiente da curva preta,
interpretação esta que leva a conclusão que o concreto produzido em Rio Branco, mesmo assim,
seria mais caro por causa do preço do cimento (vide Tabelas 06 e 07).
Pode-se fazer uso das palavras do engenheiro Gomez para descrever os motivos
pelos quais o custo do cimento é elevado.
A planilha usada pela SEOP/AC é uma tabela referência e utilizada para todas
as obras civis do Estado do Acre e atualizada a cada 12 meses de acordo com o
aumento dos insumos e conforme o Sindicato da Indústria da Construção Civil
do Estado do Acre – SINDUSCON/AC, onde, no mês de maio de cada ano é
realizado o dissídio coletivo e ajustado o novo salário da categoria. Mas, o que
mais favorece para que os preços de concretos e argamassas sejam elevados é a
não existência desses insumos em nosso Estado, como o agregado graúdo. E,
também a nossa areia que é muito fina, estando fora do limite inferior do
recomendado para elaboração de concretos econômicos, conforme NBR 7211,
que especifica agregados para elaboração de concretos e argamassas.
Então, todos esses fatores expostos e a distância geográfica dos grandes
centros produtores desses materiais favorecem para que o Acre tenha o
cimento mais caro do país. E, esse problema agrava-se ainda mais nos meses
entre maio e novembro que é o período chamado verão amazônico, com pouca
ou até mesmo sem nenhuma precipitação pluviométrica. Período em que
volume de obras aumenta consideravelmente, e com isso a demanda pelo
aglomerante, e como o mercado nunca consegue atender satisfatoriamente a
demanda, o preço do saco de cimento de 50 Kg chega a custar R$ 36, 00, ou
seja, um aumento de mais de cento e sessenta por cento (160%).
(José
Gomez, SEOP; 2008).
48
600,00
Preço do cimento (Reais)
Preço do concreto (m - Reais)
300,00
100,00
100,00 200,00
LOCAL S/ INDUSTRIA DE CIMENTO
LOCAL C/ INDUSTRIA DE CIMENTO
Y(X) = 1,5964X
Y(X) = 1,9759X
200,00
300,00
400,00
500,00
Gráfico 02: Preço do cimento na composição de um metro cúbico de concreto em
Rio Branco e em São Paulo levando em consideração apenas os materiais.
49
3.3 QUESTÕES DA PESQUISA
a) Qual a importância desse estudo de dosagem e para que ele serve?
R: Com a realização deste estudo é possível escolher o melhor proporcionamento entre os
materiais de forma mais econômica fixando parâmetros como resistência à compressão, relação
água/cimento, e o teor de areia e pedra (m). Sua utilidade está no fato de dar “um chute bem
dado” na dosagem do concreto feito com os materiais utilizados.
c) É recomendável a utilização desta pesquisa para a dosagem de um concreto utilizando outro
cimento ou outros materiais comercializados na região?
R: Não. Esse estudo de dosagem foi realizado com cimento que leva em sua composição fíller
cálcareo (CP II-F 32) da marca Cimpor, areia do Rio Acre e agregado graúdo de Rondônia. De
forma alguma ele serve como referencia se os materiais utilizados forem, por exemplo-um
cimento com adição pozolânica (CP II-Z) ou um cimento pozolânico (CP-IV).
d) Então se pode adotar um cimento com adição pozolânica de outra marca?
R: Não. Este estudo serve como base para o mesmo tipo, classe e marca de cimento, não deve
ser utilizado para a dosagem de um concreto se o cimento usado for o CP II-F da marca Nassau,
por exemplo.
e) O que tem a ver “as pozolanas” com isso e para que foram estudadas neste trabalho?
R: Como dito anteriormente, como o preço do agregado graúdo no Acre é muito caro o traço
mais econômico é aquele que usa mais areia e mais cimento, a utilização de uma pozolana feita
com argila visa reduzir o consumo de cimento melhorando as propriedades mecânicas do
concreto.
f) Se a utilização de pozolanas “é algo tão bom assim” porque não foi feito um estudo de
dosagem utilizando esse material da mesma forma que foi feito com o concreto convencional?
R: Seria o ideal. Um estudo de dosagem em que fossem moldados sessenta e seis (66) corpos de
prova com 10%, sessenta e seis (66) com 20% e outros sessenta e seis (66) com 30% de
substituição, em massa, em relação à massa do cimento seria sem dúvida o ideal, porém uma
universidade não é um centro de pesquisa, existe a rotina do cotidiano, com isso os técnicos do
laboratório tampouco o laboratório estão à total disposição apenas desta pesquisa, existe
também a questão do tempo que é regulada pelos problemas “da vida”, além disso, beneficiar
50
um material até ele tornar-se uma pozolana é desgastante, principalmente se o seu peneiramento
for feito de maneira artesanal, como foi feito nessa pesquisa. “O ideal mesmo” seria um estudo
de dosagem feito para 07, 28, 63, 91 e 182 dias tanto para o traço-piloto como para os traços
com substituição pozolânica (10, 20,30%) o que totalizaria quatrocentos e quarenta corpos de
prova (440 CPLS).
g) O material estudado para avaliação foi peneirado apenas na malha # 200, por que não foi
peneirado na malha # 325? Além disso, a argila foi calcinada apenas a uma temperatura, não
seria ideal o estudo desse material aquecido uma temperatura maior, por exemplo?
R: O material foi peneirado na malha com abertura 0,075 mm porque a priori considerou-se que
se ele fosse peneirado na malha com abertura 0,044 mm ocorreria à diminuição da
trabalhabilidade, além disso, existem os fatores tempo e desgaste, como foi dito anteriormente.
O estudo desse material aquecido uma temperatura de 800°C, por exemplo, seria recomendável
e muito bem vindo.
g) Quais materiais estudados e as porcentagens que poderão ser usados na substituição do
cimento em aplicações práticas?
R: Esta pergunta será respondida ao decorrer do trabalho
51
3.4 CLASSIFICAÇÃO DAS POZOLANAS
A definição de pozolanas já foi feita anteriormente, porém para fins didáticos a
repetição é sempre bem vista, uma vez que visa a fixação das informações.
Pozolanas são materiais silicosos ou sílico-aluminosos em forma de pó que, por
si sós, não possuem a capacidade de reagir com a água e endurecer, mas que, em presença de
umidade e à temperatura ambiente, reagem quimicamente com hidróxido de cálcio para formar
produtos com poder de aglomerante hidráulico (Priszkulnik, 2005; p.1039).
Segundo Bauer (2007, p.180), as pozolanas podem ser classificadas em:
a. cinzas vulcânicas soltas ou compactas, rochas ígneas;
b. terras sílicosas sedimentares ( terras diatomáceas, argilas);
c. argilas calcinadas;
d. subprodutos industriais, tais como a escória de alto forno, cinzas volantes.
Segundo Mielens, Witt e Geantz, (1949; Apud Santos 1992; p.423) as pozolanas
são divididas em dois grupos distintos: pozolanas naturais e artificiais.
As pozolanas naturais são aquelas que apresentam potencial pozolânico mesmo
não tendo sido submetidas a nenhum processo a não ser a moagem, alguns autores abrem uma
exceção às argilas calcinadas que para despertarem seu potencial pozolânico são submetidas a
tratamentos térmicos com temperatura e tempo de exposição regulados. Existe, entretanto,
outros que consideram a argila calcinada uma pozolana artificial.
As pozolanas artificiais, por sua vez, são subprodutos industriais, tais como:
cinza volante, cinza de coque, cinza de folhelhos betuminosos ou então tijolos ou telhas moídos.
3.5 UTILIZAÇÃO DAS POZOLANAS EM CONCRETOS
Os materiais pozolânicos tiveram a sua primeira aplicação em construções que
necessitavam de alta resistência às águas sulfatadas, pois, percebeu-se, mesmo de modo
empírico, que a adição de solos de origem vulcânica ou a fragmentação de areias de certos
tijolos e telhas melhoravam as propriedades do concreto endurecido.
As pozolanas têm sido utilizadas em concretos há mais 70 anos, sendo a cinza
volante a primeira pozolana artificial a ser utilizada, sua aplicação em barragens teve o objetivo
52
de diminuir o calor de hidratação e o consumo de cimento, o que diretamente significa um custo
menor na produção do concreto.
Coutinho (1958, p.136) descreve que,
em grande parte da zona do mediterrâneo, empregou-se a terra vulcânica da
ilha de Santorim, pertencente ao arquipélago – das Cíclades, ao norte da ilha de
Creta. Da mesma forma os romanos, utilizavam tufos vulcânicos do Vesúvio,
acumulados nas proximidades da região de Pozuoli, estendendo-se, então, a
designação pozolana ao conjunto de materiais naturais ou artificiais dotados da
mesma propriedade.
Priszkulnik em sua publicação de “Pozolanas Para Aglomerantes da Construção
Civil” (1970, p.02) relata que,
após a invasão dos bárbaros e durante toda a idade média ouve uma estagnação
na produção de argamassas hidráulicas, contudo, a Renascença determinou o
retorno às misturas de cal, pozolana natural ou material cerâmico moído, areia
e água, culminando nos séculos XVIII e XIX com as pesquisas e as teorias da
hidraulicidade, associadas à interação cal-argila.
Para o mesmo autor (1970, p.02), citam-se entre as pozolanas, além das cinzas
vulcânicas italianas,
o “trass” renano e bávaro da Alemanha; o “kieselguhr” ou “trípoli” ou “moler”,
que são variedades de diatomitos encontrados na Alemanha, Escócia, Irlanda,
Dinamarca e Estados Unidos; as lavas dos Açores, da ilha de porto Santo e das
ilhas Canárias, os tufos riolíticos dos Estados Unidos e os andesiticos de Santo
Antão, no Cabo Verde; o Surkhi da Índia; as argilas e os folhelhos calcinados e
moídos, e alguns sub-produtos industriais, como cinzas de fornos e caldeiras,
cinzas de folhelhos betuminosos e cinzas de coque.
O emprego das pozolanas no Brasil iniciou-se com a construção da barragem de
Jupiá construída pelas Centrais Elétricas de Urubupungá (CELULA) no Rio Paraná. Depois de
diversos ensaios concluiu-se que, os agregados utilizados eram reativos com os álcalis do
cimento e que a adição de material pozolânico além de viável economicamente, seria capaz de
inibir ou diminuir essa reatividade.
53
Seguindo o modelo de Jupiá, muitas outras barragens no Brasil foram construídas
utilizando pozolanas como material de substituição parcial do cimento Portland.
Tabela 09 - Algumas barragens brasileiras que utilizam materiais pozolânicos em seus concretos
(Priszkulnik, 1977; p.04, modificada pelo autor)
Obra Localização Proprietário Material Pozolânico
Jupiá Rio Paraná, SP x MS CESP Cinza Volante e argila
calcinada
Ilha Solteira Rio Paraná, SP x MS CESP Argila Calcinada
Água Vermelha Rio Grande, SP x MG CESP Argila Calcinada
Capivara Rio Paranapanema, SP x PR
CESP Argila Calcinada
Casca III Rio da Casca, MT CEMAT Argila Calcinada
Passo Fundo Rio Passo Fundo, RS ELETROSUL
Cinza Volante
Salto Osório Rio Iguaçu, PR ELETROSUL
Cinza Volante
3.6 INFLUÊNCIA DAS POZOLANAS AVALIADA SOB O PONTO DE VISTA
MICROESTRUTURAL
A teoria da hidrauliticidade de Le Chatellier expõe a ligação entre sólidos e
sólidos na fase aglomerante e sólido e materiais englobados na fase carga através do
crescimento e adensamento de cristais de compostos hidratados. Primeiramente, os materiais
que a principio foram definidos como inertes (areia, argila expandida, agregados de diferentes
origens geológicas) podem apresentar reatividade com a pasta de cimento dando origem a
uma zona de transição mais porosa e fraca do que aquela apresentada no seio da pasta a uma
distância considerável.
Segundo Paulon (2005, p.593) a zona de transição (auréola de transição) foi
observada entre os agregados de uma argamassa e de um concreto e uma pasta de cimento
hidratado e foram determinadas as propriedades mecânicas. Nessa etapa de transição, podem
ser consideradas três etapas na formação dos hidratos no contato com os agregados:
- formação de etringita (3CaO. Al
2
O
3
. 3CaSO
4
. 32H
2
0) sobre a superfície;
- precipitação de cristais de portlandita;
- aumento de espessura e densificação do filme de contato;
Conforme descreve o mesmo autor (2005, p.594) nos concretos convencionais, o
espaço médio entre os grãos adjacentes de areia é somente da ordem de 100 µm, ou seja,
54
cerca da magnitude geralmente encontrada na soma das duas auréolas de transição que
circundam cada grão do agregado.
Sob o ponto de vista mecânico a pasta de cimento pode ser considerada como um
meio isotrópico e a auréola de transição fortemente anisotrópica, devido o alongamento
excessivo (crescimento lamelar) dos cristais de cálcio (portlandita) e a tendência destes a uma
orientação preferencial. Esta região interfacial torna-se uma região de concentração de
tensões e é nela que ocorrem as primeiras fissuras, pois a sua textura é mais frágil do que a do
resto da pasta de cimento.
Porém, o estudo da microestrutura da pasta em contato com a zona de transição é
complexo, e sua fragilidade não é apenas resultado da orientação preferencial dos cristais
hidratados de cálcio.
As características da microestrutura da pasta na zona de transição dependem de
vários fatores, incluindo o tipo de agregado, a água de amassamento, o efeito
de aditivos e adições (pozolana, por exemplo) a natureza e a quantidade de
componentes menores do material cimentício (Paulon, V. A, 2005, p.594).
A utilização de materiais pozolânicos mostrou-se uma alternativa viável para
reduzir a espessura da zona de transição (que é de aproximadamente 40 µm). Eles promovem a
nucleação de numerosos e pequenos cristais de cálcio hidratado (CH) aleatoriamente orientados,
além de transformá-los em cristais de silicato de cálcio hidratados (CSH). “A conjugação dessas
duas formas de atuação dos materiais pozolânicos na interface agregado -pasta foi associada
diretamente à elevação das resistências mecânicas dos concretos” (Almeida Ramalho; 2005
p.1167).
Conforme descreve Priszkulnik (2005; p.1038, apud ISAIA 2002)
São comprovados os benefícios das adições minerais ativas no concreto, em
termos técnicos, econômicos e de sustentabilidade ambiental. Incluem-se entre
esses materiais cimentícios suplementares as pozolanas naturais e artificiais,
cinza volante, sílica ativa, sílica da queima da casca de arroz, escória granulada
de alto-forno e agregados finamente divididos.
De acordo com Bauer (2007, p.180) a utilização das pozolanas apresenta as
seguintes vantagens:
55
- melhoria da trabalhabilidade de concretos pobres e sem finos (partículas que
passam na peneira n°200), melhoria da exsudação e da segregação;
- em concretos ricos e com finos acarreta diminuição da trabalhabilidade;
- proporciona o aumento da quantidade de pasta da mistura, e, portanto, sua
capacidade de deformação plástica;
- diminuição da reação álcali-agregado, protegendo o concreto contra a
expansão entre alguns componentes silicosos de certos agregados e os álcalis
do cimento (óxido de cálcio e potássio);
- os materiais pulverulentos quase totalmente inertes podem melhorar as
características de resistência à compressão do concreto.
3.7 ARGILAS PARA POZOLANAS
As argilas e folhelhos argilosos utilizados como pozolana devem ser ricos em
argilominerais uma vez que a atividade pozolânica depende diretamente do teor destes na
composição da matéria prima. As propriedades pozolânicas são desenvolvidas por tratamento
térmico adequado em temperaturas próximas a 500°C, segundo Santos (1992; p.427) “as
temperaturas ótimas de calcinação estão entre 700° e 900°C”.
Nesse intervalo ocorre a destruição do seu arranjo atômico provocando a
amorfização e desorganização da microestrutura do material pela retirada dos íons hidroxila de
sua estrutura cristalina. Em temperaturas acima de 900°C a atividade pozolânica é reduzida pela
cristalização de sua estrutura, isto é, torna-se estável quimicamente reagindo muito pouco com
hidróxido de cálcio.
Conforme relata Santos
As argilas utilizáveis como pozolanas podem ser cauliníticas ou
montmorilioníticas [...] geralmente contêm de 50% a 65% de SiO
2
e de 17% a
38% de Al
2
O
3
, o que sugere que um composto de alumínio contribui para a
atividade pozolânica, provavelmente formando aluminato de cálcio.
As argilas quando calcinadas respondem diferentemente dependendo da
constituição química de cada uma delas. Desta forma,
[...] pode-se ver que as propriedades de argamassa e de concretos contendo
pozolanas preparadas a partir de argilas e folhelhos argilosos variam
56
grandemente em função da composição química e mineralógica dessas
matérias primas e do tratamento e do processamento a que a pozolana foi
submetida antes do seu uso.
Para sintetizar a explicação, pode-se fazer uso das palavras de Mielenz e
colaboradores (1949, apud SANTOS, 1992; p.428),
[...] as argilas para uso como pozolana devem ser calcinadas acima de 550°C
para desenvolver atividade pozolânica e diminuir o teor de água do sistema
água + pozolana. A atividade pozolânica da cauliníta, de ilita, de
argilominerais de camadas mistas e vermiculita e paligorsquita é desenvolvida
pela formação de substância amorfa ou de alto grau de desordem produzido
pela desidroxilação dos argilominerais. A atividade da montmorilonita é
devida a alterações estruturais, mas não a uma destruição da estrutura
cristalina.O máximo de atividade pozolânica da cauliníta é desenvolvido após
calcinação entre 550°C e 950°C; para montmorilonita, essa faixa de
temperaturas é satisfatória; mas, os vidros que são produzidos até 1200°C têm
atividade pozolânica. Argila e argilominerais de camadas mistas e vermiculita
desenvolvem atividade pozolânica entre 900 e 950°C. Todas as pozolanas de
argilas necessitam de moagem até uma finura suficiente para desenvolver mais
satisfatoriamente atividade pozolânica.
3.8 MATERIAIS E MÉTODOS
Descreve os tipos de materiais utilizados e os métodos usados na fase de
caracterização do estudo de dosagem do concreto e do estudo em pequena representatividade.
3.8.1 Método para o estudo de dosagem do concreto
Foi utilizado o método que se chama ITERS-IPT-EPUSP, que segundo Helene
(2005; p.452) “são adotadas como leis de comportamento os seguintes modelos que governam a
interação das principais variáveis em jogo:”.
57
a) a Lei de Abrams (1918):
c
a
c
k
k
f
1
=
(1)
b) a Lei de Lyse (1932):
c
a
kkm ++=
43
(2)
c) a Lei de Priszkulnic & Kirilos (1974):
mkk
C
.
1000
65
+
= (3)
onde:
-
=
c
f resistência à compressão do concreto a j dias de idade, em Mpa;
-
=
m
relação em massa seca de agregados/cimento, em kg/kg;
-
=
C
consumo de cimento por m
3
de concreto adensado em kg/m
3
;
-
=
654321
,,,,
ekkkkkk
são constantes particulares de cada conjunto de mesmos materiais.
Helene (2005; p.453) na dissertação sobre a conceituação do método diz que,
Esse método não exige conhecimentos prévios sobre os agregados, apesar de
que, sob o ponto de vista da durabilidade, sempre é conveniente contar com
informação de ensaios prévios de laboratório, como: reação álcali-agregado,
presença de sulfatos, de matérias carbonosas [...] É um método que combina
conceitos teóricos de comportamento do concreto de uma forma analítica [...]
mas continua requerendo um estudo experimental em laboratório[...] Esse
experimento , nesse caso, é fundamental pois, ao se fixar o mesmo abatimento
para diferentes proporções de argamassa seca (α), pretende-se encontrar a
mínima quantidade de água para se obter a trabalhabilidade especificada.[...]
Dessa forma, é minimizada a proporção entre agregados miúdos e graúdos [...]
Em resumo, esse método entende que a melhor proporção entre os agregados
58
disponíveis é aquela que consome a menor quantidade de água para obter um
certo abatimento [...]
3.8.1.1 Limites conhecidos
- Resistência à compressão 5Mpa
≤
c
f ≤
2500MPa
- Relação
c
a
0,15
≤
c
a
≤
1,50
- Abatimento 0 mm
≤
abatimento
≤
250mm
- Dimensão máxima do agregado 4,8mm
≤
D
max
≤
100mm
- Teor de argamassa seca 30 %
<
α
<
90 %
- Módulo de finura dos agregados qualquer
- Distribuição granulométrica dos agregados qualquer
- Massa específica dos agregados 1500 kg/m
3
O método adota ainda como modelos de comportamento:
- Teor de argamassa seca
m
a
+
+
=
1
1
α
(4)
- Relação água/materiais secos
m
ca
H
+
=
1
/
(5)
- Consumo de cimento/m
3
capa
C
/1 +++
=
γ
(6)
onde:
:
C
consumo de cimento por m
3
de concreto compactado em kg/m
3
;
γ
: massa específica do concreto, medida em kg/m
3
;
ca
/
: relação água/cimento em kg/kg;
a
: relação agregado miúdo seco/cimento em massa em kg/kg;
m
= a + p: relação agregados secos/cimento em massa em kg/kg;
p
: relação agregado graúdo seco/cimento em massa em kg/kg;
59
α
: argamassa seca na mistura seca deve ser constante para uma determinada família para
assegurar a mesma coesão do concreto fresco, kg/kg;
H
: relação água/ materiais secos deve ser constante para uma determinada família para
assegurar o mesmo abatimento, em kg/kg.
654321
,,,,
ekkkkkk
: constantes que dependem exclusivamente do processo, ou seja:
- dos materiais (cimento, agregados, adições, aditivos e fibras utilizados);
- (da consistência do concreto fresco abatimento);
- dos equipamentos (betoneira);
- da mão-de-obra;
- das operações de ensaio (moldagem, cura, capeamento, ensaio).
3.8.1.2 Construção do diagrama de dosagem
Para a explicação da confecção do diagrama usam-se as palavras de Helene
(Helene; 2005; p.454)
Com os dados obtidos e com os processados, deve ser construído o chamado
“Diagrama de dosagem”, introduzido por José Pedro Kirilos (PRISZKULNIK
& KIRILOS, 1974) que corresponde ao modelo de comportamento das
misturas em andamento e que facilita sobremaneira o entendimento do
comportamento dessa família de concretos de mesmo abatimento mas de
propriedades muito diferentes depois de endurecidos [...]
Figura 01: Digrama de dosagem dos concretos de cimentos Portland (Helene; 2005 p.455, modificado).
60
3.8.1.3 Seqüência de atividades para a obtenção do traço básico
-
escolher dimensão máxima requerida do agregado graúdo compatível com os
espaços disponíveis
entre as armaduras e fôrmas do projeto de estrutura
(depende do desenho estrutural e da obra);
- escolher o abatimento compatível com a tecnologia disponível (depende da
obra);
- estabelecer a resistência média que se deseja alcançar na idade especificada,
resistência de dosagem (consultar NBR 12655);
- escolher no mínimo três traços em massa seca de cimento: (1:m-1); (1:m);
(1:m+1).
- acertar experimentalmente em laboratório, os traços (1:a:p) para o traço
intermediário 1:m, com base na busca do traço ideal entre cimento, adições,
agregados miúdos, agregados graúdos e aditivos, para lograr uma
trabalhabilidade especificada, ou seja um abatimento constante. Para produzir
o primeiro traço em laboratório, variar o conteúdo de argamassa seca em
massa, começando com α = 0,33 e subindo esse conteúdo de 0,02 em 0,02 até
encontrar o ponto ótimo por meio de observações visuais do traço, combinadas
com o manuseio do traço com colher de pedreiro em laboratório. Obtido o
conteúdo de argamassa seca ideal, por exemplo, α = 0,50 moldar os corpos-de-
prova para os ensaios em concreto endurecido;
- verificar as resistências e demais requisitos nas idades especificadas;
- construir o diagrama de dosagem especifico a essa família de concretos;
- obter o traço otimizado a partir do diagrama de dosagem entrando com a
resistência média requerida ou outra propriedade desejada.
- opcional: para o caso de certas pesquisas, é aconselhável pelo menos dois
traços mais (um mais rico e outro mais pobre) com a mesma relação a/c.
(Helene, 2005; p.456, Modificado).
61
3.8.1.4 Moldagem e cura dos corpos de prova cilíndricos de concreto (NBR 5738)
A moldagem e cura, bem como toda a preparação dos corpos de prova foram
feitas de acordo com a referida norma (NBR 5738).
3.8.1.5 Ensaio de compressão de corpos de prova cilíndricos de concreto (NBR 5739)
Foi realizado segundo a NBR 5739. Sendo que os procedimentos de ensaio e a
aparelhagem obedeceram criteriosamente a referida norma ( NBR 5739).
3.8.1.6 Ensaio de Tração dos corpos de provas cilíndricos de concreto (NBR 7222)
Introduzido por Lobo Carneiro e adotado pela ABNT (NBR 7222) e outras
entidades normalizadoras, inclusive estrangeiras, consiste na aplicação de uma carga
linearmente distribuída que causa o aparecimento de tensões praticamente uniformes
perpendiculares ao plano de ação da força.
O ensaio, seus procedimentos e aparelhagem seguiram as prescrições da NBR
7222.
Fotografia 06: Máquina de ensaio universal utilizada para a
determinação da resistência por compressão diametral.
62
3.8.1.7 Ensaio de propagação de ondas ultra-sônicas (NBR 8802)
É um ensaio não destrutivo, usualmente aplicado em estruturas prontas por meio
de extração de testemunhos. Baseia-se fundamentalmente na propagação de uma onda, na
maioria das vezes longitudinal, com pequenos comprimentos de onda e freqüências
normalmente superiores a 20 Hz, imperceptíveis a audição humana. Segundo Bauer (2005;
p.319) “o deslocamento de ondas ultra-sônicas se processa com um deslocamento de sucessivos
elementos no meio. Os deslocamentos continuam de um lado para o outro, sempre diminuindo
de amplitude”. Em função da velocidade é possível a avaliação da porosidade e homogeneidade
de um corpo de prova moldado com um tipo de concreto em uma idade especificada.
Normalmente, isso é feito e comparado a uma outra seqüência de informações obtida com o
mesmo ensaio, servindo assim como elemento canônico.
A preparação dos corpos de prova utilizados neste ensaio e a aparelhagem estão
em conformidade com a NBR 8802.
Fotografia 07: Equipamento para a determinação da velocidade
de propagação da onda ultrassônica.
63
3.8.1.8 Ensaio para determinação do módulo estático de elasticidade (NBR 8522)
Trata-se de um ensaio destrutivo obtido por meio de ciclos contínuos de
carregamentos.
Vale ressaltar que a aparelhagem e preparação dos corpos estão de acordo com a
NBR 8522.
Fotografia 08: Medidores de deformação utilizados nesta pesquisa.
Fotografia 09: Paquímetro utilizado para determinação do índice do
Consistência e na medição dos diâmetros utilizados para o cálculo do módulo de
elasticidade.
64
3.8.1.8.1 Cálculo
O módulo de elasticidade E
ci
, em GPa, é dado pela fórmula
E
ci
=
ε
σ
∆
∆
x 10
-3
=
ab
ba
εε
σσ
−
−
x 10
-3
(7)
onde:
σ
b,
é a tensão maior, em megapascal (
σ
b
= 0,4 f
c
);
σ
a,
é a tensão básica, em megapascal (
σ
b
= 0,5 f
c
);
ε
b,
é a deformação especifica média dos corpos de prova ensaiados sob a tensão básica;
ε
a
, é a deformação especifica média dos corpos de prova ensaiados sob tensão básica.
Os resultados devem ser arredondados para a primeira casa decimal, expressos em GPa.
3.8.2 Avaliação pozolânica do solo laterítico e de uma argila montmorilonitica de Rio
Branco
3.8.2.1 Resumo
O cimento utilizado foi o CP II F-32 da marca Cimpor comercializado pela
Holcim e cal usada (CH-1) é fabricada pela Minercal.
Três amostras foram avalizadas quanto à atividade pozolânica, a saber: duas
amostras de solo laterítico aquecidas a 650 e 800°C e outra de argila aquecida a 700°C.
Todas as amostras passaram na peneira com abertura 0,075 mm depois de calcinadas, em
seguida foram determinadas as massas e superfícies especificas desses materiais. Aqueles que
apresentassem potencial pozolânico satisfatório nos ensaios preliminares seriam usados na
produção do concreto, substituindo o cimento parcialmente – em massa.
A argila e solo laterítico são de procedência do Ramal Jocá localizado na
estrada do Colégio Agrícola (também conhecida como estrada Transacreana) sem número,
quilômetro 15, Rio Branco - Acre.
65
3.8.2.2 Análise química
As análises para determinação dos compostos químicos presentes nos
materiais em estudo foram realizadas no Laboratório de síntese e caracterização de Materiais
da Universidade Presbiteriana Mackenzie. As amostras foram dissolvidas conforme o método
da Embrapa (1979) e colocadas no espectrofotômetro de absorção atômica modelo AA-275
da marca Varian. Para a obtenção do teor em massa de cada óxido e subseqüentemente, para
determinação da porcentagem em massa, os resultados foram calculados pelo profissional
responsável pelo laboratório.
3.8.2.3 Análise térmica diferencial
O método de análise térmica consiste no aquecimento, em velocidade
constante, de uma argila, juntamente com uma substância termicamente
inerte (geralmente alumínio-alfa ou coríndon) registrando as diferenças de
temperatura entre o padrão inerte e a argila em estudo, em função da
temperatura; quando ocorrem transformações endo ou exotérmicas estas
aparecem como deflexões em sentidos opostos na curva termodiferencial ou
termograma. (SANTOS; 1989; p.277).
3.8.2.4 Área especifica
Foi realizada pela Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP) e
determinada segundo a NBR 7224 (ABNT 1984) que prescreve o método para determinação
da área especifica do cimento e outros materiais pulverulentos.
3.8.2.5 Difração de raios – X (DRX)
O ensaio para determinação dos constituintes mineralógicos por difração de
raios-X foi realizado no Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares de São Paulo (IPEN).
Adotou-se para realização do respectivo ensaio o método do pó. A amostra foi colocada em
um aparelho da marca Rigaku modelo Multiflex, dotado de contador de cintilação e
monocromador de grafite, de radiação Cu-K
α
, fendas DS = ½; SS= ½; RS = 0,3 mm, que
66
operava em voltagem de 40 Kv, corrente de 20 mA, de 10-80° em uma velocidade contínua
de 2°/minuto.
3.8.2.6 Tratamento térmico, moagem e peneiramento
Estas são as etapas de beneficiamento dos materiais em estudo (argila e solo).
Utilizou-se para o beneficiamento térmico uma mufla elétrica do modelo SB 1000 que
trabalha de 0 a 1150°C. Uma amostra do material foi submetida a uma temperatura de 650°C
e a outra, a uma temperatura de 800°C, sendo que as duas ficaram em exposição a essas
temperaturas durante uma hora.
Para a cominuição do solo laterítico e da argila utilizou-se um moinho de bolas
constituído de um cilindro horizontal rotativo que foi parcialmente preenchido com bolas de
alumina de formato quase esférico na proporção 1:2,5, em massa, de argila e bolas;
respectivamente. O processo de pulverização para a argila durou 12
±
2h.
O processo para a obtenção de partículas finamente divididas do solo tratado
termicamente é semelhante ao anterior. A moagem foi realizada em potes pequenos de
porcelana de aproximadamente 8 e 12 litros, respectivamente; ambos eram praticamente
cilíndricos, sendo que o tempo em que os materiais ( solo tratado a 650°C e 800°C) ficaram
submetidos ao cascateamento das bolas foi de aproximadamente 17
±
2h.
O peneiramento dos três materiais (argila tratada a 700°C, solo a 650°C e
800°C) foi manual e a malha escolhida para a separação dos diferentes diâmetros foi a
número duzentos (n° 200, com abertura de 0,075 mm).
3.8.2.7 Índice de atividade pozolânica com a cal
O ensaio para a determinação da atividade pozolânica com a cal foi feito
conforme a NBR 5751 (1992). Este ensaio é uma medida direta do grau de pozolanicidade
por meio da determinação da resistência à compressão axial segundo a NBR 5739. A
homogeneização dos materiais foi realizada conforme as prescrições da NBR 7215 (1996).
Os corpos de prova depois de preenchidos pelas misturas com o material em estudo ficaram
24
±
2 h em um ambiente com temperatura 23
±
2 °C e durante seis dias, em estufa, à
temperatura de 55
±
2 °C.
67
Fotografia 10: Solo laterítico sendo mecanicamente homogeneizado conforme a
descrição NBR 5751.
3.8.2.8
Índice de atividade pozolânica com o cimento
O ensaio para determinação do índice de atividade pozolânica com cimento foi
realizado conforme as recomendações da NBR 5752 (1992), isto é, após a moldagem a mistura
ficou curando nos próprios moldes durante 24
±
2 h e durante os demais 27 dias ficaram em
recipientes fechados, latas de tinta vazias – neste caso, para garantir que não houvesse perda de
umidade, submetidos a uma temperatura de 35
±
2°C. O índice de atividade pozolânica é dado
pela relação entre a resistência à compressão axial da argamassa com o material de suposto
potencial pozolânico e a argamassa piloto, que é a referencia.
68
3.8.3
Estudo em pequena representatividade da substituição parcial do cimento Portland
pela argila montmorilonitica na produção do concreto convencional utilizado em Rio
Branco
3.8.3.1 Síntese
Como foi analisado anteriormente a pozolana obtida pelo tratamento térmico e
posteriormente pelas outras etapas de beneficiamento apresentou resultados próximos aos
especificados mesmo sendo aquecida a uma temperatura de 700°C.
Em virtude disso e do espírito investigativo resolveu-se dar prosseguimento à
idéia da substituição parcial do cimento por este material.
Utilizou-se nesta etapa uma batedeira que comumente é utilizada para a
mistura de ingredientes culinários, essa improvisação encontra abrigo no fato que a
argamassadeira, como o próprio nome já diz, não é adequada para a produção de concreto,
mesmo que seja em pequena quantidade.
Pelo dispendioso trabalho de beneficiamento do material, optou-se pela
produção de um volume de concreto suficiente para o enchimento de três corpos de prova em
cada etapa de substituição, sendo que estes possuíam dimensões 5 x 10 cm.
As substituições ocorreram de forma percentual gradativa em relação à massa
do cimento (CP II F-32) da marca Cimpor- como já mencionado anteriormente. O agregado
graúdo sofreu a redução do seu diâmetro (de brita n° 1 para brita n° 0) durante a passagem
sucessiva em um britador de mandíbulas, seguido do peneiramento manual entre as peneiras
9,5 e 4,8 mm . Este procede da pedreira Extração Fortaleza Importação e Exportação Ltda,
localizada na Rodovia Ramal Fortaleza sem número Km-14 em Rondônia e a areia usada é
do Rio acre.
O concreto foi estudado pela comparação entre a média das resistências
individuais de três corpos de prova de dimensões 5 x 10 cm obtidas a partir de um traço
piloto que tem m igual a cinco, sem adição pozolânica e a média das resistências dos corpos
de prova que levam em suas composições adições pozolânicas, da maneira como explica a
tabela 05, que consta em página anterior.
69
Tabela 10 – Numeração dos CPLS para o estudo experimental com substituição parcial do cimento pela
argila
3.8.3.2 Tratamento
Ocorreu em uma mufla elétrica do modelo SB 1000 que trabalha de 0 a
1150°C. O material ficou submetido a uma temperatura de 700°C durante uma hora.
3.8.3.3 Moldagem
Conforme a NBR 7215.
3.8.3.4 Idades
A ruptura ocorreu aos vinte e oito dias para os CPL-112 ao CPL-123, ou seja,
todos os corpos de prova desta etapa sofreram ruptura aos vinte e oito dias.
3.8.3.5 Teores de substituição pozolânica
O material pozolânico foi utilizado em teores de substituição do cimento de 10,
20 e 30%, em massa.
Utilização de Pozolana
Corpos
de
Prova (CPLS)
m
(a + p)
Idade dos Ensaios
(dias)
Dim. (cm)
Diâmetro
x
altura
Material c/ suposto
potencial pozolânico
% de
subst.
(em massa)
CPL-112 ao CPL-114
CPL-115 ao CPL-117
CPL-118 ao CPL-120
CPL-121 ao CPL-123
04
04
04
04
28
28
28
28
5 x 10
5 x 10
5 x 10
5 x 10
Traço piloto
arg.calcinada a 700°C
arg.calcinada a 700°C
arg.calcinada a 700°C
-
10
20
30
70
4 APRESENTAÇÃO E DISCURSSÃO DOS RESULTADOS DO ESTUDO DE
DOSAGEM
Cita-se nesta etapa os resultados obtidos nos ensaios de caracterização bem como
aqueles do estudo de dosagem do concreto.
Tais resultados são comparados com aqueles apresentados pelas respectivas
normas e em certos casos discutem-se os resultados desta pesquisa com resultados colocados
por diferentes autores.
4.1 CARACTERIZAÇÃO DOS MATERIAIS DO ESTUDO DE DOSAGEM
É a etapa preliminar, em que são caracterizados, por diversos ensaios, os
diferentes constituintes do concreto.
4.1.1 Cimento – CP II F-32 da marca Cimpor
a) Análise química do cimento
Nesta etapa optou-se não apenas pela análise química do CP II F-32 da marca
Cimpor, mas, além dela foi realizada a análise química do cimento Nassau, apenas como uma
caracterização adicional, já que este cimento também é comercializado em Rio Branco.
Vale salientar que o cimento utilizado nesta pesquisa foi o do marca Cimpor.
71
Tabela 11: Composição química do CP II – F e Z
Resultados
% em massa
Ensaios
Normas
113854 (CP II F) 113855 (CP II-Z)
Limites da
NBR
11578/91
Perda ao fogo - PF NBR/NM 18/04 6,50 3,70
≤ 6,5 %
Dióxido de Silício
total – SiO
2
NBR 14656/01 16,44 26,90 -
Óxido de Alumínio
– Al
2
O
3
NBR 14656/01 2,92 6,79 -
Óxido de Ferro
- Fe
2
O
3
NBR 14656/01 4,41 3,97 -
Óxido de Cálcio
total
- CaO
NBR 14656/01 57,40 46,65 -
Óxido de Magnésio
- MgO
NBR 14656/01 5,74 3,59
≤ 6,5 %
Anidrido Sulfuroso
-SO
3
NBR 14656/01 2,74 2,43
≤ 4,0 %
Óxido de Sódio
- Na
2
O
NBR 14656/01 - 0,64 -
Óxido de Potássio
– K
2
O
NBR 14656/01 0,19 1,60 -
Óxido de Titânio
- TiO
2
NBR 14656/01 0,34 0,43 -
Pentóxido de
Fósforo
- P
2
O
5
NBR 14656/01 0,93 0,15 -
Óxido de manganês
- Mn
2
O
3
NBR 14656/01 0,19 0,08 -
Constata-se que ambos os cimentos atendem as especificações.
72
b) Resistência à compressão (3, 7 e 28 dias)
O ensaio foi realizado de acordo com as prescrições da NBR 7215 e verificado
pela NBR 5739. A ruptura ocorreu em três idades distintas conforme indicado acima com o
objetivo de avaliar as propriedades mecânicas e verificar se o cimento (CP II F-32 Cimpor, no
caso) utilizado está de acordo com a especificação de seu saco.
Tabela 12: Quantidade de materiais para o ensaio de resistência à compressão do cimento (CP II F – 32)
Material Massa para a mistura (g)
Cimento Portland com fíller 624,00
água 300,00
Areia normal
fração grossa (1,2 mm) 468,00
fração média grossa (0,60 mm) 468,00
fração média fina (0,30 mm) 468,00
fração fina (0,15 mm) 468,00
A seguir seguem os resultados obtidos.
Tabela 13: Resistência à compressão do CP II F-32 aos três (03) dias
Resistência à
Compressão
CPL n° Diâmetro (cm) Área (cm
2
)
Carga de ruptura
(Kgf)
Kgf/cm
2
MPa
CPL 124 5,04 19,950 4000 200,50 20,10
CPL 125 5,00 19,635 3860 196,58 19,70
CPL 126 4,99 19,556 3530 180,51 18,10
CPL 127 5,00 19,635 3670 186,91 18,90
73
Tabela 14: Resistência à compressão do CP II F-32 aos sete (07) dias
Resistência à
Compressão
CPL n° Diâmetro (cm) Área (cm
2
)
Carga de ruptura
(Kgf)
Kgf/cm
2
Mpa
CPL 128 4,99 19,556 5000 255,67 25,60
CPL 129 5,02 19,792 5200 262,73 26,30
CPL 130 5,04 19,950 4940 247,61 24,80
CPL 131 5,04 19,950 4820 241,60 24,20
Tabela 15: Resistência à compressão do CP II F-32 aos vinte e oito (28) dias
Resistência à
Compressão
CPL n° Diâmetro (cm) Área (cm
2
)
Carga de ruptura
(Kgf)
Kgf/cm
2
Mpa
CPL 132 5,02 19,792 7220 364,79 36,50
CPL 133 5,04 19,950 7960 398,99 39,90
CPL 134 5,00 19,635 7740 394,19 39,40
CPL 135 5,01 19,714 7460 378,41 37,80
Conclui-se, que o cimento adotado nesta pesquisa apresenta um resultado
superior aos 32 MPa aos vinte dias, o que é satisfatório.
4.1.2 Agregado miúdo
a) Procedência
A areia utilizada é procedência do Rio Acre.
b) Granulometria
A superfície específica do agregado miúdo influencia diretamente na
trabalhabilidade da argamassa ou concreto e desta forma se as partículas de areia apresentam
uma elevada superfície especifica, a relação água cimento tende a aumentar diminuindo a
resistência.
74
Tabela 16: Composição granulométrica do agregado miúdo.
Parcelas retidas
em cada peneira
(g)
Porcentagens retidas
Individuais
(%)
Abertura das
Peneiras (mm)
1° determ. 2° determ. 1° determ.
2° determ.
média
Porcentagens
retidas
acumuladas
(%)
75
0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
63
0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
50
0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
37,5
0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
31,5
0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
25
0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
19
0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
12,5
0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
9,5
0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
6,3
0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
4,75
0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
2,36
0,46 0,45 0,090 0,09 0,09 0,09
1,18
0,52 0,64 0,10 0,128 0,12 0,21
0,600
1,15 1,14 0,23 0,22 0,23 0,44
0,300
37,35 38,21 7,50 7,65 7,58 8,01
0,1500
389,35 388,71 78,19 77,82 78,01
86,02
Fundo < 0,15
69,01 70,37 13,86 14,09 13,98
-
Totais
497,94 499,52 100,00
Dimensão máxima do agregado (
Dmax
) = 0,30 mm
Módulo de finura (MF) = 0,95
75
50
60
80
90
100
70
0,15 1,18 2,36 4,75 6,3 9,50,30
40
30
20
10
0,60
Gráfico 03: Representação esquemática da
composição granulométrica da areia do Rio Acre.
c) Análise petrográfica da areia do Rio Acre
Este ensaio foi realizado pela Associação Brasileira de Cimento Portland
(ABCP).
A avaliação das características petrográficas, realizada ao microscópio
estereoscópico (lupa) de luz refletida, foi determinada na amostra após peneiramento a úmido
na malha 0,15 mm para eliminação da porção argilosa. Os resultados obtidos estão sintetizados
na Tabela 18.
Tabela 17 - Síntese das características gerais da areia
Amostra Areia do Acre
Cor (seca)
Creme
Principal
Quartzo
subordinada
Mica, raros fragmentos de rocha, turmalina e opacos
Mineralogia
Deletéria
Quartzos microcristalinos (1-5%)
Grau de Arredondamento
Subangulosa e subarredondado
Grau de esfericidade
Baixa
Superfície dos grãos
Polidos a foscos
Alteração
Raras nas micas
Reatividade Potencial
Potencialmente Inócua
76
Para determinação da composição mineralógica, a amostra foi primeiramente
peneirada e separada em frações granulométricas. Cada uma destas frações foi observada ao
microscópio estereoscópico para uma avaliação de sua mineralogia através da contagem simples
de no mínimo 500 grãos, tendo sido lavada para melhor observação microscópica. Os resultados
são apresentados na Tabela 18.
Tabela 18: Composição mineralógica (% de número de grãos)
Minerais
Fração
(mm)
Quatzo
Feldpatos
Fragmentos
Da Rocha
Agregados
Limoníticos
E Argilosos
Quartzo
Microcris
talino
e Sílex
Mica
Outros
0,6-0,3 81,5 0,0 6,0 0,0 5,6 5,4 1,6
0,3-0,15 75,3 0,0 6,0 0,0 5,4 10,8 2,6
A areia foi considerada potencialmente inócua, com relação a sua reatividade
frente aos álcalis do concreto.
Nas Micrografias 01 e 02 têm-se as imagens das partículas da areia do Rio
Acre obtidas em um microscópio eletrônico de varredura (MEV). Observa-se a baixa
esfericidade indicada na Tabela 17.
Micrografia 01: Arredondamento subanguloso e subarredondado
77
Micrografia 02: Baixa esfericidade da areia do Rio Acre
d) Difratograma de raios-X da areia do Rio Acre
Nos difratogramas abaixo, tanto o individual como aquele com sobreposição de
picos, observa-se o quartzo como constituinte mineralógico predominante, confirmando a
informação da Tabela 18.
5000
4000
3000
2000
1000
Reg150-08 data - background
Reg150-08 peaks
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
85-1053 Quartz, syn
10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0
Difratograma 01: Constituição mineralógica do Rio Acre
78
e) Ensaio de qualidade da areia do Rio Acre
Foi realizado moldando-se vinte e quatro (24) corpos de prova, sendo que doze
(12) levavam em sua composição areia do Rio Acre e doze (12) levavam em sua composição
com areia normal do IPT.
O traço unitário adotado foi 1: 2, 77, sendo que a quantidade de água foi a
determinar para um índice de consistência na mesa de 170
±
5 mm.
É importante mencionar que para a determinação do ensaio de qualidade foi
utilizado o cimento CP II F – 32 e foi feita a composição da areia do IPT partir das médias das
porcentagens retidas individuais que constam na Tabela 16, porém devido à inexistência da
parte mais fina o valor de 13,98 % que corresponde ao fundo (< 0,15 mm) da peneira foi
substituído pela fração 0,15 (fração fina).
Tabela 19: Resistência à compressão da areia normal aos três (03) dias
Resistência à
Compressão
CPL n° Diâmetro (cm) Área (cm
2
)
Carga de ruptura
(Kgf)
Kgf/cm
2
MPa
CPL 67 5,01 19,71 1.230 62,40 6,20
CPL 68 5,02 19,79 1.290 65,18 6,5
CPL 69 4,99 19,56 1.180 6,03 6,0
CPL 70 5,00 19,63 1310 66,73 6,70
Tabela 20: Resistência à compressão da areia do Rio Acre aos três (03) dias
Resistência à
Compressão
CPL n° Diâmetro (cm) Área (cm
2
)
Carga de ruptura
(Kgf)
Kgf/cm
2
MPa
CPL 71 4,99 19,56 810 41,41 4,10
CPL 72 5,02 19,79 850 42,95 4,30
CPL 73 5,02 19,79 860 43,45 4,30
CPL 74 5,04 19,95 800 40,10 4,00
79
Tabela 21: Resistência à compressão da areia normal aos sete (07) dias
Resistência à
Compressão
CPL n° Diâmetro (cm) Área (cm
2
)
Carga de ruptura
(Kgf)
Kgf/cm
2
MPa
CPL 79 5,00 19,63 2.350 119,71
12,00
CPL 80 5,02 19,79 2400 121,27
12,10
CPL 81 4,98 19,48 2440 125,26
12,50
CPL 82 5,01 19,71 2300 116,69
11,70
Tabela 22: Resistência à compressão da areia do Rio Acre aos sete (07) dias
Resistência à
Compressão
CPL n° Diâmetro (cm) Área (cm
2
)
Carga de ruptura
(Kgf)
Kgf/cm
2
MPa
CPL 75 5,00 19,63 1960 99,87 10,0
CPL 76 5,03 19,87 2100 105,69
10,60
CPL 77 4,97 19,40 2050 105,67
10,60
CPL 78 4,98 19,48 2000 102,67
10,30
Tabela 23: Resistência à compressão da normal aos vinte e oito (28) dias
Resistência à
Compressão
CPL n° Diâmetro (cm) Área (cm
2
)
Carga de ruptura
(Kgf)
Kgf/cm
2
MPa
CPL 83 5,00 19,63 3.540 180,34
18,00
CPL 84 4,99 19,56 3.590 183,54
18,40
CPL 85 4,99 19,56 3600 184,05
18,40
CPL 86 4,96 19,32 3.530 182,71
18,30
80
Tabela 24: Resistência à compressão da areia do Rio Acre aos vinte e oito (28) dias
Resistência à
Compressão
CPL n° Diâmetro (cm) Área (cm
2
)
Carga de ruptura
(Kgf)
Kgf/cm
2
MPa
CPL 87 5,00 19,63 2.750 140,09
14,0
CPL 88 5,03 19,87 2.840 142,93
14,30
CPL 89 4,97 19,40 2.800 144,32
14,40
CPL 90 4,98 19,48 2.640 135,52
13,60
Nota-se que em todas as idades a areia do IPT apresenta melhores resistências,
fato que pode ser explicado, principalmente, pelo elevado teor de finos que areia a do Rio Acre
apresenta, o que leva a um consumo maior de água para uma dada trabalhabilidade.
81
f) Substâncias nocivas nos agregados
São materiais pulverulentos, torrões de argila e matéria orgânica.
- Torrões de argila (NBR 7218)
São as partículas moles e fracas, passíveis de serem esmagadas pela pressão dos
dedos.
A amostra de ensaio foi seca em estufa (105°C-110°C) e peneirada através das
peneiras de 76 mm; 19mm; 4,8mm; 1,2 mm para atender as parcelas de ensaio indicadas pela
norma.
teor de argila =
i
fi
M
MM
−
(08)
teor de argila =
%79,0100
200
48,198200
=
−
=
−
x
M
MM
i
fi
=
i
M
massa da amostra ensaiada;
=
f
M
massa do resíduo dos torrões;
A especificação NBR 7218 limita o teor de argila em torrões ao máximo 1,5 %,
logo, verifica-se que a areia do Rio Acre atende as exigências da norma.
- Material pulverulento (NBR 7219)
É o pó que envolve os grãos ou acompanha o agregado, sendo constituído por
partículas inferiores a 0,075 mm.
Colocou-se um quilo de areia em uma vasilha e dentro dela colocou-se água em
excesso. Agitou-se vigorosamente o material, com o auxilio de uma haste, provocando a
separação e suspensão das partículas finas. Em seguida, verteu-se cuidadosamente parte da
água através da peneiras 1,2 mm e 0,075 mm, superpostas e repetiu-se a operação até que a
água de lavagem estivesse límpida. Logo após, secou-se o material em estufa e verificou-se a
diferença das massas, correspondente à massa do material pulverulento.
82
O teor de material pulverulento foi determinado pela relação entre a massa
passante na peneira n° 200 e a massa da amostra inicialmente ensaiada. O resultado é expresso
em porcentagens.
teor de material pulverulento =
i
fi
M
MM
−
(09)
teor de material pulverulento =
%00,5100
1000
9501000
=
−
=
−
x
M
MM
i
fi
A NBR 7211 estipula o limite de 3,00 % para concretos sujeitos a desgaste
superficial; 5,00 % para demais concretos, sendo que o limite pode variar de 5 a 7% para areias
produzidas a partir da britagem de rochas.
Pode-se concluir que essa areia não é indicada para a produção de pavimentos
rígidos.
Por força de regra, a mesma pode ser usada na produção dos demais concretos,
porém não é indicada.
- Impurezas orgânicas (NBR 7220)
Utilizou-se uma solução padrão constituída de 2 gramas de ácido tânico, 10 ml de
álcool (95%) ; 90 ml de água destilada e outra, experimental, constituída de 30 gramas ( que
corresponde a 3 % em massa da solução) de hidróxido de sódio e 970 ml de água destilada.
Em um frasco de Erlenmayer, foram adicionados 100 ml da solução de hidróxido
de sódio em 200 gramas de areia do Rio Acre, em seguida agitou-se a mistura deixando-a
em repouso sem a incidência de qualquer tipo de luminosidade durante 24 h.
83
Fotografia 11: Comparação de cores entre a solução padrão e a solução
obtida a partir de uma amostra da areia do Rio Acre
A solução que apresenta a cor mais escura (cor de chá mate) é a padrão e a de cor
de gasolina é a solução resultante da permanência da areia do Rio Acre com a solução de
hidróxido de sódio nas condições acima descritas.
Como a coloração da solução experimental é mais clara que a padrão, conclui-se
que areia do Rio Acre comercializada em Rio Branco possui um teor de matéria orgânica
inferior a 300 ppm, portanto é um agregado com teor impureza orgânica aceitável.
g) Massa unitária (NBR 7251)
Massa unitária ou massa do material no estado solto é uma propriedade
importante do material porque por meio dela são feitas às transformações de massa para volume
e vice-versa.
c
cac
UNI
V
MM
M
−
=
+
)(
(10)
lkg
V
MM
M
c
cac
UNI
/41,1
893,14
300,6350,27
)(
=
−
=
−
=
+
84
em que:
-
=
+ )( ac
M
massa da areia + recipiente;
-
=
c
M
massa do recipiente;
-
=
c
V
volume do recipiente;
h) Massa especifica ou absoluta (NBR 9776)
É o volume dos grãos dos agregados, depende do arranjo e empacotamento dos
atômico dos diversos constituintes mineralógicos que constituem os agregados.
Nesta etapa foi utilizado o frasco de Chapman e 500 g de areia.
if
a
ESP
VV
M
M
−
=
(11)
3
/32,2577
200394
00,500
mkg
VV
M
M
if
a
ESP
=
−
=
−
=
4.1.3 Agregado graúdo
Segue as mesmas prescrições do ensaio de composição granulométrica da areia.
a)
Procedência
O agregado usado neste estudo que também é comercializado em Rio Branco
procede da pedreira Extração Fortaleza Importação e Exportação Ltda, localizada na Rodovia
Ramal Fortaleza sem número Km-14 em Rondônia.
85
b) Granulometria
Tabela 25: Composição granulométrica do agregado graúdo.
Parcelas retidas
em cada peneira
(g)
Porcentagens retidas
Individuais
(%)
Abertura das
Peneiras (mm)
1° determ. 2° determ. 1° determ.
2° determ.
média
Porcentagens
retidas
acumuladas
(%)
75
0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
63
0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
50
0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
37,5
0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
31,5
0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
25
0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
19
20 22 0,4 0,4 0,0 0,0
12,5
1709 1795 34,1 36,0 35 36
9,5
1560 1610 31,1 32,3 32 67
6,3
1435 1370 28,70 27,50 28 95
4,75
153 112 3,1 2,2 3,0 98
2,36
0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 98
1,18
0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 98
0,600
0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 98
0,300
0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 98
0,1500
0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 98
Fundo < 0,15
0,0 0,0 2,6 1,6 2,0
Totais
5009 4989 100,00
100,00
100,00
100,00
Dimensão máxima do agregado (
Dmax
) = 19 mm
Módulo de finura (MF) = 6,55
86
Fotografia 12: Separação do agregado graúdo após o ensaio de decomposição
granulométrica.
50
60
80
90
100
70
0,15 1,18 2,36 4,75 6,3 9,50,30
40
30
20
10
0,60 12,5 19,0
% retida acumulada
abertura das peneiras (mm)
Gráfico 04: Representação esquemática da composição
granulométrica do agregado graúdo.
87
c) Análise petrográfica do agregado graúdo
A análise petrografica foi realizada, primeiramente, ao microscópio
estereoscópico, sendo complementada por observação na lâmina delgada ao microscópio óptico
de luz transmitida. A Tabela 21 apresenta as principais características do agregado.
Tabela 21: Síntese das características petrográficas da rocha
Principal Feldspatos (plagioclásio, microclinio) e quartzo
Subordinada Biotita, clorita,titânia,carbonatos, epidoto, zircão e opacos
Mineralogia
Deletéria 1-5% de quartzo microcristalino, quartzo com extinção
ondulante maior que 30° - < 5% e feldspatos alterados -
<5%
Cor Creme acinzentado com pontos escuros
Estrutura Maciça
Textura Granular
Granulação Média
Feldspatos (mirmequitas e pertitas) Presentes – 1-5%
Granulação Média
Estado de alteração Medianamente alterada (feldspatos seritizados e com
carbonatos e biotitas cloritizadas)
Deformação do agregado Quartzo deformado (ângulo de extinção ondulante maior
que 30°) e contatos suturados entre alguns minerais.
Propriedade físico-mecânica Hipidiofórmicos (grãos parcialmente limitados por faces
do mineral)
Forma dos fragmentos Rocha muito coerente
Tipo de Rocha Ígenea
Reatividade Potencial Potencialmente Reativa
A brita foi considerada potencialmente reativa frente aos álcalis do concreto,
entretanto, deve-se considerar que o grau de reatividade desse agregado só poderá ser
avaliado por meio de ensaios específicos de desempenho.
Nesse sentido, sugere-se a realização do ensaio de reatividade álcali-agregado tal
como prescrito pela NBR 15577-4, a partir do qual e levando-se em consideração as condições
de exposição da estrutura de concreto, seu tipo e nível de responsabilidade e o teor de álcalis do
concreto poderão ser tomadas às medidas preventivas necessárias para evitar a ocorrência de
manifestações patológicas devidas à reação álcali-agregado.
88
d) Difratograma de raios-X do agregado graúdo
O difratograma abaixo exprime visualmente, o que foi citado na análise
petrográfica quanto à constituição mineralógica do agregado. Nota-se no difratograma
individualizado que o pico formado sobre o ângulo de difração 26°, aproximadamente, indica o
feldspato microclínio como constituinte principal, seguido de albita e quartzo, respectivamente.
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
Reg152-08 data - background
Reg152-08 peaks
Multi-phase profile
46-1045 Quartz, syn
80-1094 Albite low
84-1455 Microcline maximum
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
46-1045 Quartz, syn
80-1094 Albite low
84-1455 Microcline maximum
22,0 24,0 26,0 28,0 30,0 32,0
Difratograma
02: Constituição mineralógica do agregado graúdo. O sobreposto (superior)
e individualizado (inferior) do agregado usado no estudo de dosagem
89
e) Massa especifica ou absoluta (NBR 9937)
É a relação entre a massa e volume absoluto, não incluído os poros. O ensaio foi
realizado com três quilos de brita (3 kg), cesto e balança hidrostática.
IMBb
cebce
ESP
MM
MM
M
−
−
=
+ )(
(12)
lkg
MM
MM
M
IMBb
cebce
ESP
/625,2
857,100,3
00,3
)(
=
−
=
−
−
=
+
em que:
-
=
+ )( bce
M
massa do cesto + brita;
-
=
b
M
massa da brita;
-
=
IMBc
M
massa da brita imersa na balança hidrostática.
90
4.2 ESTUDO DE DOSAGEM DO CONCRETO
Compreende as etapas produção e rompimento dos corpos de prova.
4.2.1 Estudo experimental
Nesta etapa inicial escolheram-se de modo empírico três traços unitários de
proporcionamento cimento e agregados (1:m), a saber: 1:3, 1:4 e 1:5. A escolha destes é
respaldada pelo fato de que são necessários no mínimo três pontos para o traçado do diagrama
de dosagem descrito em 2.8.1.3.
4.2.2 Determinação da argamassa ideal (
α
αα
α
)
É uma das etapas mais importantes do estudo de dosagem do concreto, pois deve
ser obtida com a presença de pessoa qualificada, para que esta possa visualizar o concreto e
avaliar se a mistura está “no ponto”, ou seja, apontar ou não se ocorre à segregação do agregado
graúdo bem como verificar a homogeneidade do concreto.
4.2.2.1 Seqüência de atividades
- na determinação do teor de argamassa foi utilizado 1:4 como referencia;
- inicialmente molhou-se a betoneira de eixo vertical com o propósito que a mesma não
absorvesse água de amassamento do concreto;
- em seguida foram lançados os materiais na betoneira na seguinte ordem: água (50%);
agregado graúdo (100%); cimento (100%); agregado miúdo (100%); restante de água (50%);
- após esse procedimento foi verificado o comportamento dos materiais na betoneira em
funcionamento durante três minutos aproximadamente;
- transcorrido esse período desligou-se a betoneira e com uma colher de pedreiro verificou-se
visualmente a consistência da mistura em função do teor de argamassa utilizada e quantidade de
água inicialmente calculada. Com a colher retirou-se uma porção de concreto da mistura e
colocando-a de modo vertical sobre a mistura original observou-se sua consistência, ou seja,
verificou-se com o concreto em pé se havia o desprendimento do agregado graúdo e a maneira
como desmoronava, ou seja, a queda da porção dava-se de modo lento e homogêneo;
91
- após este procedimento foram realizados os acréscimos sucessivos de areia na mistura,
mantendo-se sempre constante o teor de agregado graúdo;
- realizaram-se os acréscimos até que visualmente fosse notada a consistência do concreto
ideal;
Tabela 27: Teores de areia utilizados na utilizados na obtenção da argamassa ideal
Q
tde
de areia
(Kg)
Q
tde
de cimento
(Kg)
Teor de
argamassa
(%)
Traço unitário (1:a:p)
Massa total
(kg)
Acréscimo
na
mistura
(Kg)
Massa total
(kg)
Acréscimo
na
mistura
(Kg)
47 1:1, 35:2, 65 29,30 - - -
49 1: 1, 45:2, 55 31,466 2,166 - -
50 1: 1, 50:2, 50 32,546 1,080 - -
51 1:1, 55:2, 55 33,625 1,079 - -
4.2.3 Discussão dos resultados apresentados para determinação do teor de argamassa ideal
O procedimento para determinação do teor de argamassa ideal desta pesquisa
difere um pouco das recomendações feitas pelo Manual de Dosagem e Controle do Concreto
(HELENE/TERZIAN; 1993; p.224). Em suas linhas o manual explica que a determinação do
teor de argamassa é feita pela adição de cimento e areia até que seja verificada a boa
consistência do concreto, no entanto, este trabalho optou apenas pela adição controlada de areia
seguindo é lógico o bom senso.
Adotou-se inicialmente um teor de argamassa seca (
α
) igual a cinqüenta e um
porcento (51%) como uma tentativa inicial, não se optou pela adição posterior de aglomerante,
pois no entendimento do autor tal fato aumentaria o consumo teórico calculado e conduziria ao
reajuste dos traços. A quantidade de brita colocada na betoneira foi calculada em função deste
valor assim como a de água. A massa inicial de areia colocada na betoneira correspondia a um
teor de argamassa de quarenta e sete porcento (29,310 kg) e gradativamente foram realizados o
acréscimo em massa e a determinação do índice de consistência bem como a colocação de água
adicional também em massa, até que a soma da areia inicial e a acrescentada correspondessem à
porcentagem imediatamente superior, ou seja, quarenta e oito porcento (48%) e assim seguiu-se
92
essa metodologia até que o teor de argamassa seca fosse aquele usado no cálculo do consumo de
agregado graúdo (51%).
O concreto dosado dessa maneira foi uma tentativa inicial, quer dizer, caso essa
dosagem implicasse em lote de concreto que representado por seus exemplares e estes
obtivessem uma resistência ruim, o que não ocorreu, seriam adotadas as recomendações do
Manual de Dosagem.
O valor de 51% foi adotado para os demais traços (1:5 e 1:3), pois é um valor que
posteriormente, apresenta bons resultados para m igual a quatro (areia + pedra = 4) e é sugestivo
para a dosagem do concreto em Rio Branco por prever um consumo maior de areia, que é um
material de baixo custo na região, em detrimento do consumo de brita mantendo com isso o
consumo teórico de cimento e água praticamente constantes, conforme a Tabela 16.
Outra recomendação do Manual de Dosagem que não foi adotada é aquela
descrita na página 262, “Quando um traço é mais rico que 1:3,5, deve reduzir de dois pontos
percentuais no teor de argamassa para cada 0,5 ponto de decréscimo de traço, abaixo de 1:3,5
(HELENE/TERZIAN; 1993, p.226)”. Esta recomendação, que será discutida posteriormente à
luz da resistência, não foi seguida porque já havia sido determinado o teor de argamassa no
traço experimental 1:4 e este como mencionado anteriormente seria utilizado para o cálculo dos
dois traços seguintes.
Não foi realizado um acréscimo de areia calculado para um teor de cinqüenta e
dois porcento (52%), pois mesmo reduzindo ainda mais a quantidade de brita e aumentando o
consumo de areia considerou-se que tal incremento seria demasiado e assim prejudicaria a
resistência.
Pode-se resumir a metodologia descrita da seguinte forma: houve uma orientação
preferencial na escolha de um teor argamassa que contivesse mais areia, por causa do preço da
brita em Rio Branco, mas a qualidade da areia é ruim porque absorve muita água, então
inicialmente, esclheu-se um m baixo (igual a quatro) que leva a um consumo de cimento
elevado e analisou-se a resistência em idades especificadas para esse consumo. Se ela fosse
satisfatória, como foi, o traço seria considerado para o estudo de dosagem, caso contrário
descartado.
93
Tabela 28: Variação dos consumos em função do teor de argamassa seca.
Traço unitário: 1:4
AS = 47 % AS = 49 % AS = 50 % AS = 51 %
Consumo de cimento (kg)
21,710 21,700 21,697 21,694
Consumo de areia (kg)
29,305 31,466 32,546 33,625
Consumo de brita (kg)
57,524 55,336 54,243 53,14
Consumo de água (l)
9,765 9,768 9,764 9,762
No que diz respeito aos resultados tabelados é evidente que as quantidades de
materiais colocados na betoneira não foram exatamente as mesmas das quantidades calculadas e
indicadas acima, por motivos óbvios que são as perdas, porém deve-se frisar que estas foram
mínimas.
4.2.4 Obtenção dos traços auxiliares
Como mencionado anteriormente o teor de argamassa ideal (As) adotado foi de
51 % para os três traços escolhidos 1:3, 1:4 e 1:5.
4.2.4.1 Obtenção do traço 1:3 e do consumo teórico
Utilizando a equação quatro abaixo, temos:
m
a
+
+
=
1
1
α
(4)
3
1
1
51,0
+
+
=
a
04,1
=
a
96,1
=
p
O teor de água/ materiais seco (umidade do concreto) introduzido inicialmente
foi nove porcento (9%).
94
m
ca
H
+
=
1
/
(5)
3
1
/
09,0
+
=
ca
36,0/
=
ca
O traço unitário para m = 3, fica segundo os valores calculados 1:1, 04:1, 96.
De posse do traço o consumo teórico de cimento é dado por:
capa
C
c
/1
+++
=
γ
(6)
36,0
625,2
96,1
577,2
04,1
1
1000
+++
=
c
C
3
/377,546
mkgC
c
=
Desta forma o consumo de materiais colocados na betoneira para 50 litros de
concreto é:
kgxC
areia
41,2804,1319,27
=
=
kgxC
brita
55,5396,1319,27
=
=
lxC
água
84,936,0319,27
==
95
4.2.4.2 Correção da quantidade de água e consumo real de cimento
Com essa quantidade de materiais percebeu-se que o concreto estava pouco
trabalhável, por isso foram realizados acréscimos sucessivos de água e para cada acréscimo da
mesma logo em seguida foi realizado o ensaio de abatimento tronco-cônico para determinar o
índice de consistência.Os dados são mostrados na tabela abaixo.
Tabela 29: Índices de consistência em função da quantidade de água para m=3.
Traço 1:3
Quantidade de água
Relação a/c Acréscimo Índice de consistência (mm)
9,84 0,36 -
40 ± 10
10,84 0,397 1,00
50 ± 10
11,84 0,434 1,00
60 ± 10
60 +/- 10
0,36 0,434
50 +/- 10
40 +/- 10
Indice de consistência (mm)
Relação água/cimento
Y(x) = [270,27x - 57,30] +/- 10
Gráfico 05: índice de consistência em função da relação água/cimento
para T-1 (m = 3).
Devido às quantidades de água adicionadas o consumo teórico foi alterado em
virtude da trabalhabilidade; o novo consumo, que agora é o real, é fornecido abaixo.
96
3
/14,525
434,0
625,2
96,1
577,2
04,1
1
1000
mkgC
c
=
+++
=
4.2.4.3 Obtenção do traço 1:4 e 1:5
Tendo em vista a maneira didática utilizada na determinação dos valores
anteriores, decidiu-se suprimir o desmembramento do traço cimento - agregados secos(1:m)
partindo direto para a tabela de misturas experimentais seguida da tabela de índices de
consistência para o traço m = 4 e m = 5, respectivamente.
Tabela 30: Misturas experimentais.
Número T - 1 T - 2 T - 3
1:m 1:3 1:4 1:5
Traço em massa
1:a:p
1:1, 06:1, 94
1:1, 55:2, 45
1:2, 06:2, 94
Teor de argamassa (%)
51 51 51
Agregado graúdo (kg)
53,55 53,14 52,89
Agregado miúdo (kg)
28,41 33,62 37,06
Cimento (kg)
27,32 21,69 17,99
Água (l)
9,84 9,76 9,71
Concreto + molde
18,55 18,420 18,230
Molde (kg)
6,200 6,030 6,250
Volume do molde (10
-3
m
3
)
5,266 5,350 5,170
Massa especifica (kg/m
3
)
2345 2316 2317
Cimento real.(Kg)
525,14 417,57 345,98
Água real (Kg)
227,59 226,32 225,23
Consumo
por
m
3
de concreto
Relação água/cimento real
0,434 0,542 0,651
N° dos corpos de prova
CPL-01 ao 22 CPL-22 ao 44 CPL-44 ao 66
97
Tabela 31: Índices de consistência em função da quantidade de água para m = 4.
Traço 1:4
Quantidade de água
Relação a/c Acréscimo (l)
Índice de consistência (mm)
9,76 0,45 1,60 -
11,36 0,524 0,40
40 ± 10
11,76 0,542 -
50 ± 10
0,5420,496
50 +/- 10
40 +/- 10
Indice de consistência (mm)
Relação água/cimento
Y(x) = [217,39x - 57,83] +/- 10
Gráfico 06: índice de consistência em função
da relação água/cimento para T-2 (m = 4).
Tabela 32: Índices de consistência em função da quantidade de água para m = 5.
Traço 1:5
Quantidade de água
Relação a/c Acréscimo Índice de consistência (mm)
9,71 0,54 -
20 ± 10
- - - -
11,71 0,651 2,00
40 ± 10
98
0,54
40 +/- 10
Indice de consistência (mm)
Relação água/cimento
Y(x) = [181,82x - 78,18] +/- 10
20 +/- 10
0,65
Gráfico 07: Índice de consistência em função da relação
água/cimento para T-3 (m = 5).
4.2.5 Discussão dos Resultados obtidos nas misturas experimentais
A composição granulométrica da areia do Rio Acre mostrou que ela é muito fina,
apresentando, por isso, uma área de molhagem (superfície especifica) elevada. Partindo desta
afirmação, o traço muito rico (1:3) apresenta uma melhor trabalhabilidade (60
±
10 mm) em
virtude de levar em sua composição menos areia.
No traço com m = 4, usado como referência para a determinação do teor de
argamassa seca, partiu-se desde o inicio de um traço rico; por este motivo decidiu-se variar
apenas a quantidade de areia buscando com essa tentativa obter um proporcionamento mais
econômico. Para uma compreensão ainda melhor, citam-se as palavras de Guimarães,
[...] quanto maior a quantidade de água, maior a trabalhabilidade do
concreto, que, para manter a sua relação a/c, necessita de maior quantidade de
cimento (2005; p. 475).
Ora, se o consumo de cimento escolhido foi alto (433,80 kg/m
3
) em virtude da
qualidade do agregado miúdo, aumentar ainda mais o consumo para uma tentativa inicial não
seria um oneroso do ponto de vista prático?
A resposta poderia ser: “não, em favor da resistência recomenda-se colocar mais
cimento, conforme descrito pela citação”.
99
Deve-se ter em mente, no entanto, que em se tratando de um experimento que
poderia servir ou não como referência para os dois demais traços (1:3 e1: 5) foi adotado esse
critério de dosagem relatado e já discutido no item 3.2.2. Além disso, pelos resultados no ensaio
de ruptura à compressão axial, que serão abordados à frente, decidiu-se considerar o traço feito
com m = 4, feito segundo a metodologia descrita.
Esta mistura, o traço T-2, obteve um índice de trabalhabilidade de 50 ±10 mm
que é inferior ao primeiro (60 ±10 mm) para o mesmo acréscimo de água final que foi de dois
litros, por levar mais areia em sua constituição.
O traço T-3 para m igual a cinco (m = 5) é um traço normal e mais usado por
apresentar um consumo de cimento moderado e mais areia do que os dois anteriores, portanto
mais econômico. Como foi esperado apresentou um índice de consistência de 40 ±10 mm, mais
baixo do que os anteriores para o mesmo acréscimo final de dois litros de água.
Vale mencionar que, que nos três traços a consistência varia linearmente à
relação água cimento.
100
4.2.6 Resultados dos ensaios nos corpos de prova de concreto
Para a assimilação mais fácil desta etapa foi repetida a tabela 01 e 02, mas é
indicado reportar-se ao item 1.4.2.
Tabela 01 – Metodologia da numeração dos corpos de prova para o estudo de dosagem
Utilização de Pozolana
Corpos
de
Prova (CPLS)
m
(a + p)
Idade dos Ensaios
(dias)
Dimensões(cm)
Diâmetro
x
altura
Material c/
suposto
potencial
pozolânico
% de
subst.
CPL-01 ao CPL-4
CPL-05 ao CPL-22
CPL-23 ao CPL-26
CPL-27 ao CPL-44
CPL-45 ao CPL-48
CPL-49 ao CPL-66
03
03
04
04
05
05
28;63
07;28;63
28;63
07;28;63
28;63
07;28;63
15 x 30
10 x 20
15 x 30
10 x 20
15 x 30
10 x 20
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
101
Tabela 02 – metodologia usada para o rompimento dos corpos de prova para o estudo de dosagem
Ensaios
Corpos
de
Prova (CPLS)
m
(a + p)
Idade
dos
Ensaios
(dias)
Dimensões
Diâmetro
x
altura
(cm)
Compressão
Axial
Compressão
Diametral
Módulo
de
Defor.
CPL-01 ao CPL-4
CPL-05 ao CPL-22
CPL-23 ao CPL-26
CPL-27 ao CPL-44
CPL-45 ao CPL-48
CPL-49 ao CPL-66
03
03
04
04
05
05
28;63
07;28;63
28;63
07;28;63
28;63
07;28;63
15 x 30
10 x 20
15 x 30
10 x 20
15 x 30
10 x 20
sim
sim
sim
sim
sim
sim
não
sim
não
sim
não
sim
não
sim
não
sim
não
sim
102
4.2.6.1 Traço T-1 para m = 3 aos 7 dias
4.2.6.1.1 Compressão axial
Na Tabela 33 encontram-se os valores da resistência à compressão para m = 3
aos 7 dias.
Tabela 33: Valores do ensaio de resistência à compressão axial para m = 3 aos 7 dias
4.2.6.1.2 Tração por compressão diametral
Na Tabela 34 encontram-se os valores do ensaio de resistência à compressão
diametral para m = 3 aos sete dias.
Tabela 34: Valores do ensaio de resistência à tração por compressão diametral para m = 3 aos 7
dias
Resistência à compressão axial
Corpos de
prova n°
Diâmetro
(cm)
Área
(cm
2
)
Carga de
Ruptura
(Kg)
Kgf/cm
2
MPa
CPL-05 10,04 79,169 17.700 223,571 22,4
CPL-06 10,06 79,485 21.100 265,458 26,6
Resistência à tração por
compressão diametral
Corpos de
prova n°
Diâmetro
(cm)
Altura (cm)
Carga de
Ruptura
(Kg)
Kgf/cm
2
MPa
CPL-07 10,01 20,00 10.300 32,75 3,30
CPL-08 10,08 20,00 9.600 30,315 3,00
103
4.2.6.1.3 Propagação de onda ultrassônica
Na Tabela 35 encontram-se os valores do ensaio de propagação de onda
ultrassônica para m = 3 aos 7 dias.
Tabela 35: Valores do ensaio de propagação de onda ultrassônica para m = 3 aos 7 dias
Corpo
de
prova n°
Massa
especifica
(kg/m
3
)
Comprimento
(altura-cm)
Tempo de
percurso
da onda
(µ
µµ
µm)
Velocidade
(m/s)
Módulo
de
Elasticidade
(GN/m
2
)
Coeficiente
de
Poisson
CPL-05 50,0 4.000 33,70
CPL-06 49,20 4.065 34,80
CPL-07 50,80 3.937 32,70
CPL-08 51,6 3.875 31,60
CPL-09 50,40 3.968 33,20
CPL-10
2.345
20,0
49,40 4.048 35,50
0,20
4.2.6.1.4 Determinação do módulo de elasticidade do concreto para m = 3 aos 7 dias
Nas Tabelas 36 e 37 encontram-se as leituras para a determinação do módulo de
elasticidade para m = 3 aos 7 dias.
Diâmetro médio: 10,01 cm Área: 78,70 cm
2
Corpo de prova: CPL-09
Carga estimada máxima: 19.000 kgf
Tabela 36: Determinação do módulo de elasticidade para m = 3 aos 7 dias
Estágio Carga (Kgf) Leitura 1
(após 60 s)
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
Leitura 2
(após 60 s)
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
Leitura média
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
07 400 8 7,5 7,75
08 7.500 48 40,5 44,25
09 Ruptura
20.000 - -
Módulo de elasticidade = 24,70 GPa
104
Diâmetro médio: 10,08 cm Área: 78,80 cm
2
Corpo de prova: CPL-10
Carga estimada máxima: 19.000 kgf
Tabela 37: Determinação do módulo de elasticidade para m = 3 aos 7 dias
Estágio Carga (Kgf) Leitura 1
(após 60 s)
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
Leitura 2
(após 60 s)
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
Leitura média
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
07 400 2,5 8,00 5,15
08 7.500 36 41,5 38,75
09 Ruptura
20.000 - -
Módulo de elasticidade = 26,80 GPa
4.2.6.2 Traço T-1 para m = 3 aos 28 dias
4.2.6.2.1 Compressão axial
Na Tabela 38 encontram-se os valores da resistência à compressão axial para m =
3 aos 28 dias.
Tabela 38: Valores do ensaio de resistência à compressão axial para m = 3 aos 28 dias
4.2.6.2.2 Tração por compressão diametral
Na Tabela 39 encontram-se os valores da resistência à compressão diametral para
m = 3 aos 28 dias.
Resistência à compressão axial
Corpos de
prova n°
Diâmetro
(cm)
Área
(cm
2
)
Carga de
Ruptura
(Kg)
Kgf/cm
2
MPa
CPL-11 10,00 78,54 24.050 306,2 30,60
CPL-12 10,00 78,54 18.500 233,55 23,60
CPL-01 15,01 176,95 35.690 201,7 20,20
CPL-02 15,02 177,19 42.040 237,26 23,70
105
Tabela 39
: Valores do ensaio de resistência à tração por compressão diametral para m = 3 aos 28 dias
4.2.6.2.3 Propagação de onda ultrassônica
Na Tabela 40 encontram-se os valores do ensaio de propagação de onda
ultrassônica para m = 3 aos 7 dias.
Tabela 40: Valores do ensaio de propagação de onda ultrassônica para m = 3 aos 28 dias
Corpo
de
prova n°
Massa
especifica
(kg/m
3
)
Comprimento
(altura-cm)
Tempo de
percurso
da onda
(µ
µµ
µm)
Velocidade
(m/s)
Módulo
de
Elasticidade
(GN/m
2
)
Coeficiente
de
Poisson
CPL-11 48,4 4.132 36,00
CPL-12 48,8 4.098 35,40
CPL-13 49,6 4.032 34,30
CPL-14 48,00 4.166 36,6
CPL-15 48,80 4.098 35,40
CPL-16
2.345
20,0
48,30 4.140 36,10
0,20
Resistência à tração por
compressão diametral
Corpos de
prova n°
Diâmetro
(cm)
Altura (cm)
Carga de
Ruptura
(Kg)
Kgf/cm
2
MPa
CPL-13 10,00 20,00 8640 27.502 2,80
CPL-14 10,00 20,00 10990 34.982 3,50
106
4.2.6.2.4 Determinação do módulo de elasticidade do concreto para m = 3 aos 28 dias
Nas Tabela 41 e 42 encontram-se as leituras para a determinação do módulo de
elasticidade para m = 3 aos 28 dias.
Diâmetro médio: 10,01 cm Área: 78,70 cm
2
Corpo de prova: CPL-15
Carga estimada máxima: 21.000 kgf
Tabela 41: Determinação do módulo de elasticidade para m = 3 aos 28 dias
Estágio Carga (Kgf) Leitura 1
(após 60 s)
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
Leitura 2
(após 60 s)
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
Leitura média
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
07 400 1,0 10 5,5
08 8.400 35 48 41,5
09 Ruptura
30.900 -
Módulo de elasticidade = 28,20 GPa
Diâmetro médio: 10,0 cm Área: 78,40 cm
2
Corpo de prova: CPL-16
Carga estimada máxima: 21.000 kgf
Tabela 42: Determinação do módulo de elasticidade para m = 3 aos 28 dias
Estágio Carga (Kgf) Leitura 1
(após 60 s)
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
Leitura 2
(após 60 s)
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
Leitura média
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
07 400 0,0 12 6,0
08 8.400 35 46 40,5
09 Ruptura
23.720 -
Módulo de elasticidade = 29,60 GPa
107
4.2.6.3 Traço T-1 para m = 3 aos 63 dias
4.2.6.3.1 Compressão axial
Na Tabela 43 encontram-se os valores da resistência à compressão para m = 3
aos 63 dias.
Tabela 43: Valores do ensaio de resistência à compressão axial para m = 3 aos 63 dias
4.2.6.3.2 Tração por compressão diametral
Na Tabela 44 encontram-se os valores do ensaio de resistência à compressão
diametral para m = 3 aos 63 dias.
Tabela 44: Valores do ensaio de resistência à tração por compressão diametral para m = 3 aos
63 dias
Resistência à compressão axial
Corpos de
prova n°
Diâmetro
(cm)
Área
(cm
2
)
Carga de
Ruptura
(Kg)
Kgf/cm
2
MPa
CPL-17 10,01 78,70 22.460 285,39 28,50
CPL-18 10,00 78,54 23.100 292,96 29,30
CPL-03 15,03 177,42 47.130 265,64 26,60
CPL-04 15,01 177,19 54.480 307,47 30,80
Resistência à tração por
compressão diametral
Corpos de
prova n°
Diâmetro
(cm)
Altura (cm)
Carga de
Ruptura
(Kg)
Kgf/cm
2
Mpa
CPL-19 10,00 20,00 11.380 36,22 3,60
CPL-20 9,99 20,00 10.600 33,77 3,40
108
4.2.6.3.3 Propagação de onda ultrassônica
Na Tabela 45 encontram-se os valores do ensaio de propagação de onda
ultrassônica para m = 3 aos 63 dias.
Tabela 45: Valores do ensaio de propagação de onda ultrassônica para m = 3 aos 63 dias
Corpo
de
prova n°
Massa
especifica
(kg/m
3
)
Comprimento
(altura-cm)
Tempo de
percurso
da onda
(µ
µµ
µm)
Velocidade
(m/s)
Módulo
de
Elasticidade
(GN/m
2
)
Coeficiente
de
Poisson
CPL-17 47,90 4.175 35,94
CPL-18 49,00 4.081 34,80
CPL-19 48,10 4.158 36,20
CPL-20 47,90 4.175 35,94
CPL-21 47,20 4.235 36,80
CPL-22
2.345
20,0
45,90 4.357 39,20
0,20
4.2.6.3.4 Determinação do módulo de elasticidade do concreto para m = 3 aos 63 dias
Nas Tabelas 46 e 47 encontram-se as leituras para a determinação do módulo de
elasticidade para m = 3 aos 63 dias.
Diâmetro médio: 10,03 cm Área: 79,01 cm
2
Corpo de prova: CPL-21
Carga estimada máxima: 22.000 kgf
Tabela 46: Determinação do módulo de elasticidade para m = 3 aos 63 dias
Estágio Carga (Kgf) Leitura 1
(após 60 s)
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
Leitura 2
(após 60 s)
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
Leitura média
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
07 400 02 05 3,5
08 9.000 36 38 37
09 Ruptura
22.600 - -
Módulo de elasticidade = 32,50 GPa
109
Diâmetro médio: 10,05 cm Área: 79,33 cm
2
Corpo de prova: CPL-22 Carga estimada: 22.000 kgf
Tabela 47: Determinação do módulo de elasticidade para m = 3 aos 63 dias
Estágio Carga (Kgf) Leitura 1
(após 60 s)
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
Leitura 2
(após 60 s)
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
Leitura média
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
07 400 08 12 10
08 9.000 19 52 35,5
09 Ruptura
22.900 -
Módulo de elasticidade = 42,50 GPa
110
4.2.6.4 Discussão dos resultados do traço para m = 3 (T-1)
Conforme mencionado anteriormente, trata-se de um traço muito rico, pois seu
consumo de cimento é 525 kg/m
3
. Pode-se notar que aos sete dias (07 dias) o concreto
produzido com este traço apresentou uma resistência à compressão de aproximadamente 24,89
MPa e o resultado da resistência obtida no ensaio de tração por compressão diametral
comportou-se segundo o que descrevem as literaturas,
8
1
≤ f
ct
≤
12
1
, apresentando uma média de
3,16 MPa.
No ensaio, para a mesma idade, de propagação da onda ultrassônica a média dos
resultados foi da ordem de 3.982 m/s. De acordo com Bauer (2000; p.331) o concreto apresenta
uma boa condição quanto à homogeneidade quando a velocidade da onda que passa através do
corpo de prova a ser ensaiado fica no intervalo entre 3.500 e 4.500 m/s, já para Figueiredo
(2005; p.991) no mesmo intervalo a condição do concreto é definida como ótima.
O módulo de elasticidade para cargas dinâmicas possui o valor médio de 33,58
GPa. É possível por meio desse, segundo Canovas (1988; apud FIGUEIREDO; 2005), verificar
a resistência à compressão (R) utilizando o módulo de elasticidade dinâmico (E
d
) dado em
kgf/cm
2
, conforme segue abaixo:
200)10(105,3
329
+−=
−−
dd
xEExR
(13)
200)33583310()335833(105,3
329
+−=
−−
xxR
MPaR 89,25
=
Podemos ainda comparar a média da resistência obtida no ensaio de compressão
axial com a fórmula que descreve Bauer (1987; apud FIGUEIREDO, 2005), que relaciona a
resistência (kgf/cm
2
) com a velocidade (em m/s) de propagação da onda ultrassônica.
191,931
.10.571,1 VR
−
= (14)
191,931
)3982.(10.571,1
−
=R
2
/70,196 cmkgR =
111
Nota-se, que o resultado fornecido pela última fórmula é inferior ao anterior, vale
salientar que as ambas as fórmulas 13 e 14 servem como diretrizes que fornecem uma boa
aproximação da resistência que é obtida no ensaio destrutivo.
O módulo de elasticidade estático, por sua vez, apresentou um valor médio de
22,70 Gpa aos 28 (vinte e oito) dias. Admitindo, por hipótese, que o traço T-1 com m = 3
contem um proporcionamento adequado de materiais para atender uma resistência característica
aos sete dias 20 MPa, isto é, supondo que exista um diagrama de dosagem (o que ainda não
existe nesta etapa) e considerando um desvio-padrão igual a três, conforme recomendação de
Helene (1993; p.311) à norma, ter-se-ia um f
cj
bem próximo à média das resistências (24,89
MPa).Partindo desse raciocínio, a verificação pela fórmula (NBR 6118) abaixo é valida.
E
ci
= 5,60 f
ck
0,5
(15)
E
ci
= 5,60 (20)
0,5
E
ci
= 25,04 MPa
Observa-se pela proximidade dos valores que o módulo de elasticidade estático
encontrado nesta pesquisa é perfeitamente adequado de acordo com as considerações acima.
Pois, a diferença entre o módulo tangente inicial, calculado a partir da NBR 6118/2003, e a
média dos resultados obtida é de 0,56 MPa em favor do obtido neste estudo de dosagem.
È importante colocar que os valores das deformações utilizados nos cálculos são
da sétima (7º) e oitava (8º) leitura, pois pelas exigências normativas devem ser realizados ciclos
de pré-cargas iniciais antes que sejam tomadas as últimas leituras, no entanto este trabalho
suprimiu estas leituras iniciais.
O mesmo traço aos vinte e oito dias (28 dias) representado pelos seus exemplares
apresentou um crescimento na resistência de 24% e uma resistência média de 30,79 MPa para
os corpos de prova cilíndricos de dimensões 10 x 20 cm e aqueles de dimensões 15 x 30
apresentaram resistências muito baixas por isso foram desconsiderados.
Em virtude dos resultados encontrados aos 28 dias para o traço T-1 optou-se pela
verificação estatística seguindo a fórmula a seguir.
112
))((
2
2
n
x
n
x
s
i
i
∑
∑
−=
(16)
Quadro 01: Dados para determinação do desvio padrão amostral
F
c28
(F
c28
)
2
30,62 937,5844
23,55 554,6025
39,26 1.541,3476
29,72 883,2784
Σ
ΣΣ
Σ= 123,15 Σ
ΣΣ
Σ= 3.916,8129
2
)
4
15,123
(
4
8129,916.3
−=s
60,5
=
s MPa
Vale salutar que este é o desvio padrão amostral dos resultados e não o desvio
padrão do processo de produção (s
d
), sendo que este não foi discutido porque necessita de uma
representatividade maior. O desvio padrão amostral das resistências à compressão aos sete dias
foi de 1,54, enquanto que aos vinte e oito o desvio foi 5,60, este valor indica que aconteceu
alguma anomalia no processo de produção (provavelmente deficiência no adensamento ou no
capeamento) ou durante os ensaios de ruptura do concreto nesta idade.
A média das resistências à tração por compressão diametral foi 3,12 MPa e ficou
dentro do intervalo
8
1
≤ f
ct
≤
12
1
.
A estimativa da resistência pela de equação Canovas (13) é de 28,81 MPa e pela
de Bauer (14) é de 25,82 MPa, no ensaio para determinação do módulo de elasticidade estático
o CPL-15 rompeu com 30.900 kgf valor este muito superior a estimativa da carga que é de
21.000 kgf, portanto o resultado por ele apresentado foi descartado e o modulo é representado
apenas pelo CPL-16 que apresentou um valor de 29,52 GPa.
113
Aos sessenta e três dias considera-se que não houve crescimento na resistência
em relação à idade anterior (28 dias). A média, no entanto, é de 28,83 MPa que é menor do que
a anterior de 30,79 MPa (aos sete dias), porém deve-se considerar que aos 28 dias houve uma
grande dispersão de resultados que resultou em um desvio-padrão amostral de quase 6 MPa,
enquanto que aos sessenta e três dias o desvio dos resultados dos quatro corpos de prova
cilíndricos, 10 x 20 cm, é 0,3 MPa. Vale lembrar que a medida de dispersão foi calculada do
mesmo modo em idades anteriores, ressalvadas as devidas considerações.
A resistência à tração por compressão diametral obteve uma média de 3,5 MPa e
permaneceu dentro do intervalo
8
1
≤ f
ct
≤
10
1
, assim como os anteriores, a estimativa da
resistência pela equação 8 e 9 é 30,10 MPa e 31,22 MPa, respectivamente.
No que diz respeito ao módulo de deformação estático o concreto apresentou
uma média de 37,5 MPa que é melhor que do que a duas anteriores, pode-se dizer, então, que a
estrutura é menos deformável às solicitações de compressão aplicadas perpendicularmente à sua
seção.
Com isso, pode-se dizer que as misturas experimentais que tiveram m igual a três
e quatro produziram concretos com boa resistência a compressão inicial variando entre 25 e 19
MPa, respectivamente, com um módulo de deformação adequado, baixo índice de vazios e
pequena porosidade. Já o traço T-3 com m igual a cinco apresentou baixa resistência aos sete
dias, um índice de vazios aceitável e grande deformabilidade.
Quanto à trabalhabilidade dos traços ela já foi discutida anteriormente.
114
4.2.6.5 Traço T-2 para m = 4 aos 7 dias
4.2.6.5.1 Compressão axial
Na Tabela 48 encontram-se os valores do ensaio de resistência à compressão
axial para m = 4 aos sete dias.
Tabela 48: Valores do ensaio de resistência à compressão axial para m = 4 aos 7 dias
4.2.6.5.2 Tração por compressão diametral
Na Tabela 49 encontram-se os valores do ensaio de resistência à compressão
diametral para m = 3 aos sete dias.
Tabela 49: Valores do ensaio de resistência à tração por compressão diametral para m = 4 aos 7
dias
Resistência à compressão axial
Corpos de
prova n°
Diâmetro
(cm)
Área
(cm
2
)
Carga de
Ruptura
(Kg)
Kgf/cm
2
MPa
CPL-27 10,03 79,01 14.480 183,264 18,30
CPL-28 10,07 76,64 15.130 189,972 19,00
Resistência à tração por
compressão diametral
Corpos de
prova n°
Diâmetro
(cm)
Altura (cm)
Carga de
Ruptura
(Kg)
Kgf/cm
2
Mpa
CPL-29 10,08 20,00 7.200 22.736 2,30
CPL-30 10,09 20,00 8.950 28.235 2,80
115
4.2.6.5.3 Propagação de onda ultrassônica
Na Tabela 50 encontram-se os valores do ensaio de propagação de onda
ultrassônica para m = 4 aos 7 dias.
Tabela 50: Valores do ensaio de propagação de onda ultrassônica para m = 4 aos 7 dias
Corpo
de
prova n°
Massa
especifica
(kg/m
3
)
Comprimento
(altura-cm)
Tempo de
percurso
da onda
(µ
µµ
µm)
Velocidade
(m/s)
Módulo
de
Elasticidade
(GN/m
2
)
Coeficiente
de
Poisson
CPL-29 53,00 3.773 29,60
CPL-30 52,09 3.378 29,70
CPL-31 51,04 3.891 29,10
CPL-32
2.316
20,0
52,09 3.778 29,70
0,20
4.2.6.5.4 Determinação do módulo de elasticidade do concreto para m = 4 aos 7 dias
Nas Tabelas 51 e 52 encontram-se as leituras para a determinação do módulo de
elasticidade para m = 4 aos 7 dias.
Diâmetro médio: 10,00 Área: 78,54 cm
2
Corpo de prova: CPL-31
Carga estimada máxima: 14.000 kgf
Tabela 51: Determinação do módulo de elasticidade para m = 4 aos 7 dias
Estágio Carga (Kgf) Leitura 1
(após 60 s)
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
Leitura 2
(após 60 s)
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
Leitura média
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
07 400 04 14 09
08 6.000 36 52 44
09 Ruptura
16.500 - -
Módulo de elasticidade = 20,40 GPa
116
Diâmetro médio: 10,00 cm Área: 78,54 cm
2
Corpo de prova: CPL-32
Carga estimada máxima: 14.000 kgf
Tabela 52: Determinação do módulo de elasticidade para m = 4 aos 7 dias
Estágio Carga (Kgf) Leitura 1
(após 60 s)
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
Leitura 2
(após 60 s)
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
Leitura média
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
07 400 26,50 - 06 10,25
08 6.000 74 24 49
09 Ruptura
15.250 - -
Módulo de elasticidade = 18,40 GPa
4.2.6.6 Traço T-2 para m = 4 aos 28 dias
4.2.6.6.1 Compressão axial para m = 4 aos 28 dias
Na Tabela 53 encontram-se os valores do ensaio de resistência à compressão
axial para m = 4 aos 28 dias.
Tabela 53: Valores do ensaio de resistência à compressão axial para m = 4 aos 28 dias
4.2.6.6.2 Tração por compressão diametral para m = 4 aos 28 dias
Na Tabela 54 encontram-se os valores do ensaio de resistência à compressão
diametral para m = 3 aos 28 dias.
Resistência à compressão axial
Corpos de
prova n°
Diâmetro
(cm)
Área
(cm
2
)
Carga de
Ruptura
(Kg)
Kgf/cm
2
MPa
CPL-33 10,08 79,80 21.030 263,53 26,40
CPL-34 10,00 78,54 22.640 288,26 28,80
CPL-23 15,01 176,95 43.040 243,23 24,30
CPL-24 15,01 176,95 45.640 257,93 25,80
117
Tabela 54: Valores do ensaio de resistência à tração por compressão diametral para m = 4 aos
28 dias
4.2.6.6.3 Propagação de onda ultrassônica
Na Tabela 55 encontram-se os valores do ensaio de propagação de onda
ultrassônica para m = 4 aos 28 dias.
Tabela 55: Valores do ensaio de propagação de onda ultrassônica para m = 4 aos 28 dias
Corpo
de
prova n°
Massa
especifica
(kg/m
3
)
Comprimento
(altura-cm)
Tempo de
percurso
da onda
(µ
µµ
µm)
Velocidade
(m/s)
Módulo
de
Elasticidade
(GN/m
2
)
Coeficiente
de
Poisson
CPL-33 49,60 4.032 33,8
CPL-34 45,4 4.123 35,40
CPL-35 48,1 4.158 36,0
CPL-36 49,1 4.073 34,5
CPL-37 59,8 3.937 32,3
CPL-38
2.316
20,0
49,8 4.016 33,6
0,20
Resistência à tração por
compressão diametral
Corpos de
prova n°
Diâmetro
(cm)
Altura (cm)
Carga de
Ruptura
(Kg)
Kgf/cm
2
Mpa
CPL-35 10,08 20,00 9.000 22.736 2,80
CPL-36 10,09 20,00 7.050 28.235 2,20
118
4.2.6.6.4 Determinação do módulo de elasticidade do concreto para m = 4 aos 28 dias
Nas Tabela 56 e 57 encontram-se as leituras para a determinação do módulo de
elasticidade para m = 4 aos 28 dias.
Diâmetro médio: 10,01 cm Área: 78,70 cm
2
Corpo de prova: CPL-37
Carga estimada máxima: 21.000 kgf
Tabela 56: Determinação do módulo de elasticidade para m = 4 aos 28 dias
Estágio Carga (Kgf) Leitura 1
(após 60 s)
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
Leitura 2
(após 60 s)
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
Leitura média
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
07 400 23 - 07 08
08 8.400 71 33 52
09 Ruptura
18.640 - -
Módulo de elasticidade = 23,10 GPa
Diâmetro médio: 10,02 cm Área: 78,85 cm
2
Corpo de prova: CPL-38
Carga estimada máxima: 21.000 kgf
Tabela 57: Determinação do módulo de elasticidade para m = 4 aos 28 dias
Estágio Carga (Kgf) Leitura 1
(após 60 s)
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
Leitura 2
(após 60 s)
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
Leitura média
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
07 400 08 04 6,0
08 8.400 46 58 52
09 Ruptura
20.100 -
Módulo de elasticidade = 22,10 GPa
119
4.2.6.7 Traço T-2 para m = 4 aos 63 dias
Na Tabela 58 encontram-se os valores da resistência à compressão axial para m =
4 aos 63 dias.
4.2.6.7.1 Compressão axial para m = 4 aos 63 dias
Tabela 58: Valores do ensaio de resistência à compressão axial para m = 4 aos 63 dias
4.2.6.7.2 Tração por compressão diametral para m = 4
Na Tabela 59 encontram-se os valores do ensaio de resistência à compressão
diametral para m = 4 aos 63 dias.
Tabela 59: Valores do ensaio de resistência à tração por compressão diametral para m = 4 aos
63 dias
Resistência à compressão axial
Corpos de
prova n°
Diâmetro
(cm)
Área
(cm
2
)
Carga de
Ruptura
(Kg)
Kgf/cm
2
MPa
CPL-39 10,00 78,54 21.360 271,96 27,20
CPL-40 10,03 79,01 24.140 305,53 30,60
CPL-25 14,77 171,34 38.670 225,69 22,60
CPL-26 14,77 171,34 51.500 300,57 30,60
Resistência à tração por
compressão diametral
Corpos de
prova n°
Diâmetro
(cm)
Altura (cm)
Carga de
Ruptura
(Kg)
Kgf/cm
2
Mpa
CPL-41 9,99 20,00 9.930 31,64 3,20
CPL-42 10,00 20,00 9.914 29,09 2,90
120
4.2.6.7.3 Propagação de onda ultrassônica
Na Tabela 60 encontram-se os valores do ensaio de propagação de onda
ultrassônica para m = 4 aos 63 dias.
Tabela 60: Valores do ensaio de propagação de onda ultrassônica para m = 4 aos 63 dias
Corpo
de
prova n°
Massa
especifica
(kg/m
3
)
Comprimento
(altura-cm)
Tempo de
percurso
da onda
(µ
µµ
µm)
Velocidade
(m/s)
Módulo
de
Elasticidade
(GN/m
2
)
Coeficiente
de
Poisson
CPL-39 47,1 4.246 37,5
CPL-40 47,7 4.192 36,6
CPL-41 48,6 4.115 35,20
CPL-42 49,8 4.016 33,6
CPL-43 47,6 4.201 36,7
CPL-44
2.316
20,0
47,7 4.210 36,9
0,20
4.2.6.7.4 Determinação do módulo de elasticidade do concreto para m = 4 aos 63 dias
Nas Tabela 61 e 62 encontram-se as leituras para a determinação do módulo de
elasticidade para m = 4 aos 63 dias.
Diâmetro médio: 9,96 cm Área: 77,91 cm
2
Corpo de prova: CPL-43
Carga estimada máxima: 22.000 kgf
Tabela 61: Determinação do módulo de elasticidade para m = 4 aos 63 dias
Estágio Carga (Kgf) Leitura 1
(após 60 s)
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
Leitura 2
(após 60 s)
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
Leitura média
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
07 400 0,0 05 2,5
08 9.000 35 55 45
09 Ruptura
19.100
Módulo de elasticidade = 26,00 GPa
121
Diâmetro médio: 9,96 cm Área: 77,91 cm
2
Corpo de prova: CPL-44
Carga estimada máxima: 22.000 kgf
Tabela 62: Determinação do módulo de elasticidade para m = 4 aos 63 dias
Estágio Carga (Kgf) Leitura 1
(após 60 s)
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
Leitura 2
(após 60 s)
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
Leitura média
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
07 400 - 07 23 8,0
08 9.000 03 95 49
09 Ruptura
23.000 - -
Módulo de elasticidade = 26,90 GPa
4.2.6.8 Traço T-3 para m = 5 aos 7 dias
Na Tabela 63 encontram-se os valores da resistência à compressão axial para m =
5 aos 7 dias.
4.2.6.8.1 Compressão axial para m = 5 aos 7 dias
Tabela 63: Valores do ensaio de resistência à compressão axial para m = 5 aos 7 dias
Resistência à compressão axial
Corpos de
prova n°
Diâmetro
(cm)
Área
(cm
2
)
Carga de
Ruptura
(Kg)
Kgf/cm
2
MPa
CPL-49 10,05 79,33 10.750 135,51 13,60
CPL-50 10,03 79,01 24.140 305,53 30,60
122
4.2.6.8.2 Tração por compressão diametral para m = 5
Na Tabela 64 encontram-se os valores do ensaio de resistência à compressão
diametral para m = 5 aos 7 dias.
Tabela 64: Valores do ensaio de resistência à tração por compressão diametral para m = 5 aos 7
dias
4.2.6.8.3 Propagação de onda ultrassônica
Na Tabela 65 encontram-se os valores do ensaio de propagação de onda
ultrassônica para m = 5 aos 7 dias
Tabela 65: Valores do ensaio de propagação de onda ultrassônica para m = 5 aos 7 dias
Corpo
de
prova n°
Massa
especifica
(kg/m
3
)
Comprimento
(altura-cm)
Tempo de
percurso
da onda
(µ
µµ
µm)
Velocidade
(m/s)
Módulo
de
Elasticidade
(GN/m
2
)
Coeficiente
de
Poisson
CPL-49 54,8 3.649 27,7
CPL-50 52,7 3.795 30,0
CPL-51 51,6 3.875 31,2
CPL-52 50,6 3.929 32,1
CPL-53 59,3 3.976 32,9
CPL-54
2.317
20,0
52,9 3.780 29,7
0,20
Resistência à tração por
compressão diametral
Corpos de
prova n°
Diâmetro
(cm)
Altura (cm)
Carga de
Ruptura
(Kg)
Kgf/cm
2
Mpa
CPL-51 10,03 20,00 8.000 25,389 2,50
CPL-52 10,05 20,00 7.950 25,179 2,50
123
4.2.6.8.4 Determinação do módulo de elasticidade do concreto para m = 5 aos 7 dias
Nas Tabelas 66 e 67 encontram-se as leituras para a determinação do módulo de
elasticidade para m = 5 aos 7 dias.
Diâmetro médio: 10,01 cm Área: 78,70 cm
2
Corpo de prova: CPL-53
Carga estimada máxima: 4.500 kgf
Tabela 66: Determinação do módulo de elasticidade para m = 5 aos 7 dias
Estágio Carga (Kgf) Leitura 1
(após 60 s)
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
Leitura 2
(após 60 s)
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
Leitura média
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
07 400 21 - 10 5,5
08 4.500 82 - 08 37
09 Ruptura
11.950 - -
Módulo de elasticidade = 16,50 GPa
Diâmetro médio: 10,02 cm Área: 78,85 cm
2
Corpo de prova: CPL-54
Carga estimada máxima: 4.500 kgf
Tabela 67: Determinação do módulo de elasticidade para m = 5 aos 7 dias
Estágio Carga (Kgf) Leitura 1
(após 60 s)
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
Leitura 2
(após 60 s)
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
Leitura média
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
07 400 18 10 14
08 4.500 15 69 42
09 Ruptura
11.950 - -
Módulo de elasticidade = 18,60 GPa
124
4.2.6.9 Traço T-3 para m = 5 aos 28 dias
4.2.6.9.1 Compressão axial para m = 5 aos 28 dias
Na Tabela 68 encontram-se os valores da resistência à compressão para m = 5
aos 28 dias.
Tabela 68: Valores do ensaio de resistência à compressão axial para m = 5 aos 28 dias
4.2.6.9.2 Tração por compressão diametral para m = 5
Na Tabela 69 encontram-se os valores do ensaio de resistência à compressão
diametral para m = 5 aos 28 dias.
Tabela 69: Valores do ensaio de resistência à tração por compressão diametral para m = 5 aos
28 dias
Resistência à compressão axial
Corpos de
prova n°
Diâmetro
(cm)
Área
(cm
2
)
Carga de
Ruptura
(Kg)
Kgf/cm
2
MPa
CPL-55 10,00 78,54 17.350 220,906 22,00
CPL-56 10,08 79,80 19.000 238,09 23,80
CPL-45 15,05 177,90 36.900 207,425 20,70
CPL-46 15,05 177,90 27.080 152,22 15,20
Resistência à tração por
compressão diametral
Corpos de
prova n°
Diâmetro
(cm)
Altura (cm)
Carga de
Ruptura
(Kg)
Kgf/cm
2
Mpa
CPL-57 10,05 20,00 8.910 28,22 2,80
CPL-58 10,03 20,00 10.640 33,767 3,40
125
4.2.6.9.3 Propagação de onda ultrassônica
Na Tabela 70 encontram-se os valores do ensaio de propagação de onda
ultrassônica para m = 5 aos 28 dias.
Tabela 70: Valores do ensaio de propagação de onda ultrassônica para m = 5 aos 28 dias
Corpo
de
prova n°
Massa
especifica
(kg/m
3
)
Comprimento
(altura-cm)
Tempo de
percurso
da onda
(µ
µµ
µm)
Velocidade
(m/s)
Módulo
de
Elasticidade
(GN/m
2
)
Coeficiente
de
Poisson
CPL-55 48,4 4.132 35,5
CPL-56 49,2 4.065 34,4
CPL-57 48,8 4.098 35,0
CPL-58 49,3 4.057 34,20
CPL-59 49,3 4.057 34,20
CPL-60
2.317
20,0
48,8 4.098 35,0
0,20
4.2.6.9.4 Determinação do módulo de elasticidade do concreto para m = 5 aos 28 dias
Nas Tabelas 71 e 72 encontram-se as leituras para a determinação do módulo de
elasticidade para m = 5 aos 28 dias.
Diâmetro médio: 10,02 cm Área: 78,85 cm
2
Corpo de prova: CPL-59
Carga estimada máxima: 18.000 kgf
Tabela 71: Determinação do módulo de elasticidade para m = 5 aos 28 dias
Estágio Carga (Kgf) Leitura 1
(após 60 s)
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
Leitura 2
(após 60 s)
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
Leitura média
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
07 400 08 02 5,0
08 7.000 39 40 39,5
09 Ruptura
21.510 - -
Módulo de elasticidade = 24,30 GPa
126
Diâmetro médio: 10,01 cm Área: 78,7 cm
2
Corpo de prova: CPL-60
Carga estimada máxima: 18.000 kgf
Tabela 72: Determinação do módulo de elasticidade para m = 5 aos 28 dias
Estágio Carga (Kgf) Leitura 1
(após 60 s)
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
Leitura 2
(após 60 s)
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
Leitura média
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
07 400 0,0 15 7,5
08 7.000 37 40 38,5
09 Ruptura
22.360 - -
Módulo de elasticidade = 27,10 GPa
4.2.6.10 Traço T-3 para m = 5 aos 63 dias
4.2.6.10.1 Compressão axial para m = 5 aos 63 dias
Na Tabela 73 encontram-se os valores da resistência à compressão axial para m =
5 aos 63 dias.
Tabela 73: Valores do ensaio de resistência à compressão axial para m = 5 aos 63 dias
Resistência à compressão axial
Corpos de
prova n°
Diâmetro
(cm)
Área
(cm
2
)
Carga de
Ruptura
(Kg)
Kgf/cm
2
MPa
CPL-61 10,00 78,54 24.010 305,7 30,60
CPL-62 10,03 79,01 22.980 290,85 29,10
CPL-47 15,04 177,66 36.440 205,11 20,51
CPL-48 15,03 177,42 39.040 220,04 22,00
127
4.2.6.10.2 Tração por compressão diametral para m = 5
Na Tabela 74 encontram-se os valores do ensaio de resistência à compressão
diametral para m = 3 aos 63 dias.
Tabela 74: Valores do ensaio de resistência à tração por compressão diametral para m = 5 aos
63 dias
4.2.6.10.3 Propagação de onda ultrassônica
Na Tabela 75 encontram-se os valores do ensaio de propagação de onda
ultrassônica para m = 5 aos 63 dias.
Tabela 75: Valores do ensaio de propagação de onda ultrassônica para m = 5 aos 63 dias
Corpo
de
prova n°
Massa
especifica
(kg/m
3
)
Comprimento
(altura-cm)
Tempo de
percurso
da onda
(µ
µµ
µm)
Velocidade
(m/s)
Módulo
de
Elasticidade
(GN/m
2
)
Coeficiente
de
Poisson
CPL-61 47,8 4.184 36,4
CPL-62 48,9 4.089 34,8
CPL-63 47,6 4.201 36,7
CPL-64 48,4 4.132 35,5
CPL-65 48,0 4.166 36,1
CPL-66
2.317
20,0
47,4 4.219 37,1
0,20
Resistência à tração por
compressão diametral
Corpos de
prova n°
Diâmetro
(cm)
Altura (cm)
Carga de
Ruptura
(Kg)
Kgf/cm
2
Mpa
CPL-63 10,08 20,00 9.620 30,378 3,00
CPL-64 10,00 20,00 10.470 33,327 3,30
128
4.2.6.10.4 Determinação do módulo de elasticidade do concreto para m = 5 aos 63 dias
Nas Tabelas 76 e 77 encontram-se as leituras para a determinação do módulo de
elasticidade para m = 3 aos 7 dias.
Diâmetro médio: 10,08 cm Área: 79,80 cm
2
Corpo de prova: CPL-65
Carga estimada máxima: 9.000 kgf
Tabela 76: Determinação do módulo de elasticidade para m = 5 aos 63 dias
Estágio Carga (Kgf) Leitura 1
(após 60 s)
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
Leitura 2
(após 60 s)
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
Leitura média
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
07 400 31 19 25
08 9.000 89 17 53
09 Ruptura
25.150 - -
Módulo de elasticidade = 38,50 GPa
Diâmetro médio: 10,04 cm Área: 79,17 cm
2
Corpo de prova: CPL-66
Carga estimada máxima: 9.000 kgf
Tabela 77: Determinação do módulo de elasticidade para m = 5 aos 63 dias
Estágio Carga (Kgf) Leitura 1
(após 60 s)
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
Leitura 2
(após 60 s)
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
Leitura média
(∆
∆∆
∆l x 10
-6
m)
07 400 24 - 06 9,0
08 9.000 63 39 51
09 Ruptura
22.950 - -
Módulo de elasticidade = 25,90 GPa
129
4.2.6.11 Síntese dos resultados
Tendo em vista que são três traços diferentes e aos sete dias eles são
representados por três exemplares, cada um composto por dois corpos de prova de dimensões 10
x 20 cm e aos vinte e oito e sessenta e três dias são representados pela mesma quantidade de
exemplares mais um, que são compostos de dois corpos de provas, cada um, de dimensões 15 x
30 cm. Por tais motivos, para evitar o uso repetitivo de algumas palavras e fórmulas elaborou-se
a tabela a seguir baseada na explicação do item 4.2.6.4.
130
Tabela 78: Resumo dos resultados do estudo de dosagem do concreto
Número T - 1 T - 2 T - 3
1:m 1:3 1:4 1:5
Traço em massa
1:a:p
1:1, 06:1, 94:0, 434
1:1, 55:2, 45:0,542 1:2, 06:2, 94:0,65
07 DIAS DE IDADE
Resistência Média à compressão (MPa) 24,90 19,40 13,20
Desvio padrão amostral (MPa) 1,54 0,96 2,12
1/8f
c
≤ f
ct
≤1/12f
c
sim sim maior
crescimento em relação
ao traço anterior na mesma idade (%)
-
-
-
Média do módulo de ela. dinâmico(GPa)
33,58 29,53 30,6
Média da velocidade de propagação
da onda ultrassônica (m/s)
3982
3705
3834
Estimativa da resistência
Pela fórmula de Bauer, em MPa
R = 1,571 x 10
-31
x V
9, 191
19,70
15,60
13,60
Pela fórmula de Canovas, em MPa
R = 3,5x10
-9
x E
d
9, 191
–(10
-3
x E
d
) +200
25,90
21,00
22,20
Média do módulo de elas. estático(GPa)
25,80 19,40 17,60
Homogeneidade do concreto boa boa boa
Coerência dos resultados ótima ótima boa
Corpos de prova CPL-05 ao CPL-10
CPL-27 ao CPL-32
CPL-49 ao CPL-54
28 DIAS DE IDADE
Resistência Média à compressão 30,79 26,09 25,38
Desvio padrão amostral (MPa) 5,60 1,85 2,57
1/8 f
c
≤ f
ct
≤1/12 f
c
sim sim sim
crescimento em relação
ao traço anterior na mesma idade (%)
23,70
34,1
91,84
Média do módulo de ela. dinâmico(GPa)
35,63 34,27 34,72
Média da velocidade de propagação
da onda ultrassônica (m/s)
4.111
40567
4085
Estimativa da resistência
131
Continuação da Tabela 78
Pela fórmula de Bauer, em MPa:
R = 1,571 x 10
-31
x V
9, 191
25,80
22,8
24,30
Pela fórmula de Canovas, em MPa:
R = 3,5x10
-9
x E
d
9, 191
–(10
-3
x E
d
) +200
28,80
26,80
27,50
Média do módulo de elas. estático(GPa)
28,90 22,60 25,70
Homogeneidade do concreto boa boa boa
Coerência dos resultados regular/deficiente ótima ótima
Corpos de prova CPL-11 ao CPL-16
CPL-33 ao CPL-38
CPL-55 ao CPL-60
63 DIAS DE IDADE
Resistência Média à compressão 28,8 28,00 30,0
Desvio padrão amostral (MPa) 0,30 2,32 1,08
1/8 f
c
≤ f
ct
≤1/12 f
c
sim sim sim
% de crescimento da resistência do mes
mo traço em relação a idade anterior
-
7,1
18,32
Média do módulo de ela. dinâmico(GPa)
36,50 36,10 36,10
Média da velocidade de propagação
da onda ultrassônica (m/s)
4.1967
4163
4165
Estimativa da resistência
Pela fórmula de Bauer, em MPa:
R = 1,571 x 10
-31
x V
9, 191
31,20
29,00
29,12
Pela fórmula de Canovas, em MPa:
R = 3,5x10
-9
x E
d
9, 191
–(10
-3
x E
d
) +200
30,10
29,50
29,50
Média do módulo de ela. estático(GPa)
37,50 26,50 32,20
Homogeneidade boa boa boa
Coerência dos resultados regular boa boa
Corpos de prova CPL-17 ao CPL-22
CPL-38 ao CPL-44
CPL-61 ao CPL-66
132
Todos os resultados da Tabela 79 foram obtidos pelos ensaios em corpos de
prova cilíndricos de dimensões 10 x 20 cm, sendo que os de dimensões 15 x 30 cm tiveram seus
valores levados em conta apenas no traçado do diagrama de dosagem, o intervalo exposto na
tabela acima leva em consideração somente os corpos de prova de dimensões 10 x 20, isso
explica o motivo da numeração do traço T-1, que teria seus exemplares ensaiados aos sete dias,
iniciar pelo CPL-5.
Não existe crescimento no traço T-1 representativo entre os 28 e 63 dias. Já o
traço T-3 que leva em sua composição um consumo de cimento inferior aos demais é o que
apresenta a resistência média e o crescimento maior, sendo que aos sete dias apresentou uma
resistência à compressão muito baixa e aos vinte e oito um crescimento de quase 92 %, o traço
T-2 apresenta um crescimento de 34 % entre os sete e vinte e oito dias e de 7% entre vinte e oito
e sessenta e três dias.
Aos sete dias o traço T-3 apresentou uma deformabilidade elevada obtendo aos
vinte e oito dias e sessenta e três dias um crescimento no módulo de elasticidade estático de 46 e
83%, respectivamente. O traço T-1 é o que apresentou menor deformabilidade, sendo que aos
sete dias indicou um resultado de 25,80 GPa contra 19,39 GPa e 16,40 GPa do traço T-2 e T-3,
respectivamente, e aos sessenta e três 37,50 GPa contra 26,50 GPa e 372,20 GPa dos mesmos
traços, respectivamente.
O corpo de prova número quinze, CPL-15 do traço T-1- usado na determinação
do módulo de elasticidade estático aos 28 dias, apresentou uma resistência à compressão em sua
ruptura maior do que 20 % da média e por isso foi descartado, sendo que o módulo foi aquele
obtido no CPL-16. Do mesmo modo, o CPL-54- do traço T-3, obteve um valor inferior a 20 % e
por isso não foi considerado e o módulo é o resultado obtido no CPL-53.
Conforme o tópico 4.2.3, em que houve a discussão sobre o método utilizado
para a determinação do teor de argamassa seca, à luz da resistência a metodologia de dosagem
aplicada apresentou bons resultados.
133
4.2.6.12 Diagrama de dosagem para o concreto amassado com agregados disponíveis no Acre e
cimento Cimpor CP II F-32
O traçado do diagrama foi construído utilizando quinze pontos, ou seja, três para
cada idade mais seis da Lei de Lyse e Priskulnik.
Na curva que associa resistência à compressão e relação/água cimento aos vinte e
oito dias, o último ponto – aquele que tem m = 5, foi encontrado a partir da ordenada 22,91 MPa
que corresponde, apenas, a média das resistências do CPL-55 e 56, isto é, a resistência dos dois
corpos de prova utilizados na determinação do módulo de elasticidade estático foram
desprezadas. Optou-se em considerar somente a média dos valores obtidos no ensaio de
compressão axial para melhorar o aspecto do diagrama.
Aos sessenta e seis dias as resistências praticamente permanecem constantes para
as três misturas. O traço T-1, no entanto, apresentou uma média de 28,83 MPa que é mais baixa
do que 30,79 MPa do traço T-3 na mesma idade, este é o motivo de considerar-se a resistência
obtida aos sessenta e seis dias igual aos vinte e oito dias, pois desta forma é possível o traçado
de uma reta que passa entre os pontos médios dos dois pontos obtidos com as abscissas 0,542,
0,651, respectivamente. Considerou-se para essa reta em que o último ponto é a média da
resistência do CPL-47, 48, 61 e 62; sendo que os dois primeiros tinham dimensões 15 x 30 cm e
os dois últimos 10 x 20 cm.
134
5
10
15
20
25
30
0,40 0,60 0,800,20
5
4
3
2
1
100200346
417,57
525,14
f
c
(MPa)
a/c (kg/kg)C(kg/m )
3
m(kg/kg)
m= 9,2582 a/c - 1,0118
C=
1000
0,43256 + K 0,49055 m
6
f = 90,144e
c7
-2,9133 a/c
f = -21,744 a/c + 40,0633
c63
f = 55,263e
c28
-1,362 a/c
Figura 02: Diagrama de dosagem para o concreto preparado
com areia do Rio Acre, brita de Rondônia e CP II F 32.
135
5 APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS DO ENSAIO DE
POZOLANICIDADE
Comparam-se os resultados obtidos na pesquisa com aqueles descritos nas
referências bibliográficas.
5.1 ANÁLISE QUÍMICA
Os dados referentes ao material estudado indicam que se trata de um solo
laterítico provavelmente advindo de um horizonte saprolítico.Normalmente este tipo de solo
é mais estudado pela área geotécnica, em virtude das suas propriedades mecânicas e
hidráulicas – como, por exemplo – sua porosidade típica e resistência mecânica no estado
compactado; no entanto, tais características não foram abordadas nesta pesquisa.
A laterização proporciona uma presença acentuada de minerais cauliníticos e
óxidos hidratados de ferro e alumínio tornando a matéria-prima muito porosa e permeável.
Tabela 79: Composição Química da argila e solo em porcentagem (%)
Materiais estudados
Argila Solo laterítico
SiO
2
63,86 41,41
Al
2
O
3
18,12 13,38
Fe
2
O
3
6,63 37,32
MgO 0,67 -
K
2
O 1,96 -
TiO
2
1,12 -
Total
92,37 91,97
136
Tabela 80: Comparação das características físico-químicas com as prescrições
normativas (Souza & Dal Molin, modelo da Tabela)
Determinações IS 1344
(1968)
ASTM 618
(1991)
ABNT
(12653)
Argila Solo
SiO
2
+ Al
2
O
3
+ Fe
2
O
3
–
Min
70%
70%
70%
87,3%
92,11 %
SiO
2
- Min 40% - - 63,86 41,41 %
Diâmetro médio-(µm) - - - - -
Partículas > 45 µm- Máx 12 % 34 % 34 % 37 % 79 %
Sup.Específica
Mín.(m²/kg)
320 - - - -
Perda ao fogo – Máx. 5 % 10 % 10 % - -
Na tabela acima foi detectado que os teores de SiO
2
, Al
2
O
3
, Fe
2
O
3
, são 41,41;
13,38 e 37,32%, respectivamente. Estes valores estão abaixo daqueles descritos por Santos no
item 2.7, bem como o teor de 37,32 % de Fe
2
O
3
que é muito superior aquele descrito
Mielenz, Greene e Schielz (1951; apud SANTOS; 1989) que é no máximo de 20 % para as
melhores pozolanas, contudo o teor de SiO
2,
superior a 40 %, é um pouco maior do que o
mínimo recomendado por estes autores.
A argila apresentou percentuais que a priori foram considerados mais
interessantes, o teor de SiO
2
é superior aos 60 % e o de Al
2
O
3
aos 17 %, estes valores estão
de acordo com aqueles propostos pela C-618 da ASTM e NBR 12653. A porcentagem de
material retido na peneira na malha n° 325 foi bem superior àquelas recomendadas.
137
5.2 ANÁLISE PELA DIFRAÇÃO DE RAIOS - X
Realizado conforme o item 3.8.2.5.
5.2.1 Argila
O difratograma abaixo, aquele em que os picos estão individualizados, aponta
nos ângulos de difração (2θ) 20°, 35° e 62° a predominância do argilomineral
montmorilomita; em torno de 27°, o pico agudo de cor rosa indica uma presença considerável
de SiO
2
(quartzo) na forma cristalina.
2500
2000
1500
1000
500
Reg438-08 data - background
Reg438-08 peaks
Multi-phase profile
46-1045 Quartz, syn
29-1499 Montmorillonite-22A
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
46-1045 Quartz, syn
29-1499 Montmorillonite-22A
10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0
Difratograma 03: Constituição mineralógica da argila em estudo. Com sobreposição
de picos (superior) e individualizado (inferior) da argila em estudo.
138
5.2.2 Solo laterítico
De modo análogo, os picos sobre 5°, 20° e 25° indicam caulinita em maior
quantidade, aos 22° tem-se um pico agudo evidenciando a presença do hidróxido do ferro-
goetita- em quantidade relevante, e aos 27°, aproximadamente, tem-se um pico de cor preta
com praticamente com a mesma intensidade do último pico caulinítico apontando a presença
de quartzo em proporção inferior aos dois constituintes anteriores, deve-se mencionar que
não se trata de um pico desprezível, conforme pode-se constatar abaixo.
1400
1200
1000
800
600
400
200
Reg151-08 data - background
Reg151-08 peaks
Multi-phase profile
46-1045 Quartz, syn
29-1488 Kaolinite-1 Md
81-462 Goethite, syn
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
46-1045 Quartz, syn
29-1488 Kaolinite-1 Md
81-462 Goethite, syn
15,0 20,0 25,0 30,0
Difratograma 04: Constituição mineralógica do solo em estudo. Com
sobreposição de picos (superior) e individualizado (inferior) do solo em estudo.
139
5.3 ANÁLISE TERMOGRAVIMÉTRICA E ANÁLISE TÉRMICA DIFERENCIAL
Realizado conforme o item 3.8.2.3.
5.3.1 Argila
Quanto à análise termogravimétrica (linha azul), que avalia a perda percentual
de massa-em relação à massa inicial da mesma amostra; em função do aumento progressivo
da temperatura, temos para a argila que aos 182°C, aproximadamente, ocorre a evaporação da
água intercalada entre os argilominerais, pois a amostra foi previamente seca em estufa;
motivo pelo qual não houve a perda de água livre, aos 400°C dá-se a combustão das
substâncias orgânicas, tem-se a perda de massa a 467,3°C devido a desidroxilação dos
compostos férricos (goetita, conforme mostra a Figura 19), aos 1200°C os silico-aluminatos
que amoleceram em temperaturas próximas de 1000°C começam a se fundir.
Conforme a figura abaixo, analisando a linha verde – termograma é licito dizer
que a 65,1°C ocorre a perda da umidade residual caracterizada pela deflexão endotérmica
aguda. A perda de água nesta temperatura muito baixa deve-se à pequena umidade que
amostra obsorveu do ambiente antes da análise, uma vez que a amostra foi seca em estufa até
constância de peso antes do ensaio. No segundo pico endotérmico, a 467,3°C, ocorre a perda
de hidroxilas estruturais, a 571,8°C ocorre a desidroxilação completa evidenciando destruição
do reticulado cristalino.
Análises 01: Térmica e termogravimétrica (a linha azul representa à análise
termogravimétrica e a linha verde a térmica diferencial da argila em estudo).
140
5.3.2 Solo laterítico
De acordo com a linha azul, análise termogravimétrica, tem-se que a cerca de
220°C ocorre a extinção da água contida entre os argilominerais. Na temperatura de
aproximadamente 320°C inicia-se uma perda representativa de massa em relação à última
(5,60 % em relação à massa restante) que termina a 570,8 °C, nesse intervalo ocorre a perda
da abundante fase mineral-goetita. Do término desse intervalo em até 1250 °C, verifica-se
uma redução de 1,29 % ,em relação à massa anterior, provavelmente pela volatilização de
argilominerais, provavelmente caulinita - e compostos sílico-aluminosos.
No termograma (linha verde), tem-se que a 65,1°C ocorre a perda da água
adsorvida caracterizada pelo pico endotérmico, menos agudo que o da argila. No segundo
pico endotérmico, a 478,3°C ocorre a perda de hidroxilas estruturais indicando que se trata de
uma matéria prima rica em ferro, a 570,8°C é nítido o aparecimento de uma pequena
deflexão dupla endo-exotérmica indicando a transformação do quartzo-alfa em quartzo-beta.
O quarto pico, em 952,8°C, pode ser a formação de mulita da fase caulinitica
que normalmente ocorre em temperaturas superiores a 1200°C.
Análises 02: Térmica e termogravimétrica (a linha azul representa à análise termogravimétrica e a
linha verde a térmica diferencial da argila em estudo).
141
5.4 ENSAIOS DE ATIVIDADE POZOLÂNICA
Para a melhor compreensão do ensaio utilizou-se novamente a Tabela 04 que
consta no item 1.4.2.
Tabela 04 – Numeração dos CPLS para o ensaio do índice de pozolanicidade
Utilização de Pozolana
Corpos
de
Prova (CPLS)
Aglom.
Do ensaio
Idade do
Ensaio
(dias)
Dim. (cm)
Diâmetro
x
altura
Material c/ suposto
potencial pozolânico
(%)
Subs.
(em vol)
CPL-91 ao CPL-93
CPL-94 ao CPL-96
CPL-97 ao CPL-99
CPL-100 ao CPL-102
CPL-103 ao CPL-105
CPL-106 ao CPL-108
CPL-109 ao CPL-111
cimento
cimento
cimento
cimento
cal
cal
cal
28
28
28
28
07
07
07
5 x 10
5 x 10
5 x 10
5 x 10
5 x 10
5 x 10
5 x 10
Traço piloto
solo laterítico a 650°C
solo laterítico a 800°C
arg.calcinada a 700°C
solo laterítico a 650°C
solo laterítico a 800°C
arg.calcinada
a 700°C
-
35
35
35
-
-
-
142
Da mesma forma, para o entendimento dos resultados constantes na tabela abaixo é sugestiva a leitura da metodologia.
Tabela 81: Características físicas encontradas nos diferentes materiais
Densidade (g/cm
3
) Material
Ensaio
Aglome. Matérial
estudado
Água para
O Abatimento de
de 225 ±
±±
± 5 mm
(ml)
Água requerida
(NBR 5752)
(%)
Área
Especifica
do mat.
(cm
2
/g)
Finura na
# 325
Traço piloto
- 167 - - -
solo laterítico a 650°C
Atividade Pozolânica com cal 2,402 2,732 273 - 4370 -
solo laterítico a 800°C
Atividade Pozolânica com cal 2,402 2,402 270 - 3210 -
solo laterítico a 650°C
Atividade Pozolânica com cimento 2,402 2,732 190 113,8 - -
solo laterítico a 800°C
Atividade Pozolânica com cimento 3,09 2,402 170 101,8 - -
arg.calcinada a 700°C
Atividade Pozolânica com cal 3,09 2,488 219 - 8980 -
arg.calcinada a 700°C
Atividade Pozolânica com cimento 3,09 2,488 169 101,2 - -
143
Fotografia 13: Materiais usados no ensaio para determinação do índice
de pozolânicidade com cal. Da esquerda para a direita tem-se cal,
areia normal e argila beneficiada.
Fotografia
14: Frasco de Le Chatelier utilizado para a determinação da
massa especifica de todos os materiais utilizados, exceto os agregados.
Têm-se acima cal e argila.
144
Nas tabelas a seguir (83 a 89) estão descritos os valores das resistências
médias, bem como as individuais, obtidas pelo ensaio de compressão axial nos corpos de
prova usados para a determinação do índice de atividade pozolânica.
O desvio relativo máximo em cada ensaio não foi superior a 6%, estando;
portanto, dentro das recomendações da NBR 5751 e 5752 (ABNT; 1992).
O índice de atividade pozolânica com cal e cimento para o solo laterítico
aquecido a 650 °C foi muito baixo conforme mostra a Tabela 81; aumentando
consideravelmente, nos dois ensaios-cal e cimento, quando aquecido a 850 °C indicando uma
amorfização maior da microestrutura nesta nessa temperatura.
A argila apresenta resultados superiores ao do solo, mesmo sendo aquecida a
uma temperatura de 700°C.
Ambos os materiais não atenderam as especificações normativas que
regulamentam os ensaios para os dois aglomerantes utilizados (cimento e cal), no entanto, a
argila apresentou resultados bem próximos aos mínimos exigidos e preconizados pela NBR
12653, principalmente no ensaio de pozolanicidade da cal-indicando serem promissores os
resultados em temperaturas de 800 a 850 °C.
Tabela 82: Resistência à compressão dos corpos de prova referência-traço piloto
Resistência à compressão axial
Corpos de
prova n°
Diâmetro
(cm)
Área
(cm
2
)
Carga de
Ruptura
(Kg)
Kgf/cm
2
MPa
CPL-91 5,02 19,79 5.580 281,93 28,19
CPL-92 5,02 19,79 5.500 277,89 27,79
CPL-93 5,01 19,71 5.220 264,79 26,48
Média = 27,49 MPa
145
Tabela 83: Resistência à compressão dos corpos de prova que levam em sua composição
cimento, areia normal e solo laterítico tratado termicamente a 650°C
Tabela 84: Resistência à compressão dos corpos de prova que levam em sua composição
cimento, areia normal e solo laterítico tratado termicamente a 800°C
Tabela 85: Resistência à compressão dos corpos de prova que levam em sua composição
cimento, areia normal e argila calcinada a 700°C
T
Resistência à compressão axial
Corpos de
prova n°
Diâmetro
(cm)
Área
(cm
2
)
Carga de
Ruptura
(Kg)
Kgf/cm
2
MPa
CPL-94 5,02 19,79 2.400 121,27 12,13
CPL-95 5,03 19,87 2.420 121,79 12,18
CPL-96 5,03 19,87 2.300 115,75 11,58
Média = 11,96 MPa
Resistência à compressão axial
Corpos de
prova n°
Diâmetro
(cm)
Área
(cm
2
)
Carga de
Ruptura
(Kg)
Kgf/cm
2
MPa
CPL-97 5,04 19,63 3.020 153,85 15,40
CPL-98 5,02 19,79 3.260 164,73 16,47
CPL-99 5,02 19,79 3.000 151,59 15,16
Média = 15,68 MPa
Resistência à compressão axial
Corpos de
prova n°
Diâmetro
(cm)
Área
(cm
2
)
Carga de
Ruptura
(Kg)
Kgf/cm
2
MPa
CPL-100 5,00 19,63 3.390 172,69 17,27
CPL-101 5,03 19,87 3.400 171,11 17,11
CPL-102 4,98 19,48 3.530 181,21 18,12
Média = 17,5 MPa
146
Tabela 86: Resistência à compressão dos corpos de prova que levam em sua composição cal,
areia normal e solo laterítico tratado termicamente a 650°C
Tabela 87: Resistência à compressão dos corpos de prova que levam em sua composição cal,
areia normal e solo laterítico tratado termicamente a 800°C
Tabela 88: Resistência à compressão dos corpos de prova que levam em sua composição cal,
areia normal e argila calcinada a 700°C
Resistência à compressão axial
Corpos de
prova n°
Diâmetro
(cm)
Área
(cm
2
)
Carga de
Ruptura
(Kg)
Kgf/cm
2
MPa
CPL-103 5,00 19,63 460 23,43 2,34
CPL-104 4,97 19,40 430 22,16 2,22
CPL-105 4,93 19,06 460 24,13 2,41
Média = 2,32 MPa
Resistência à compressão axial
Corpos de
prova n°
Diâmetro
(cm)
Área
(cm
2
)
Carga de
Ruptura
(Kg)
Kgf/cm
2
MPa
CPL-106 4,95 19,24 860 44,70 4,47
CPL-107 4,99 19,56 800 40,90 4,09
CPL-108 4,95 19,24 830 43,14 4,31
Média = 4,29 MPa
Resistência à compressão axial
Corpos de
prova n°
Diâmetro
(cm)
Área
(cm
2
)
Carga de
Ruptura
(Kg)
Kgf/cm
2
MPa
CPL-109 5,00 19,63 1100 56,04 5,60
CPL-110 4,97 19,40 1060 54,64 5,46
CPL-111 5,00 19,63 1070 54,51 5,45
Média = 5,50 MPa
147
Tabela 89: Resultado dos ensaios de atividade pozolânica (Souza & Dal Molin, modelo da Tabela)
Material Ensaio Norma Idade Valores
Obtidos
Exigência
Normativa
NBR 12653
(ABN, 1992)
Atividade pozolânica
Com cal
NBR 5751
(ABNT, 1992)
7 dias
5,50 Mpa
≥ 6,00 MPa
Argila
calcinada a
700° C
Atividade pozolânica
Com cimento
NBR 5752
(ABNT, 1992)
28 dias
63,65 %
≥ 75 %
Atividade pozolânica
Com cal
NBR 5751
(ABNT, 1992)
7 dias
2,32 MPa
≥ 6,00 MPa
Solo calcinado
a 650 °C
Atividade pozolânica
Com cimento
NBR 5752
(ABNT, 1992)
28 dias
43,51 %
≥ 75 %
Atividade pozolânica
Com cal
NBR 5751
(ABNT, 1992)
7 dias
4,29 MPa
≥ 6,00 MPa
Solo calcinado
a 800 °C
Atividade pozolânica
Com cimento
NBR 5752
(ABNT, 1992)
28 dias
57,04 %
≥ 75 %
148
Fotografia 15: Rompimento e diferença de cores entre os corpos de prova
Com material aquecido a 650°C e 800°C. Da esquerda para a direita
têm-se: solo laterítico a 650°C, 800°C e o traço piloto
, respectivamente.
Nota-se, que em virtude da calcinação a uma temperatura mais elevada o corpo
aquecido a 800°C é mais claro do que aquele aquecido a 650°C, pois ocorreu a desidroxilação
maior dos compostos ferruginosos.
Fotografia 16: Rompimento e coloração da argila aquecida a 700°C
Observa-se uma coloração menos avermelhada e mais “amarronzada” para os
corpos que levam em sua composição a argila, devido a menor quantidade componentes
ferruginosos.
149
6 APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS DO ESTUDO EM
PEQUENA REPRESENTATIVIDADE DA SUBSTITUIÇÃO PARCIAL DO
CIMENTO PORTLAND PELA ARGILA MONTMORILONITICA NA PRODUÇÃO
DO CONCRETO CONVENCIONAL UTILIZADO EM RIO BRANCO
6.1 CÁLCULO DO CONSUMO DE CIMENTO USADO
Utilizou-se o traço teórico em massa unitária de cimento, areia, brita e água nas
proporções 1: 2,06: 2,04: 0,63, que em peso (massa) que corresponde ao traço 423: 871:1.244
266,4 em gramas.
Com tais valores o consumo real de cimento é quase 350 Kg/m
3
, conforme
fórmula abaixo.
molde
moldemoldecheio
c
V
massamassa
−
=
γ
(15)
3
1
/395,2
665,191
87,5901050
cmg=
−
=
γ
3
2
/164,2
665,191
3,6151030
cmg=
−
=
γ
33
/5,2279/2795,2
2
164,2395,2
mKgcmg
m
==
+
=
γ
concreto
cimento
concretoc
massa
massa
xC
γ
=
(16)
)4,266244.1871423(
423
5,279.2
+++
= xC
c
3
/82,343 mKgC
c
=
Nota-se que o consumo de cimento de 343,82 kg/m
3
é praticamente o mesmo
que aquele obtido no estudo de dosagem para m igual a cinco, que é de 345,98 kg/m
3
.
150
6.2 ADITIVO
Utilizou-se o aditivo hiperplastificante Adiment Premium da Vedacit, com
composição básica de policarboxilatos e massa especifica de 1,09 g/cm
3
.
Todavia, não se estudou com afinco a utilização de aditivos, observou-se
apenas a melhoria na fluidez da mistura com a adição química à medida que ocorrem as
substituições pozolânicas, por tal motivo seus teores não obedecem rigorosamente a
prescrição de 0,3 a 1,0 % em relação à massa do cimento.
6.3 AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS
Avalia-se a consistência e trabalhabilidade das diferentes misturas.
6.3.1 Consistência e trabalhabilidade
Antes da moldagem dos corpos de avaliou-se índice consistência conforme a
NBR 7215.
Quadro 02: Índice de consistência para o traço piloto com e sem aditivo
Índice de consistência na mesa
sem aditivo com 0,76 g de aditivo
189,34
222,88
199,63
227,85
195,51
224,11
Média = 194,83 mm Média = 224,95 mm
151
Quadro 03: Índice de consistência para o traço com 10 % de argila calcinada
com e sem aditivo
Índice de consistência na mesa
sem aditivo com 1,4 g de aditivo
201,11 214,71
201,04 200,54
204,76 207,8
Média = 202,30 mm Média = 207,68 mm
Quadro 04: Índice de consistência para o traço com 20 % de argila
calcinada com e sem aditivo
Índice de consistência na mesa
sem aditivo com 1,4 g de aditivo
184,30 206,12
171,84 206,56
170,77 207,37
Média = 175,64 mm Média = 206,68 mm
Quadro 05: Índice de consistência para o traço com 20 % de argila
Calcinada com e sem aditivo
Índice de consistência na mesa
sem aditivo com 1,4 g de aditivo
168,74 178,93
163,10 173,00
167,12 178,52
Média = 166,32 mm Média = 176,82 mm
152
Fotografia 17: Traço experimental com 10 % de substituição;
Fotografia 18: Traço experimental com 20 % de substituição;
153
Fotografia 19: Traço experimental com 30 % de substituição;
Pode-se analisar pela leitura dos quadros anteriores que a mistura que apresenta
a melhor trabalhabilidade é o traço piloto, com e sem aditivo; o que já era esperado-pois leva
apenas os componentes convencionais em sua composição, isto é, não possui adição
pozolânica, sendo que o índice de consistência varia até + 7 mm para a mistura sem aditivo e
+ 4 mm para a mistura com aditivo.
No traço com 10 % de substituição pozolânica, em relação à massa do cimento,
aquele com aditivo apresentou uma pequena melhoria quanto à fluidez em relação aquele sem
aditivo, apresentando índices de
202,30 e 207,68 mm
para a mistura sem e com aditivo,
respectivamente. Comparando o quadro 03 em relação ao quadro 02 percebe-se que a
trabalhabilidade diminui e resistência a exudação aumenta com a adição do material
experimental e pouco melhora com a adição de 0,33 % (corresponde a 1,4 g) de aditivo em
relação à massa do cimento, enquanto que para adição da metade dessa massa de aditivo no
traço piloto, melhora o índice de consistência na mesa vibratória em 30 mm.
No quadro quatro, elaborado com os dados obtidos para o concreto com 20 %
de substituição, a fluidez diminui ainda mais em relação aos dois anteriores, provocando uma
redução na trabalhabilidade demonstrada pela queda do índice de consistência. Com o
incremento de 1,4 g de aditivo o índice de consistência melhora cerca de 30 mm; indicando
que possivelmente a mistura com 10 % não tenha sido totalmente homogeneizada.
A mistura com 30 % de substituição apresenta a pior fluidez e o índice de
consistência mais baixo (conforme Figura 26), no entanto, a melhor consistência, que é
resultado da maior interação do material experimental com a fase fluída do concreto.
154
O índice médio de consistência na mesa para a amostra sem aditivo é de 166,32
mm e com a adição de 1,4 gramas de aditivo a fluidez melhora pouco mais de 10 mm.
Pode-se concluir, então, que o índice de consistência diminui
consideravelmente para uma substituição maior ou igual a 20% e o uso de aditivos que
melhoram a fluidez da mistura é altamente recomendável.
6.3.2 Análise da resistência à compressão simples
Tabela 90: Resistência à compressão aos vinte e oito dias do traço piloto-feito com CP II F 32
e agregados disponíveis em Rio Branco
Tabela 91: Resistência à compressão aos vinte e oito dias do traço com 10 % de substituição e
agregados disponíveis em Rio Branco
Resistência à compressão axial
Corpos de
prova n°
Diâmetro
(cm)
Área
(cm
2
)
Carga de
Ruptura
(kg)
kgf/cm
2
MPa
CPL-112 4,99 19,56 4.460 228,02 22,80
CPL-113 4,93 19,09 4.240 222,11 22,21
CPL-114 4,97 19,40 3.400 175,26 17,53
Média = 20,85 MPa
Resistência à compressão axial
Corpos de
prova n°
Diâmetro
(cm)
Área
(cm
2
)
Carga de
Ruptura
(kg)
kgf/cm
2
MPa
CPL-115 5,00 19,63 4.260 217,01 21,70
CPL-116 4,94 19,17 3.780 197,18 19,72
CPL-117 4,99 19,56 4.620 217,79 21,78
Média = 21,07 MPa
155
Tabela 92: Resistência à compressão aos vinte e oito dias do traço com 20 % de substituição e
agregados disponíveis em Rio Branco
Tabela 93: Resistência à compressão aos vinte e oito dias do traço com 30 % de substituição e
agregados disponíveis em Rio Branco
A análise da substituição do cimento pela argila montmorilonitica ativada
termicamente, foi efetuada para os teores de 10, 20 e 30% conforme o item 6.5. O melhor
valor obtido foi na substituição de 10 % em que a média dos corpos de prova é de 21,07 MPa
sendo superior a média dos corpos de prova produzidos com o traço piloto que é de 20,85
MPa.
A substituição de 20% da massa do cimento pelo material em estudo
apresentou uma resistência média de 18,23 MPa, que é inferior ao valor obtido na ruptura dos
corpos de prova do traço piloto e do traço com 10 % de substituição, já o teor de substituição
de 30 % apresenta uma resistência bem próxima àquela obtida com o teor de substituição de
20 %. Os corpos de prova com a porcentagem de substituição de 30 % fornecem uma média
inferior as anteriores, porém ela não é ruim- pelo contrário- o resultado de 17,42 MPa é
encorajador, pois levando em conta o elevado fator água/cimento, de 0,63, e ainda uma
Resistência à compressão axial
Corpos de
prova n°
Diâmetro
(cm)
Área
(cm
2
)
Carga de
Ruptura
(kg)
kgf/cm
2
MPa
CPL-118 4,97 19,40 3.380 174,23 17,42
CPL-119 4,97 19,40 3.520 181,44 18,14
CPL-120 4,99 19,56 3.740 191,21 19,12
Média = 18,23 MPa
Resistência à compressão axial
Corpos de
prova n°
Diâmetro
(cm)
Área
(cm
2
)
Carga de
Ruptura
(kg)
kgf/cm
2
MPa
CPL-121 4,99 19,56 3.380 172,80 17,28
CPL-122 5,00 19,63 3.520 179,32 17,93
CPL-123 5,01 19,71 3.360 170,47 17,05
Média = 17,42 MPa
156
temperatura de tratamento térmico de 700°C, que muito possivelmente não é a melhor, pode-
se constatar uma redução do consumo de cimento de 350 Kg/m
3
para 245 Kg/m
3
sem um
prejuízo muito danoso da resistência (3,43 MPa).
Fotografia 20: Corpos de prova que levam em sua composição
porcentagens gradativas de substituição da argila tratada a
700°C em relação à massa do cimento. Da esquerda para direita
têm-se: o traço piloto, e aqueles com substituição de 10,
20 e 30 %; respectivamente.
Fotografia 21: Diferença de cores entre o corpo de prova com
O traço piloto e aquele com 10% de substituição da
esquerda para a direita;respectivamente.
157
Fotografia 22: Diferença de cores entre o corpo de prova com
10% e 20% de substituição, da esquerda para a direita;
respectivamente.
.
Fotografia 23: Diferença de cores entre o corpo de prova com
20% e 30% de substituição, da esquerda para a direita;
respectivamente.
158
7 CONCLUSÕES
-
A areia lavada do Rio Acre não apresenta potencialidade reativa com os álcalis
do cimento e tampouco teor de matéria orgânica elevado,o que é bom;
-
A brita apresenta potencial reativo com os álcalis do cimento, o que é ruim;
portanto, a utilização de pozolanas é mais recomendável ainda, pois além de
diminuir o consumo de cimento, ela inibirá a reação álcali-agregado evitando
efeitos patogênicos nas estruturas que possam vir a ser construídas em Rio
Branco, além é claro, de todas aquelas melhorias que são reconhecidamente já
sabidas;
-
O traço produzido com m igual a três é recomendável para a obtenção de uma
resistência característica de 20 MPa aos sete dias, considerando o desvio padrão
de dosagem igual a três, isto é, o controle de qualidade deve ser rigoroso;
-
O traço produzido com m igual a quatro é recomendável para a obtenção de uma
resistência característica de 20 MPa aos vinte e oito dias, considerando o desvio
padrão de dosagem igual a três, considerando um controle rigoroso;
-
O traço produzido com m igual a cinco, que é o menos oneroso, é o mais
indicado para uma resistência de 25 MPa a idades próximas aos sessenta e três
dias; considerando um controle rigoroso e desvio padrão de dosagem igual a
três;
-
É muito onerosa a obtenção de uma resistência superior a 25 MPa aos vinte e
oito dias para o concreto produzido com os agregados ( miúdos e graúdos)
convencionais de Rio Branco com uma trabalhabilidade adequada sem o uso de
aditivos.
-
O solo laterítico ativado termicamente não apresenta potencial pozolânico
satisfatório nas temperaturas de 650 e 800°C e provavelmente não apresentará
em temperaturas superiores, mesmo que seja peneirado na malha n° 325.
159
-
A argila calcinada a 700°C apresentou índices próximos aos mínimos exigidos e
quando estudada na substituição do cimento em conjunto com os agregados
convencionais de Rio Branco o teor de 10 % de substituição melhorou a
resistência aos vinte e oito dias;
-
A fluidez dos concretos experimentais, em todos os teores de substituição,
melhorou com a adição do aditivo hiperplastificante, o que não ocorreu com o
solo calcinado nas duas temperaturas.
160
8 RECOMENDAÇÕES
Levando em consideração todos os resultados desta pesquisa, pode-se fazer as seguintes
recomendações para novos ensaios e trabalhos, a saber:
-
A realização do ensaio para a determinação da reatividade álcali-agregado
descrito pela NBR 15577-4, que leva em consideração as condições de
exposição das estruturas de concreto;
-
A realização do ensaio para a determinação da absorção de água do agregado
miúdo conforme a NBR 9777;
-
Verificar a eficiência do material pozolânico na inibição da reação álcali-sílica
pela NBR 12651;
-
A elaboração de um estudo de dosagem utilizando todas as marcas de cimento
comercializadas em Rio Branco (Nassau, Itaú, e as demais que são ou possam a
ser comercializadas); nas idades 7, 28, 63, 91, 181 dias;
-
A elaboração de um estudo que leve em consideração a incorporação de aditivos
com o poder de redução de água e aumento na fluidez é altamente
recomendável; em idades 7, 28, 63, no mínimo;
-
O estudo desta argila de Rio Branco bem como de outras, da mesma cidade,
aquecidas a diferentes temperaturas (preferencialmente entre 800 e 850°C) e
com diâmetro inferior a 0,044 mm (partículas passantes na malha n° 325), com a
adição de aditivos redutores de água ou não;
-
O estudo dessa e de outras argilas tratadas termicamente incorporadas ao
concreto em representatividade maior.
161
REFERÊNCIAS
AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. Fly ash and raw or calcined
natural pozzolan for use as a mineral admixture in Portland cement concrete: ASTM C 618,
3p. In: Anual book of ASTM standards. Philadelphia, 1991.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS.
NBR 5751:
Determinação da
atividade pozolânica com cal-Índice de atividade pozolânica com cal. Rio de Janeiro, 1992.
_______ .
NBR 5752:
Determinação da atividade pozolânica com cal-Índice de atividade
pozolânica com cal. Rio de Janeiro, 1992.
_______ .
NBR 5738:
Concreto
–
procedimentos de cura e moldagem dos corpos de prova.Rio
de Janeiro, 1994.
_______ .
NBR 5739:
Concreto
-
ensaio de compressão de corpos de prova cilíndricos.Rio de
Janeiro, 1994.
_______ .
NBR 6118:
Concreto
–
projeto de estruturas de concreto. Procedimento. Rio de
Janeiro, 2003.
_______ .
NBR 7211:
Agregado para concreto - especificação.Rio de Janeiro, 2005.
_______ .
NBR 7215:
Cimento Portland
–
determinação da resistência à compressão.Rio de
Janeiro, 1996.
_______ .
NBR 7218:
Agregados
–
determinação do teor de argila e materiais friáveis.Rio de
Janeiro, 1987.
_______.
NBR 7219:
Agregados
–
determinação do teor material pulverulento.Rio de Janeiro,
1987.
_______ .
NBR 7220:
Impurezas orgânicas em agregados miúdos.Rio de Janeiro, 1987.
162
_______ .
NBR 7221:
Ensaio de qualidade da areia – método de ensaio. Rio de Janeiro, 1987.
_______ .
NBR 7222:
Argamassa e
Concreto – determinação da resistência à tração por
compressão diametral de corpos de prova cilíndricos.Rio de Janeiro, 2003.
_______ .
NBR 8522:
Concreto – determinação dos módulos estáticos de elasticidade e de
deformação e da curva tensão-deformação.Rio de Janeiro, 1982.
_______ .
NBR 8802:
Concreto endurecido – determinação da velocidade de propagação de
onda ultrassônica. Rio de Janeiro, 1994.
_______ .
NBR 9776:
Agregados – determinação da massa especifica de agregados miúdos
por meio do frasco de Chapman – Método de ensaio. Rio de Janeiro, 1987.
_______ .
NBR 11578:
Cimento Portland Composto. Rio de Janeiro, 1991.
_______ .
NBR 12653:
Materiais pozolânicos.Rio de Janeiro, 1992.
_______ .
NBR 15577:
Reação álcali - agregado. Rio de Janeiro, 1992.
_______ .
NBR NM 248:
Agregados – determinação da composição granulométrica. Rio de
Janeiro, 2003.
ALMEIDA DE I. R; Concretos de Alto Desempenho. Concreto / Ensino, Pesquisa e
Realizações / ed. G.C. Isaia. – São Paulo: IBRACON, 2005.
ASHBY. M. F & JONES. D.R.H. Engenharia de Materiais – Uma Introdução a Propriedades,
Aplicações e Projeto. 3° ed. São Paulo: Elsevier Editora Ltda, 2007.
AZEREDO, H.A. O Edifício Até sua Cobertura. 2° Ed. revista. São Paulo: Edgard Blücher,
2006.
BAUER, L. A. F. Materiais de Construção. 5° ed. revisada.. São Paulo: LTC - Livros
Técnicos e Científicos Editora S.A, 2007.
163
CALLISTER JR., W. D. Ciência e Engenharia dos Materiais: Uma introdução, Rio de
Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2002.
COUTINHO, A. S. Pozolanas, Betões com Pozolanas e Cimentos Pozolânicos. Laboratório
Central de Engenharia Civil, Memória n°136. Lisboa, 1958.
GUIMARÃES, A. T. C. Propriedades do Concreto Fresco. Concreto / Ensino, Pesquisa e
Realizações / ed. G.C. Isaia. – São Paulo: IBRACON, 2005.
HELENE, P. R. L. Dosagem dos Concretos de Cimento Portland. Concreto / Ensino, Pesquisa
e Realizações / ed. G.C. Isaia. – São Paulo: IBRACON, 2005.
HELENE, P. R. L. & TERZIAN, P. R. Manual de Dosagem e Controle do Concreto. São
Paulo: PINI, 1992.
ALVES, J. GOMEZ, Engenheiro da Secretária de Obras Públicas de Rio Branco.
NASCIMENTO, R. R. Utilização de Agregados de Argila Calcinada em Pavimentação; Uma
Alternativa para o Acre. Dissertação de Mestrado. COPPE, Rio de Janeiro, 2005.
PAULON, V.A. A Microestrutura do Concreto Convencional. Concreto / Ensino, Pesquisa e
Realizações / ed. G.C. Isaia. – São Paulo: IBRACON, 2005.
PRISZKULNIK, Simão.Pozolanas para aglomerantes de Construção Civil. In: Faculdade de
Tecnologia de São Paulo, 1980.
PRISZKULNIK, Simão. Inspeção e Diagnóstico de Estruturas de Concreto Afetadas pelas
Reações Cimento-Agregado. Concreto / Ensino, Pesquisa e Realizações / ed. G.C. Isaia. – São
Paulo: IBRACON, 2005.
SANTOS, P.S. Ciência e Tecnologia de Argila, 2 ed. revisada e ampliada, São Paulo: Edgard
Blücher, 1992.
164
SOUZA, P. S. L & DAL MOLIN, D. C. C. Estudo da viabilidade do uso de argilas
calcinadas, como metacaulim de alta reatividade (MCAR). 2002, disponível em: http:
//www.civil.uminho.pt/cec/revista/Num15/Pag_45-54.pdf.
STUCCHI. F. R. Revista Concreto & Construções, Abril. Maio. Junho. 2008.
VEDACIT. I. Manual Técnico. 5 ed. p. 33. s/ data.
Livros Grátis
( http://www.livrosgratis.com.br )
Milhares de Livros para Download:
Baixar livros de Administração
Baixar livros de Agronomia
Baixar livros de Arquitetura
Baixar livros de Artes
Baixar livros de Astronomia
Baixar livros de Biologia Geral
Baixar livros de Ciência da Computação
Baixar livros de Ciência da Informação
Baixar livros de Ciência Política
Baixar livros de Ciências da Saúde
Baixar livros de Comunicação
Baixar livros do Conselho Nacional de Educação - CNE
Baixar livros de Defesa civil
Baixar livros de Direito
Baixar livros de Direitos humanos
Baixar livros de Economia
Baixar livros de Economia Doméstica
Baixar livros de Educação
Baixar livros de Educação - Trânsito
Baixar livros de Educação Física
Baixar livros de Engenharia Aeroespacial
Baixar livros de Farmácia
Baixar livros de Filosofia
Baixar livros de Física
Baixar livros de Geociências
Baixar livros de Geografia
Baixar livros de História
Baixar livros de Línguas
Baixar livros de Literatura
Baixar livros de Literatura de Cordel
Baixar livros de Literatura Infantil
Baixar livros de Matemática
Baixar livros de Medicina
Baixar livros de Medicina Veterinária
Baixar livros de Meio Ambiente
Baixar livros de Meteorologia
Baixar Monografias e TCC
Baixar livros Multidisciplinar
Baixar livros de Música
Baixar livros de Psicologia
Baixar livros de Química
Baixar livros de Saúde Coletiva
Baixar livros de Serviço Social
Baixar livros de Sociologia
Baixar livros de Teologia
Baixar livros de Trabalho
Baixar livros de Turismo
