Avaliação de propriedades mecânicas de concreto produzido com misturas binárias e ternárias de agregado
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v10i1.11948Palavras-chave:
Concreto; Resistência; Composição granulométrica; Misturas binárias; Misturas ternárias.Resumo
O concreto possui como componente mais oneroso o cimento, cujo processo produtivo causa grande impacto ambiental. Desta forma, estudam-se alternativas para reduzir a quantidade de cimento utilizada na sua produção. Uma opção é a utilização de curvas granulométricas de agregados otimizadas, objetivando uma maior compacidade do concreto. A composição granulométrica ideal resulta em um concreto de maior resistência mecânica. Assim, tem-se uma redução de custos e de consumo de materiais e, consequentemente, de impactos ambientais. Com isto, o presente estudo visa ao melhoramento das propriedades do concreto convencional através de composições granulométricas otimizadas. Para o estudo, foram realizadas análises de propriedades de concretos no estado endurecido produzido com misturas binárias de seixo rolado da região de Belém, no Pará, e ternárias de brita de rocha granítica da região metropolitana de Recife, Pernambuco. O método de dosagem IPT/EPUSP foi utilizado e os ensaios realizados foram de granulometria, massa unitária, absorção por capilaridade e resistência à compressão. Observou-se um aumento na resistência à compressão com uma maior quantidade de finos. Além disso, para ambos os agregados estudados, não houve perda de resistência com a diminuição da quantidade de cimento utilizada, devido ao aumento da compacidade do concreto, observada através da massa unitária dos agregados. Desta forma, depreende-se que a otimização da composição granulométrica do agregado graúdo proporciona redução do consumo de aglomerante para uma mesma resistência requerida e para ambos os agregados analisados.
Referências
Brazilian Association of Technical Standards – ABNT (2015). Portland cement and other powdered materials — Determination of fineness by the air permeability method (Blaine method) (NBR 16372). ABNT.
Brazilian Association of Technical Standards – ABNT (2003). Aggregates - Sieve analysis of fine and coarse aggregates (NBR NM 248). ABNT.
Brazilian Association of Technical Standards – ABNT (2006). Aggregates - Determination of the unit weight and air-void contents (NBR NM 45). ABNT.
Brazilian Association of Technical Standards – ABNT (2011). Concrete and mortar - Determination of the tension strength by diametrical compression of cylindrical test specimens (NBR 7222). ABNT.
Aiqin, W., Chengzhi, Z., & Ningsheng, Z. (1997). Study of the influence of the particle size distribution on the properties of cement. Cement and Concrete Research, 27, 685–695.
Aiqin, W., Chengzhi, Z., & Ningsheng, Z. (1999). The theoretic analysis of the influence of the particle size distribution of cement system on the property of cement, Cement and Concrete Research, 29(11), 1721-1726.
Baghaee Moghaddam, T., & Baaj, H. (2018). Application of compressible packing model for optimization of asphalt concrete mix design. Construction and Building Materials, 159, 530–539. doi:10.1016/j.conbuildmat.2017.11.004
Bonen, D., & Sarkar, S. L. (1995). The superplasticizer adsorption capacity of cement pastes, pore solution composition, and parameters affecting flow loss, Cement and Concrete Research, 25(7), 1423–1434.
Campos, H. F., Klein, N. S., & Marques Filho, J. (2020). Proposed mix design method for sustainable high-strength concrete using particle packing optimization. Journal of Cleaner Production, 121907. doi:10.1016/j.jclepro.2020.121907
Carneiro, A. M. P & Cincotto, M. A. (1999). Dosagem de argamassas através de curvas granulométricas. Boletim Técnico da Escola Politécnica da USP (n. 237), São Paulo.
Castro, A. L., & Pandolfelli, V. C. (2009). Revisão: Conceitos de dispersão e empacotamento de partículas para a produção de concretos especiais aplicados na construção civil. Cerâmica, 55, 18–32.
Damineli, B. L. (2013). Conceitos para formulação de concretos com baixo consumo de ligantes: concretos reológico, empacotamento e dispersão de partículas. Doctoral dissertation. Universidade de São Paulo.
Larrard, F. & Sedran, T. (1994). Optimization of ultra-high-performance concrete by the use of a packing model, Cement and Concrete Research, 24(6), 997–1009.
Ferreira, A. P. (1999). Ensaios não destrutivos: resistência ao esmagamento do agregado graúdo como variável para avaliação da resistência do concreto. Master’s dissertation. Universidade Federal Fluminense.
Fuller, W. B. & Thompson, S.E. (1907). The laws of proportioning concrete. Proceedings of American Society of Civil Engineers, N. 3. Vol XXXIII, 223–298.
Furnas, C. C. (1931). Grading aggregates, I- Mathematical relations for beds of broken solids of maximum density. Industrial and Engineering Chemistry, 23(9), 1052–1058.
Lenz, L.A. (2016). Avaliação da influência do empacotamento do esqueleto granular no módulo de elasticidade de concretos convencionais. Master’s dissertation. Universidade Federal do Paraná.
Londero, C., Lenz, L. A., Santos, I. M. R., & Klein, N. S. (2017). Determinação da densidade de empacotamento de sistemas granulares compostos a partir da areia normal do IPT: comparação entre modelos de otimização de distribuição granulométrica e composições aleatórias. Cerâmica, 63, 22–33.
Alexander, M. & Mindess, S. (2005). Aggregates in Concrete. New York: Taylor & Francis.
Metha, P. K. & Monteiro, P.J.M. (1994). Concreto: estrutura, propriedades e materiais. São Paulo: PINI.
Pileggi, R. G. (2001). Ferramentas para o estudo e desenvolvimento de concretos refratários. Doctoral dissertation. Universidade Federal de São Carlos, São Carlos.
Robalo, K., Soldado, E., Costa, H., do Carmo, R., Alves, H., & Júlio, E. (2021). Efficiency of cement content and of compactness on mechanical performance of low cement concrete designed with packing optimization. Construction and Building Materials, 266, 121077. doi:10.1016/j.conbuildmat.2020.121077
Salvador Filho, J.A.A. (2007). Blocos de concreto para alvenaria em construções industrializadas. Doctoral dissertation. Universidade de São Paulo.
Silva, A. F. P., Andrade, D. T. M., Rios, N. A. B., & Nascimento, L. G. (2020). Concrete performance with addition of bamboo ash. Research, Society and Development, 9(9), e309996755. https://doi.org/10.33448/rsd-v9i9.6755
Weidmann, D. F. (2008). Contribuição ao estudo da influência da forma e da composição granulométrica de agregados miúdos de britagem nas propriedades do concreto de cimento Portland. Master’s dissertation. Universidade Federal de Santa Catarina.
Wong, V., Chan, K. W., & Kwan, A. K. H. (2013). Applying theories of particle packing and rheology to concrete for sustainable development. Organization, Technology and Management in Construction, 5, 844–851.
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2021 Fernanda Cavalcanti Ferreira; Yane Coutinho; Arnaldo Manoel Pereira Carneiro
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:
1) Autores mantém os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista.
2) Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
3) Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado.