CONSIDERAÇÕES SOBRE O PROCESSO DE PRODUÇÃO DE CONCRETO DE ALTO DESEMPENHO PARA ESTRUTURAS PRÉ- MOLDADAS

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1 CONSIDERAÇÕES SOBRE O PROCESSO DE PRODUÇÃO DE CONCRETO DE ALTO DESEMPENHO PARA ESTRUTURAS PRÉ- MOLDADAS Doutoranda Alessandra Lorenzetti de Castro alcastro@sc.usp.br Prof. Dr. Jefferson B. L. Liborio liborioj@sc.usp.br Laboratório de Materiais Avançados à Base de Cimento SET/EESC/USP 1 º Encontro Nacional de Pesquisa-Projeto-Produção em Concreto Prémoldado São Carlos, 03 e 04 de novembro de 2005

2 Trabalhabilidade do concreto Tempo Presença de adição mineral Proporções entre os materiais constituintes Propriedades do cimento e dos agregados Presença de adição química Procedimento de mistura Ponto de vista reológico Esqueleto dos agregados Quantidade e fluidez da pasta de cimento e/ou de aglomerantes

3 Pasta de cimento e/ou de aglomerantes Dimensão máxima característica e quantidade de agregados constantes Reologia do concreto Reologia da pasta Pasta de cimento: Responsável pela maior área superficial do concreto; Responsável pela fluidez e coesão do concreto. O estudo da trabalhabilidade da pasta de cimento e/ou de aglomerantes no estado fresco é fundamental para a produção de argamassas e concretos com fluidez e consistência satisfatórias.

4 Procedimento de mistura Propriedades do concreto são sensíveis à seqüência e intensidade de mistura Perda de abatimento Influencia a trabalhabilidade de forma significativa, que pode ser observado na fluidez do material Perda de fluidez do concreto fresco com o passar do tempo. 1 a meia hora após o contato água-cimento Perda de abatimento é insignificante. Pequeno volume de produtos de hidratação formados no período. Na seqüência Perda de abatimento é função: * da hidratação do cimento; * da temperatura; * da composição do cimento; * dos aditivos presentes na mistura.

5 Programa experimental Otimização da pasta de cimento e/ou de aglomerantes Compatibilidade entre o cimento e o aditivo Determinação do teor ótimo de aditivo SP Ensaio de miniabatimento Ensaio de cone de Marsh Estudo da trabalhabilidade do concreto Avaliação do abatimento e sua perda ao longo do tempo Verificação da influência do procedimento de mistura Ensaio de abatimento de tronco de cone

6 Métodos de ensaio empregados Ensaio de miniabatimento: 30mm 60mm 1) Preenchimento do minitronco de cone com a pasta de cimento. 68mm 2) Minitronco de cone preenchido com a pasta 3) Pasta de cimento espalhada sobre a placa de vidro. 4) Leitura de um dos diâmetros ortogonais da pasta de cimento

7 Ensaio de cone de Marsh: 155mm log T Determinação do teor ótimo de aditivo SP Método AFREM (de LARRARD et al., 1997) Curva log T versus teor de SP 290mm Reta com inclinação 2/5 8mm 60mm Ponto de saturação Teor de SP (%) Ensaio de abatimento de tronco de cone:

8 Materiais Cimento Portland de alta resistência inicial (CPV ARI Plus) e resistente a sulfatos (CPV ARI RS); Agregado miúdo: areia quartzosa de cava com D máx < 4,8 mm; Agregado graúdo: brita de origem basáltica com D máx < 9,5mm; Sílica ativa de ferro-silício ou de silício metálico (SFS); Relação água/aglomerante (a/agl) de 0,40; Aditivo superplastificante (SP) redutor de água; Traço adotado: 1:m=3,5. Condições de ensaio mantidas constantes: UR > 65% e T = 23 C ± 3 C.

9 Procedimentos de mistura avaliados Mistura Repouso Mistura Repouso Mistura Repouso Mistura AG+ 0,9A AG+ 1/2SP+ 0,9A AG+ SP+ 0,9A CP+ SA CP+ SA AM AM SP+ 0,1A 1/2SP+ 0,1A CP+ SA AM 0,1A A B C AG+ 0,9A AG+ SP+ 0,9A CP+ SA AM AM CP+ SA SP+ 0,1A CP+ SA 0,1A AG+ SP+ 0,9A AM 0,1A D E F Tempo (min)

10 Resultados e discussões Otimização das pastas de cimento 1) Avaliação da compatibilidade entre o cimento e o SP 350 Área de espalhamento (cm 2 ) CPV ARI Plus CPV ARI RS Tempo (min) Compatibilidade verificada: não é observada nenhuma perda brusca da

11 2) Determinação do teor ótimo de SP 2,0 1,9 CPV ARI Plus CPV ARI RS 1,8 log (T m ) 1,7 1,6 1,5 1,4 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 SP = 0,46% SP = 0,61% Teor de SP (%)

12 Avaliação da trabalhabilidade dos concretos Abatimento (mm) CPV ARI Plus Abatimento (mm) Tempo de medida (min) CAD/A CAD/B CAD/C CAD/D CAD/E CAD/F CAD/A CAD/B CAD/C CAD/D CAD/E CAD/F Misturas fluidas: abatimentos variando entre 175 mm e 225 mm; As misturas apresentaram um perda contínua e gradual do abatimento ao longo do tempo observado (duas horas); O procedimento de mistura variou com o tipo de cimento: CPV ARI Plus Procedimento E; CPV ARI RS Procedimento B.

13 Conclusões Otimização das pastas de cimento: a determinação do teor ótimo de SP e avaliação da compatibilidade entre o cimento e o SP permitiram a produção de misturas com fluidez e consistência satisfatórias, com valores de abatimentos dentro dos limites inicialmente estabelecidos; Estudo da trabalhabilidade dos concretos: todas as misturas perderam a trabalhabilidade de maneira contínua e gradual durante o ensaio; Procedimento de mistura: influenciou bastante no desempenho das misturas ao longo do tempo. O desempenho observado variou de acordo com o tipo de cimento.

14 Agradecimentos Os autores agradecem à FAPESP Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo pela bolsa de estudo, projeto temático e demais apoios concedidos. Às empresas Holcim S/A, Grace Brasil Ltda. e Elkem Microssílica pela doação dos materiais empregados na pesquisa.