Investigação da potencialidade do emprego de RCD na Construção Civil

Transcrição

1 Investigação da potencialidade do emprego de RCD na Construção Civil Jairo José de Oliveira Andrade, Jéssica Zamboni Squiavon, Tiago Ortolan, Luana Bottoli Schemer, Katiussa Sulzbacher, Marcela Trevizan, Sérgio Silva Faculdade de Engenharia da PUCRS

2 Introdução Linha de pesquisa em consolidação na PUCRS Trabalhos iniciais em 2013 caracterização de concretos com RCD 5 bolsistas de iniciação científica 1 especialista em Produção Civil Atualmente 1 mestrando em Engenharia e Tecnologia de Materiais

3 Avaliação das propriedades mecânicas de concretos com RCD

4 Parâmetros do processo Fatores controláveis Tipos de cimento CP IV e CP V ARI Teores de substituição de agregado graúdo por RCD 25%, 50%, 75% e 100% Relações a/c 0,4 0,5 e 0,6 Variáveis de resposta Massa específica, porosidade, absorção por imersão Resistência à compressão, à tração por compressão diametral

5 Características dos agregados Agregado oriundo de uma demolição

6 Características dos agregados 2% 7% 48% 43% Cerâmica Concreto Seixo rolado Outros

7 Características dos agregados Agregado natural RCD Dimensão máxima característica (mm) Módulo de finura 6,74 6,63 Massa específica (kg/cm³) 2,85 2,5 Massa unitária (kg/cm³) 1,39 1,22

8 Resultados Absorção por imersão (28 dias) A b s o r ç ã o ( % ) Fonte de variação Teste F Teor de RCD 214,09 Cimento x RCD 11,57 Relação a/c 6,91 Cimento x a/c 6, R e f e r ê n c ia 2 5 % R C D 5 0 % R C D % R C D T e o r R C D C im e n t o C P I V C im e n t o C P V A R I 1,401+0,00043 Tipo cimento+0,10848 RCD+0,3609 a/c Absorção (%)= e ( ) r 2 = 91,32%

9 Resultados Porosidade (28 dias) Fonte de variação Teste F Teor de RCD 117,77 Tipo de cimento 6,76 P o ro s i d a d e (% ) Relação a/c 5,26 Cimento x RCD 4,62 Cimento x a/c 4, R e f e rê n c i a 2 5 % R C D 5 0 % R C D % R C D T e o r R C D C i m e n to C P I V C i m e n to C P V A R I

10 Resultados -7,1636-0,0346 Tipo cimento+0,13012 RCD+0,3048 a/c Porosidade (%)= e ( ) r 2 = 78,63%

11 Resultados Massa específica (28 dias) 2,5 M a s s a E s p e c ífi c a ( k g /d m 3 ) 2,4 2,3 2,2 2,1 2,0 1,9 1,8 1,7 T e o r R C D : R e fe r ê n c ia 2 5 % R C D 5 0 % R C D % R C D T e o r R C D : R e fe r ê n c ia 2 5 % R C D 5 0 % R C D % R C D T e o r R C D : R e fe r ê n c ia 2 5 % R C D 5 0 % R C D % R C D C i m e n to C P IV C i m e n to C P V A R I a /c : 0,4 a /c : 0,5 a /c : 0,6

12 Resultados Massa específica (28 dias) Fonte de variação Teste F Teor de RCD 321,3 Cimento x RCD 24,5 Tipo de cimento 12,6 Cimento x RCD x a/c 4,1 Relação a/c 3,4 Massa específica (kg/dm 3 )=16,284-0,0286 Tipo cimento-0,109 RCD-0,1063 a/c r 2 = 81,58%

13 Resistência à tração por compressão diametral CP IV 28 dias

14 Resistência à tração por compressão diametral CP V ARI 28 dias

15 Resultados Corpo de prova rompido sob a ação de tração por compressão diametral (50% RCD)

16 Resultados Fatores significativos na f ct,sp Fonte de variação Teste F Tipo de cimento 815,56 Idade 537,33 Relação a/c 387,95 Teor de RCD 197,88 Cimento x Idade 124,99 Cimento x Teor de RCD 24,49 f ct,sp ( MPa) = e ( -9,31+0, Cimento-0,0649 RCD ) +0,0371 Idade -5,73909 a/c r 2 = 85,19% Cimento x a/c 20,28 RCD x a/c 8,94 RCD x Idade x a/c 5,12 RCD x Idade 4,27 Cimento x RCD x Idade 3,62

17 Resistência à compressão CP IV 28 dias

18 Resistência à compressão CP V ARI 28 dias

19 Resultados Fatores significativos na f c Fonte de variação Teste F Tipo de cimento 1992,14 Relação a/c 706,23 Idade 678,54 Teor de RCD 156,31 Cimento x Idade 62,09 Cimento x Teor de RCD 42,71 Cimento x a/c 18,54 Fonte de variação Teste F RCD x a/c 13,19 Cimento x Idade x a/c 12,46 RCD x Idade 7,83 Idade x a/c 6,51 Cimento x RCD x Idade 4,76 Cimento x RCD x a/c 3,29 f c (MPa) = e (-14,56+0,2356 Tipo cimento-0,0521 RCD ) + 0,3594 Idade - 65,858 a/c r 2 = 90,68%

20 Considerações finais Sumário dos fatores significativos Fonte de variação Porosidade (28d) Absorção por imersão (28d) Teste F Massa específica (28d) Tipo de cimento 6,76-12,6 1992,14 815,56 Relação a/c 5,26 6,91 3,4 706,23 387,95 Idade ,54 537,33 Teor de RCD 117,77 214,09 321,3 156,31 197,88 Análise global Elementos estruturais mais leves f c > 20 MPa (NBR 6118, ABNT, 2014) Problemas de durabilidade (absorção/porosidade) f c f ct,sp

21 Avaliação da carbonatação em argamassas com RCD para revestimentos

22 Parâmetros do processo Fatores controláveis Teores de substituição de agregado miúdo por RCD 25%, 50%, 75%, 100% Ensaios realizados Resistência à compressão Resistência à tração na flexão Absorção d água por imersão Massa específica Resistência de aderência à tração Carbonatação natural

23 Características das argamassas Traço 1:5 (cimento:areia) CP IV Agregado natural RCD Dimensão máxima característica (mm) 2,36 4,72 Módulo de finura 1,99 2,72 Massa específica (kg/cm³) 2,65 2,39 Massa unitária (kg/cm³) 1,50 1,25

24 Absorção por imersão e porosidade 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% Referência 25% RCD 50% RCD 75% RCD 100% RCD ABSORÇÃO POROSIDADE

25 Resistência de aderência à tração Argamassa Ra 28 dias (MPa) Referência 0,25 25% RCD 0,18 50% RCD 0,18 75% RCD 0,16 100% RCD 0,10

26 Carbonatação natural Corpos-de-prova prismáticos 5 x 5 x 50 cm Ambientes de exposição Laboratório (1 exemplar) Externo protegido da chuva (2 exemplares) Externo desprotegido da chuva (3 exemplares)

27 Carbonatação natural

28 Carbonatação natural

29 Resultados preliminares

30 Resultados preliminares

31 Resultados preliminares

32 Resultados preliminares

33 Resultados preliminares

34 Argamassa Resultados preliminares Análise de desempenho preliminar Resistência e durabilidade para revestimento Ra (MPa) (> 0,20 MPa) e c (120 dias) Interno Protegido Desprotegido Referência 0, % RCD 0,18 (-) (+) (-) 50% RCD 0,18 (-) (+) (+) 75% RCD 0,16 (-) (+) (-) 100% RCD 0,10 (-) (+) (+) Adequado Não adequado Promissor

35 Considerações finais Pesquisas em desenvolvimento na PUCRS Requisitos e critérios da norma de desempenho Modelagem das propriedades mecânicas Modelagem da carbonatação Ensaios de penetração de cloretos Investigações microestruturais Custos ao longo da vida útil (Life cycle costs)

36 Muito obrigado! Jairo José de Oliveira Andrade