RONNAN NOLETO DE OLIVEIRA & SUZAEMON CHAVES KIYOMI

Transcrição

1 i RONNAN NOLETO DE OLIVEIRA & SUZAEMON CHAVES KIYOMI ESTUDO COMPARATIVO DOS DIFERENTES TIPOS DE CIMENTO, OBJETIVANDO MAIOR RESISTÊNCIA E MENOR CUSTO UMA AVALIAÇÃO TÉCNICA E COMERCIAL. Artigo apresentado ao curso de graduação em Engenharia Civil da Universidade Católica de Brasília, como requisito parcial para a obtenção de Título de Bacharel em Engenharia Civil. Orientador: MSc. Luciana Nascimento Lins Brasília 2015

2 ii Artigo de autoria de (Ronnan Noleto de Oliveira & Suzaemon Chaves Kiyomi), intitulado ESTUDO COMPARATIVO DOS DIFERENTES TIPOS DE CIMENTO, OBJETIVANDO MAIOR RESISTÊNCIA E MENOR CUSTO UMA AVALIAÇÃO TÉCNICA E COMERCIAL., apresentado como requisito parcial para obtenção do grau de Bacharel em Engenharia Civil da Universidade Católica de Brasília, em (11 de Junho de 2015), defendido e aprovado pela banca examinadora abaixo assinada: Prof. (MSc). (Luciana Nascimento Lins) Orientador Curso de Engenharia Civil UCB Prof. (MSc). (Robson Donizeth Gonçalves da Costa) Examinador Curso de Engenharia Civil UCB Brasília 2015

3 iii DEDICATÒRIA Dedicamos esse trabalho, a nossos familiares, amigos, colegas, professores, e todos que fizeram parte da nossa trajetória até aqui, seja ela acadêmica ou pessoal.

4 iv AGRADECIMENTOS Agradecemos primeiramente a Deus, por nos guiar e proteger, em todos os momentos de nossas vidas. Agradecemos também a nossos professores que nos deram o conhecimento para conseguir chegar até conclusão do nosso trabalho e do nosso curso. Agradecemos também a nossos familiares que são peças importantes em nossas vidas.

5 5 ESTUDO COMPARATIVO DOS DIFERENTES TIPOS DE CIMENTO, OBJETIVANDO MAIOR RESISTÊNCIA E MENOR CUSTO UMA AVALIAÇÃO TÉCNICA E COMERCIAL. RONNAN NOLETO DE OLIVEIRA & SUZAEMON CHAVES KIYOMI RESUMO A pesquisa em questão tem seu foco principal nos cimentos utilizados para a produção de concreto. A primeira parte da pesquisa tem seu direcionamento voltado para a possibilidade de se obter um concreto com resistência semelhante àquela apresentada com a utilização de cimento CP V, porém, neste caso utilizando-se da mistura de cimentos (CP II CP V, CP III - CP V e CP IV - CP V). Para a verificação dessa possibilidade de mistura, a equipe do projeto ensaiou traços e alcançou resultados que indicam que esse tipo de mistura pode ser viável economicamente, sem que se prejudique a qualidade da obra. Ainda com relação aos tipos de cimentos, a pesquisa se propôs a elaborar um quadro explicativo e detalhado dos diferentes tipos de cimento, suas características e suas aplicações em diversos casos, de tal maneira que a observância das informações apresentadas nessa tabela pode auxiliar na redução de problemas relacionados à má aplicação do cimento no concreto. Palavras-chave: concreto, cimento, resistência, custo, aplicação.

6 6 1. INTRODUÇÄO De forma simples e resumida, o concreto é um material constituído pela mistura de um aglomerante com um ou mais materiais inertes e água. Quando recém-misturado, o concreto deve oferecer condições tais de plasticidade que facilitem as operações de manuseio indispensáveis ao lançamento nas fôrmas, adquirindo, com o tempo, coesão e resistência (PETRUCCI, 1973). Segundo dados da Associação Brasileira de Cimentos Portland (ABCP), depois da água, o concreto é o material mais consumido no mundo. São inúmeras as causas e vantagens que levam este material a ser empregado de forma tão ampla e diversificada na construção civil. De acordo com entrevista publicada em revista da IBRACON (edição nº 53), o Sr. José Zamarion, sócio fundador do Instituto Brasileiro de Concreto (IBRACON), quando perguntado por que o concreto é o material mais largamente utilizado na construção civil, ele responde que Devido a características de durabilidade, resistência, plasticidade. Economicamente, o concreto continua sendo, para a maioria dos casos, a melhor solução. Sua versatilidade não é alcançada por outros materiais. Além disso, o Sr. José Zamarion revela ainda que as propriedades do concreto estão cada dia mais se aperfeiçoando, de maneira que, segundo o Engenheiro Civil José Zamarion, hoje em dia obras são feitas com concretos com 50Mpa, os quais serão facilmente aumentados para 100Mpa. Para obter um concreto durável, resistente, econômico e de bom aspecto, o engenheiro deverá se atentar aos seguintes pontos: As propriedades de cada um dos materiais componentes; As propriedades do concreto e os fatores suscetíveis de alterá-las; O proporcionamento correto e execução cuidadosa da mistura em cada caso, a fim de obter as características desejáveis. O modo de execução do controle do concreto, de maneira a se tomar os devidos cuidados durante a fabricação e após o endurecimento. Sendo assim, para o aumento de resistência e evolução das propriedades mencionadas por José Zamarion, faz-se necessário uma busca pela otimização do concreto através da correta utilização de seus componentes. Para que essa otimização seja alcançada é imprescindível o correto conhecimento e utilização desses componentes, em especial o cimento.

7 7 Contudo, não é suficiente visar apenas a qualidade sem que os custos sejam considerados. Atualmente, as obras de engenharia buscam cada dia mais a otimização de recursos financeiros, de tal forma que a quantidade de recursos empregados na obra refletirá tanto sobre o preço de venda do empreendimento, como sobre o lucro obtido com a construção do mesmo. Diante dessa busca por redução dos gastos, porém sem que ocorra perda de qualidade, o concreto com a utilização de cimento CP V se apresenta como um material de onde se possam obter tais reduções de custos financeiros da obra. Em média, um caminhão betoneira de 8m³ de concreto com fck de 55 MPa tem cerca de 3,5 toneladas de cimento CP V, quantidade essa que representa cerca de R$ 1.400,00 somente em cimento. Considerando-se que é frequente a necessidade de utilização de concreto com cimento CP V em obras que requeiram um rápido crescimento da resistência, verifica-se que os custos com concreto desse tipo podem ser relevantes em uma obra de grande porte. Considerando essa linha de raciocínio, a primeira parte do presente projeto tem por intuito apresentar a investigação feita sobre a possibilidade e viabilidade de misturas de cimentos, a fim de se obter concretos com características semelhantes àquele com a utilização de cimento CP V, o qual, dentre os cimentos Portland mais comumente utilizados, é o que se apresenta com o preço mais elevado (em média R$400,00 a tonelada no DF). Ao mesmo tempo em que se deseja a diminuição dos gastos, as empresas de engenharia e seus clientes também desejam uma constante melhoria da qualidade da obra, com vistas ao aumento da vida útil do empreendimento em perfeitas condições. Em vista dessa necessidade, faz-se indispensável que cuidados sejam tomados quanto ao emprego dos diversos materiais, em especial o cimento utilizado no concreto. São vários os tipos de cimento existentes no mercado, de tal maneira que suas características e seus empregos diferem quanto às características e condições de cada obra. Observando-se isso, é de fundamental importância que o concreto utilizado esteja de acordo com o que a situação exige, ou seja, se a obra exige que seja empregado um cimento resistente a sulfato, ou que possua baixa liberação de calor, é importante que tais necessidades sejam estritamente obedecidas, caso contrário, a qualidade será diretamente afetada, podendo resultar em sérios problemas estruturais e estéticos.

8 8 Diante disso, a parte final dessa pesquisa tem por intuito apresentar um quadro detalhado e exemplificativo dos diferentes tipos de cimento, suas características e suas aplicações em diversos casos, de tal maneira que a observância das informações apresentadas nessa tabela pode auxiliar na redução de problemas de obras relacionados à má aplicação do cimento no concreto utilizado.

9 1 2. MATERIAIS E MÉTODO Materiais utilizados nos ensaios: a)betoneira; b) Equipamentos para slump test; c)equipamentos para correção da umidade (Speedy test); d) Equipamentos para aferição da resistência; e) Fôrmas para Corpos de prova; f) Materiais: g)materiais bibliográficos (livros, revistas, teses, etc.); h) Areia artificial i) Areia rosa; j) Britas 0 e 1; k) Cimento Portland CP II F 32, CP III 40 RS,CP IV 32, CP V ARI; l) Água; m) Aditivo Poli funcional SPX 829; n) Softwares (Word, Excel). Método: Para o desenvolvimento dessa pesquisa foram utilizados basicamente dois métodos: a pesquisa bibliográfica e a pesquisa experimental. A pesquisa experimental, de extrema importância no desenvolvimento do projeto, teve como foco principal a elaboração de traços de concreto com cimentos puros e suas possíveis misturas, visando em especial, a mistura de cimentos Portland a fim de se obter concretos com propriedades otimizadas. Inicialmente, o projeto teve seu foco na identificação das características de resistência à compressão de cada tipo de cimento separadamente.

10 2 Posteriormente, sabendo das características e comportamento de cada tipo de cimento Portland, o grupo de pesquisa direcionou seu foco para o preparo de traços com a utilização de mais de um tipo de cimento, por exemplo, cimento CP II, CP III e CP IV adicionados ao cimento CP V. Com isto, foram moldados 15 corpos de prova por dosagem de concreto (Quadro 1), que foram rompidos nas idades de 1, 3, 7 e 28 dias, a fim de aferir a resistência do concreto. No preparo dos traços, a quantidade de cimento e de mais agregados (brita e areia), bem como a quantidade de água e aditivo, foi fixada para todos os traços, de tal forma que só houve variação no tipo de cimento utilizado, ou na proporção de cada cimento nos traços com mistura. Com relação às consistências, todos os traços foram calculados para um slump entre 120 +/- 20 mm. Quadro 1: Descrição dos traços utilizados. TIPOS CP II CP III CP IV CP V CP II / CP V CP IV / CP V CP III / CP V DESCRIÇÃO 100% DE CP II (TOCANTINS) 100% DE CP III (CAUÊ) 100% DE CP IV (CIPLAN) 100% DE CP V (CIPLAN) 50% CP II / 50% CP V 50% CP IV / 50% CP V 50% CP III / 50% CP V

11 3 3. ENSAIO LABORATORIAL 3.1 CONCRETO De acordo com a definição de PETRUCCI (1973), o concreto pode ser definido como um material de construção constituído por uma mistura de um aglomerante com um ou mais materiais inertes e água. Apesar de parecer simples, o concreto possui diversas especificidades que devem ser observadas quando utilizado. A concretagem de um bloco vai muito além de um simples preparo de um traço e seu posterior lançamento. São inúmeras as atenções e cuidados que devem ser tomados quando se fala na utilização de concreto e, para isso, deve-se conhecer a fundo as propriedades deste material de construção tão usado na indústria de construção civil Propriedades do Concreto São várias as propriedades do concreto, de maneira que o conhecimento dessas propriedades, bem como de suas possibilidades e limitações é essencial para que o engenheiro possa escolher, de maneira adequada, o melhor material a ser empregado de acordo com a situação específica. Algumas das principais propriedades do concreto são: a) Resistência à abrasão: a resistência à abrasão é uma característica importante nas superfícies sujeitas a movimentação de cargas. Para uma maior resistência à abrasão utilizam-se agregados mais duros e de maior tamanho dos grãos, bem como a melhor qualidade da pasta de cimento de união dos grãos dos agregados. (BAUER, 2000). b) Calor específico: O calor específico varia de acordo com a temperatura e o teor de água do concreto. Essa propriedade é utilizada no cálculo da evolução térmica do concreto em grandes massas durante a cura (BAUER, 2000, p 290). Esta propriedade é fundamental para que não ocorra uma liberação de calor muito alta a ponto de romper grandes blocos de concreto.

12 4 c) Trabalhabilidade: traduz propriedades intrínsecas da mistura fresca relacionadas com a mobilidade da massa e a coesão entre os elementos componentes, tendo em vista a uniformidade e a compacidade do concreto e o bom rendimento da execução. (BAUER, 2000). (Figura 1) onde mostra o ensaio de abatimento, que indica a trabalhabilidade do concreto. Figura 1: Slump test. d) Resistência à compressão: de acordo com ALVES (2006), a resistência à compressão é obtida a partir de corpos cilíndricos, moldados e rompidos um maquinas (Figura 2) segundo a NBR São vários os fatores que influenciam a resistência do concreto, indo desde a qualidade dos aglomerantes, até a cura e idade do concreto. Um dos objetivos da pesquisa em questão é justamente investigar a possibilidade de mistura de cimentos a fim de se aumentar a resistência do concreto, visando também a economia de custos. Figura 2: Teste de resistência à compressão.

13 Cimento São vários os cimentos existentes no mercado, porém, o foco principal desse projeto de pesquisa está direcionado apenas aos cimentos Portland CPII, CPIII, CPIV e CPV. Mas atualmente, o mercado brasileiro dispõe de 8 opções: - Cimento Portland Comum CP-I e CP I-S; - Cimento Portland CP II; - Cimento Portland CP-III; - Cimento Portland CP-IV; - Cimento Portland CP V ARI; - Cimento Portland CP-RS; - Cimento Portland de Baixo Calor de Hidratação BC; - Cimento Portland Branco (CPB). A utilização desses cimentos na fabricação do concreto depende diretamente da situação e das condições de aplicação do concreto, de forma que para cada situação haverá um dos tipos específicos de cimento a ser utilizado. O emprego incorreto do tipo de cimento, bem como a inobservância das normas que regem cada tipo de cimento, são responsáveis por uma série de problemas em obras, como fissuras, desagregações, corrosão da armadura e outros Deterioração do Concreto O mau emprego do cimento, bem como dos diversos componentes do concreto, é responsável pela ocorrência de defeitos ou diminuição da durabilidade do concreto. Alguns dos tipos de deterioração mais comumente verificados na construção civil são:

14 6 a) Carbonatação: o dióxido de carbono penetra nos poros do concreto, dilui-se na umidade presente na estrutura e forma o composto chamado ácido carbônico (H2CO3). Este ácido reage com alguns componentes da pasta de cimento hidratada e resulta em água e carbonato de cálcio (CaCO3). O composto que reage rapidamente com (H2CO3) é o hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) (figura3). O carbonato de cálcio não deteriora o concreto, porém durante a sua formação consome os álcalis da pasta. Figura 3: Carbonatação do concreto. b) Agressão por sulfato: Em certas regiões em que há emanação de óxido de enxofre (SO2 e SO3), estes penetram no concreto, reagem com a água, formando o ácido sulfúrico, que reage com o alumínio tricálcio de cimento, formando sulfo aluminato de cálcio hidratado. Esta última reação se dá com grande aumento de volume, criando grandes tensões internas que desagregam o concreto (Figura 4). Figura 4: Agressão por sulfato ao concreto.

15 7 c) Agressão por águas ácidas: consiste na transformação dos compostos de cálcio existentes no concreto endurecido, em sais de cálcio do ácido agressor (FUSCO, 2008); d) Fissuração: ocorrência de fissuras ao longo da estrutura de concreto (Figura 5); Figura 5: Concreto fissurado. e) Corrosão de armaduras: uma diminuição da seção de armadura e fissuração do concreto em direção paralela a esta; f) Reação álcali-agregado: consiste em reações dos álcalis do cimento com componentes de certos agregados, produzindo um fenômeno expansivo (Figura 6). (FUSCO, 2008); Figura 6: Reação álcali-agregado.

16 8 g) Lixiviação do cimento endurecido: processo de dissolução e transporte da cal hidratada do cimento Portland endurecido. 3.4 RESULTADOS Foram obtidos os resultados através da ruptura dos corpos de prova (Tabelas 1 e 2/ Gráfico 1), de acordo com a idade, para avaliar a resistência de cada traço de concreto. Foi fixado o valor de abatimento do concreto, e não o fator água/cimento, pois em situação de obra se o abatimento não está dentro do intervalo exigido em projeto, o concreto não pode ser utilizado (Tabela 3). Tabela 1: Resistência dos corpos de prova em (kgf). RESISTÊNCIAS (Kgf) TRAÇOS/IDADES 1 DIA 3 DIAS 7 DIAS 28 DIAS CP II 14,7 14,8 13,9 23,4 24,6 21,6 25,6 25,0 25,1 32,6 32,6 33,6 CP III 5,5 5,3 5,6 12,8 11,6 12,8 23,5 23,1 22,4 32,2 31,9 32,7 CP IV 4,0 3,8 3,8 14,5 15,6 12,5 24,3 24,8 25,3 26,9 26,1 27,6 CP V 10,3 9,9 9,9 20,8 21,8 22,5 28,3 29,9 29,0 34,0 31,9 33,1 CP II/CP V 10,2 11,7 11,2 23,0 22,3 22,1 30,0 28,3 27,8 32,3 30,6 30,6 CP III/CP V 7,2 7,4 7,6 17,9 18,1 17,9 27,0 24,3 25,9 28,9 30,6 35,4 CP IV/CP V 6,2 6,8 6,7 16,7 19,0 17,0 26,1 27,0 27,1 27,8 28,0 27,3 Tabela 2: Resistência média dos corpos de prova em MPa. RESISTÊNCIAS MÉDIAS (MPa) TRAÇOS/IDADES 1 DIA 3 DIAS 7 DIAS 28 DIAS CP II 18,0 28,9 31,5 41,1 CP III 6,8 15,5 28,7 40,3 CP IV 4,8 17,7 30,9 33,5 CP V 12,5 27,1 36,3 41,2 CP II/CP V 13,7 28,1 35,8 38,9 CP III/CP V 9,2 22,4 32,1 39,5 CP IV/CP V 8,2 21,9 33,4 34,6

17 9 Gráfico 1: Resistência média dos corpos de prova em MPa CP II CP III CP IV CP V CP II/CP V CP III/CP V CP IV/CP V RESISTÊNCIAS MÉDIAS (MPa) 1 DIA RESISTÊNCIAS MÉDIAS (MPa) 3 DIAS RESISTÊNCIAS MÉDIAS (MPa) 7 DIAS RESISTÊNCIAS MÉDIAS (MPa) 28 DIAS Tabela 3: Adições de água e slumps alcançados. TIPOS DESCRIÇÃO ADICÕES SLUMP CP II 100% DE CP II (TOCANTINS) 600 ml 13 cm CP III 100% DE CP III (CAUÊ) 500 ml 14 cm CP IV 100% DE CP IV (CIPLAN) 200 ml 13 cm CP V 100% DE CP V (CIPLAN) 200 ml 11 cm CP II/CP V 50% CP II / 50% CP V 300 ml 14 cm CP III/CP V 50% CP III / 50% CP V - 14 cm CP IV/CP V 50% CP IV / 50% CP V - 12 cm

18 Considerações dos traços sem mistura de cimentos. Visto que os traços puros alcançaram todos os resultados esperados ou até passaram de acordo com as idades previstas, assim o esperado é que na próxima etapa quando for feito a mistura entre eles haja sucesso nos resultados como vimos aqui. O CP II foi o que mais se destacou e não era tão esperada, de acordo com as suas características sua resistência não era para ser tão alta, mas como houve a adição de água no traço a relação a/c (água/cimento) mudou deste modo influenciando na resistência final. Os outros CP s mesmo com adições de água a quantidade não foi suficiente para alterar a resistência final Considerações dos traços (com mistura de cimento). Mistura Proporção 50% (CP II) 50% (CP V): Com 1 e 3 dias de idade obteve uma resistência de 13,73 MPa e 28,06 MPa respectivamente, aos 7 dias obteve-se 35,84 MPa, e com 28 obteve-se uma resistência d e 3 8, 8 8 M P a sendo superior àquela esperada para os 28 dias do CP II e do CP V. Comparando-se a resistência aos 28 dias, enquanto que a mistura apresentou 38,83 MPa, o traço puro apresentou 41,18 MPa, ou seja, uma diferença de cerca de 2,35 MPa. Em termos de custos, considerando o preço por kg de CP-II igual a R$ 0,36, e do CP V igual a R$ 0,40, assumindo assim o valor traço de concreto para 30L (Tabela 4). Tabela 4: Custo do traço CP V puro e mistura CP II e CP V. CPV R$ 5,82 CPII/CPV R$ 5,63 Para obtermos um resultado mais usual, foi feito os cálculos de custo para um traço de 1 m³ (metro cúbico) de concreto (Tabela 5). Tabela 5: Custo do traço para 1m³ de CP V puro e mistura CP II e CP V. CPV R$193,95 CPII/CPV R$187,55

19 11 Ou seja, utilizando-se a opção da mistura dos cimentos, haverá uma economia de R$ 6,4 e uma diferença mínima da resistência de 2,35MPa, para 1 m³ de concreto. Mistura proporção 50% (CP III) - 50% (CP V): Com 1 e 3 dias de idade obteve uma resistência de 9,24 MPa e 22,41 MPa respectivamente, aos 7 dias obteve-se MPa, e com 28 obteve-se uma resistência d e 3 9, 4 7 M P a sendo superior a resistência esperada para os 28 dias do CP III e do CP V. Comparando-se a resistência aos 28 dias, enquanto que a mistura apresentou 39,47 MPa, o traço puro apresentou 41,18 MPa, ou seja, uma diferença de cerca de 1,71 MPa. Em termos de custos, considerando o preço por kg de CP-III igual a R$ 0,34, e do CP V igual a R$ 0,40, assumindo assim o valor traço de concreto para 30L (Tabela 6). Tabela 6: Custo do traço CP V puro e mistura CP III e CP V. CPV R$ 5,82 CPIII/CPV R$ 5,53 Para obtermos um resultado mais usual, foi feito os cálculos de custo para um traço de 1 m³ (metro cúbico) de concreto (Tabela 7). Tabela 7: Custo do traço para 1m³ de CP V puro e mistura CP III e CP V. CPV R$193,95 CPIII/CPV R$184,35 Ou seja, utilizando-se a opção da mistura dos cimentos, haverá uma economia de R$ 9,6 e uma diferença mínima da resistência de 1,71MPa, para 1 m³ de concreto.

20 12 Mistura proporção 50% (CP IV) - 50% (CP V): Com 1 e 3 dias de idade obteve uma resistência de 8,20 MPa e 9,21 MPa respectivamente, aos 7 dias obteve-se 33,36 MPa, e com 28 obteve-se uma resistência d e 3 4, 2 7 M P a sendo superior a resistência esperada para os 28 dias do CP III e do CP V. Comparando-se a resistência aos 28 dias, enquanto que a mistura apresentou 34,27 MPa, o traço puro apresentou 41,18 MPa, ou seja, uma diferença de cerca de 6,91 MPa. Em termos de custos, considerando o preço por kg de CP-IV igual a R$ 0,36, e do CP V igual a R$ 0,40, assumindo assim o valor traço de concreto para 30L (Tabela 8). Tabela 8: Custo do traço CP V puro e mistura CP IV e CP V.. CPV R$ 5,82 CPV/CPIV R$ 5,63 Para obtermos um resultado mais usual, foi feito os cálculos de custo para um traço de 1 m³ (metro cúbico) de concreto (Tabela 9). Tabela 9: Custo do traço para 1m³ de CP V puro e mistura CP IV e CP V. CPV R$193,95 CPV/CPIV R$187,55 Ou seja, utilizando-se a opção da mistura dos cimentos, haverá uma economia de R$ 6,4 e uma diferença mínima da resistência de 6,91MPa, para 1 m³ de concreto.

21 13 Custo por matéria prima Custo da matéria prima, desconsiderando o valor da água, para 1m³ e para 30L que foi o utilizado para realizar a pesquisa (Tabela 10 e Gráfico 2). Tabela 10: Custo por matéria prima. TRAÇOS TIPOS Preço (30l) Preço (m³) CP II R$ 5,43 R$ 181,15 CP III R$ 5,24 R$ 174,75 CP IV R$ 5,43 R$ 181,15 CP V R$ 5,82 R$ 193,95 CP II/CP V R$ 5,63 R$ 187,55 CP III/CP V R$ 5,53 R$ 184,35 CP IV/CP V R$ 5,63 R$ 187,55 Gráfico 2: Custo de matéria prima por m³ de concreto

22 Discussão final de resultados De acordo com os resultados obtidos o traço que apresentou o melhor resultado, tanto técnico levando em consideração a resistência, quanto financeiro levando em consideração a redução de custos, foi o traço de CP-III/CP V, onde se obteve uma economia de R$ 9,6 para um traço de 1m³, e uma diferença de resistência de apenas 1,71MPa aos 28 dias, em relação ao traço de CP V puro. Quanto à mistura de cimentos CP IV com CP V e CP II com CP V, os resultados foram tão animadores quanto o anterior. Com a resistência aos 28 dias, chegando próximos ao traço de CP V puro. E gerando uma redução de custo considerável. Os valores economizados com a possibilidade da mistura, a princípio, parecem irrisórios, contudo há de se lembrar de que esses valores são considerados para um metro cúbico de concreto, se levar em consideração uma grande obra cujo consume de concreto seja elevado, poderemos verificar que a economia será significativa para o orçamento da obra. Foi proposta também a elaboração de um quadro detalhado acerca do cimento mais adequado a ser empregado em um concreto, de acordo com as condições de obra, auxiliando a prevenção contra problemas futuros (Quadro 2). Através de pesquisas feitas em diversos sites especializados em construção civil, a equipe do projeto elaborou o seguinte quadro:

23 15 Quadro 2 Aplicação do cimento Portland. Tipo de Cimento Portland CP I Características Cimento sem qualquer adição Aplicações Adequado para o uso em construções de concreto em geral quando não há exposição a sulfatos do solo ou de águas subterrâneas. CP II CP II Z (adição de material pozolânico) Obras civis em geral, subterrâneas, marítimas e industriais, concreto simples, armado ou usinado, estruturas de concreto em geral, fundações, estacas, galerias subterrâneas. CP II E (adição de escória) Estruturas de concreto armado, pavimentos de concreto, argamassa de chapisco, assentamento de blocos, revestimento, pisos e contra pisos, groutes, concreto protendido, pré-moldados e artefatos de concreto. CP II F (adição de fíler) Argamassas de assentamento, revestimento, concreto simples, armado, protendido, rolado, concreto massa, pavimentos de concreto, entre outros. CP III Tem uma maior impermeabilidade e durabilidade, apresentando baixo calor de hidratação, alta resistência à expansão (reação álcali-agregado), além de ser resistente a sulfatos. Barragens, fundações de máquinas, obras em ambientes agressivos, tubos e canaletas para condução de líquidos agressivos, esgotos e efluentes industriais, concretos com agregados reativos, obras submersas, pavimentação de estradas, pistas de aeroportos. É também utilizado para aplicação geral em argamassas de assentamento e revestimento, estruturas de concreto simples, armado ou protendido, etc. CP IV Semelhante ao CP II-Z, sendo que o teor de pozolana é bem maior. Tem baixo calor de hidratação, o que o torna bastante recomendável na concretagem de grandes volumes e sob temperaturas elevadas Indicado para obras em geral, em concreto simples, armado e protendido, além de elementos prémoldados. Bastante recomendável sua aplicação em casos de grande volume de concreto devido ao baixo calor de hidratação, como se verifica em barragens.

24 16 CP V - ARI RS (Resistente a sulfatos) Atinge altas resistências já nos primeiros dias da aplicação. O desenvolvimento da alta resistência inicial é conseguido pela utilização de uma dosagem diferente de calcário e argila na produção do clinquer, bem como pela moagem mais fina do cimento. Oferecem resistência aos meios agressivos sulfatados. De acordo com a norma NBR 5737, cinco tipos básicos de cimento (CP I, CP II, CP III, CP IV, CP V) podem ser resistentes aos sulfatos, desde que se enquadrem nos requisitos exigidos pela norma. Em geral, cimentos com baixo teor de C3A Indicado para todas as aplicações que necessitem de resistência inicial elevada e desforma rápida. Obras em ambiente marinho, obras de saneamento, barragens, pontes e portos, além de estruturas de concreto que permaneçam em contato direto com os meios quimicamente agressivos. Branco - CPB O cimento branco é produzido pela pulverização de um clínquer de cimento Portland branco onde, através da diminuição do teor de óxido de ferro deste clínquer, pode-se produzir cimentos de cores claras. Ideal para argamassas brancas e coloridas, rejuntamentos, concreto aparente branco, blocos de concreto para alvenaria, blocos de concreto para pavimentação, painéis. Arquitetônicos, pisos, telhas de concreto, prémoldados e vigas de fachada.

25 17 4. CONCLUSÃO Esta pesquisa teve como foco principal um estudo sobre quatro tipos de cimento existentes no mercado do Distrito Federal que seriam CPII, CPIII, CPIV e CPV, e a possibilidade de mistura desses diferentes tipos de cimento, a fim de se obter um concreto com características de resistências próximas às apresentadas pelo cimento CPV ARI. Diante disso, após os testes de campo realizados no laboratório de materiais da concreteira Concretecno, foi possível observar o comportamento dos diferentes concretos estudados, quanto à sua característica de resistência á compressão (1,3,7 e 28 dias). Os traços dosados com a utilização de um único cimento, ou seja, CPII, CPIII, CPIV e CPV, todos os traços superaram os resultados esperados aos 28 dias de idade. Contudo, quando foram rodados os traços com a mistura de cimentos, verificaram-se alguns pontos importantes e interessantes para a pesquisa. Na mistura de cimento CP III com CP V, os resultados comprovaram que a ocorrência da mistura de cimentos pouco alterou a resistência do concreto esperada aos 28 dias com a utilização de, somente, cimento CP V. De acordo com os resultados alcançados, a mistura de cimento CP III com CP V se torna mais viável de todas as opções, podendo estes valores ser alterados, caso uma pesquisa mais detalhada seja feita. A confirmação da possibilidade de mistura desses tipos de cimentos pode representar um grande avanço no que se refere à racionalização de custos de obra que demandam um elevado consumo de cimento CP V. Evidentemente, a pesquisa realizada ainda não se trata de algo conclusivo, de tal maneira que diversos outros testes e experimentos devam ser realizados a fim de que se confirme a possibilidade levantada com esse projeto de pesquisa. Quanto ao quadro elaborado referente aos diferentes tipos de cimento, suas características e suas aplicações em diversos casos, conclui-se que a correta observância desse quadro pode vir a reduzir significativamente o número de problemas em obras relacionados à má aplicação do cimento no concreto utilizado.

26 18 Apesar de o quadro não abordar 100% das aplicações dos cimentos, considera-se que os exemplos de aplicação ilustrados abrangem um considerável leque de situações que podem ser consultadas, visando o correto emprego do cimento utilizado no concreto. Sendo assim, tendo em vista os objetivos propostos inicialmente, bem como os resultados apresentados, considera-se que a pesquisa foi desenvolvida com sucesso pela equipe do projeto, alcançando seu objetivo e levantando uma possibilidade de inovação para a indústria da construção civil. 5. RECOMENDAÇÕES Baseando-se nos resultados obtidos com a pesquisa desenvolvida, algumas recomendações e/ou sugestões devem ser feitas: Sugere-se que o tema abordado seja mais aprofundado, a fim de se confirmar a consistência dos resultados obtidos e, assim, ser possível levar ao mercado da indústria da civil essa possibilidade de mistura de cimentos; Recomenda-se também que essa linha de pesquisa seja expandida para outros tipos de cimento, bem como diferentes proporções das apresentadas neste trabalho, com o objetivo de enriquecer e fortalecer a possibilidade levantada com essa pesquisa; Por fim, seria interessante que levantamentos fossem realizados a fim de se verificar qual seria a diminuição de custos efetiva em uma obra de grande porte, de tal maneira a ser possível observar o impacto financeiro global, caso fosse adotada a mistura de cimentos.

27 19 COMPARATIVE STUDY OF DIFFERENT TYPES OF CEMENT, AIMING HIGHER RESISTANCE AND LOWER COSTS - A TECHNICAL AND COMMERCIAL ASSESSMENT. ABSTRACT The research in question has its main focus on cement used for concrete production. The first part of the research has focused its direction for the possibility to get a concrete with strength similar to that displayed with the use of cement CP V, but in this case using a mixture of cement (CPII - CPV CP III - CP V and CP IV - V CP). To check the possibility of mixing, the project team rolled traits and achieved results that indicate that this type of mixture can be economically viable, without being detrimental to the quality of workmanship. Also in relation to the types of cements, the research proposed to draw up an explanatory and detailed picture of the different types of cement, its characteristics and its applications in several cases, so that compliance with the information presented in this table can help in reducing problems related to the misapplication of the cement in concrete. Keywords: concrete, cement, strength, cost, application.

28 20 6. REFERÊNCIAS 1 PETRUCCI, Eládio G. Concreto de Cimento Pórtland. Porto Alegre RS: Editora GLOBO, 1973; 2 PORTAL ABCP. A versatilidade do cimento brasileiro. Disponível em < 3 BAUER, L.A. Falcão. Materiais de Construção Novos Materiais para Construção Civil. Rio de Janeiro RJ: Editora LTC, 2000; 4 ALVES, José Dafico. Materiais de Construção. Goiânia GO: Editora UFG, 2006; 5 FUSCO, Péricles Brasiliense. Tecnologia do Concreto Estrutural. São Paulo SP: Editora PINI, 2008.