YLLO SARMENTO DE CASTRO ESTUDO COMPARATIVO DOS CIMENTOS PORTLAND ARI (ALTA RESISTÊNCIA INICIAL) COMERCIALIZADOS NO CENTRO OESTE

YLLO SARMENTO DE CASTRO ESTUDO COMPARATIVO DOS CIMENTOS PORTLAND ARI (ALTA RESISTÊNCIA INICIAL) COMERCIALIZADOS NO CENTRO OESTE 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. Nielsen José Dias Alves Brasília 216

Artigo de autoria de Yllo Sarmento de Castro intitulado ESTUDO COMPARATIVO DOS CIMENTOS PORTLAND ARI (ALTA REISTÊNCIA INICIAL) COMERCIALIZADOS NO CENTRO OESTE apresentado como requisito parcial para obtenção do grau de Bacharel em Engenharia Civil da Universidade Católica de Brasília em 24/11/216 defendido e aprovado pela banca examinadora abaixo assinada: Prof. MSc. Nielsen José Dias Alves Orientador Curso de Engenharia Civil UCB Prof. MSc. Luciana Nascimento Lins Examinadora Curso de Engenharia Civil UCB Brasília 216

AGRADECIMENTOS A Deus por ter-me concedido saúde е recursos para superar as adversidades. A minha família meu porto seguro pelo amor incentivo е apoio incondicional. Ao meu orientador Nielsen José Dias Alves por sua disponibilidade e empenho em conduzir-me durante todas as etapas deste trabalho. A Ciplan Cimento Planalto S/A que com confiança e desprendimento permitiu-me a utilização de seus laboratórios sem este suporte não teria sido possível a conclusão deste estudo. A Universidade Católica de Brasília UCB pela excelência de seu corpo docente que aliado as ótimas instalações me proporcionaram um aprendizado de alta qualidade.

RESUMO Referência: CASTRO Yllo. Estudo comparativo dos cimentos Portland ARI (alta resistência inicial) comercializados no centro-oeste. 216. 26 páginas. Artigo (Engenharia Civil) Universidade Católica de Brasília Brasília 216. O estudo proposto tem como objetivo principal analisar o desempenho de cinco amostras de cimento Portland de Alta Resistência Inicial (ARI) em concreto e em pasta uma vez que a escolha por parte do cliente é tomada em cima dos laudos de resistência em pasta serão analisadas as curvas de crescimento para entender se as mesmas se repetem em concreto buscando uma correlação entre as resistências encontradas e compreender qual a variação existente entre elas para isso as amostras serão analisadas seguindo o mesmo padrão de mistura moldagem e cura dos corpos-de-prova possibilitando uma análise mais precisa. Os estudos serão realizados com base nas normas regulamentadoras e com auxílio de equipamentos e máquinas padronizadas. Palavras-chave: Cimento Portland ARI análise desempenho concreto pasta.

ABSTRACT Reference: CASTRO Yllo. Comparative Study of Portland cement high initial resistance (HRI) marketed in the Midwest. 216. 26 pages. Civil Engineering article Universidade Católica de Brasília Brasília 216. The proposed study aims to analyze the performance of five samples of Portland cement of High Initial Resistance (HIR) in concrete and grout once the customer's choice is taken over the grout resistance reports will be analyzed The growth curves to understand if they are repeated in concrete seeking a correlation between the resistances found and to understand the variation between them for that the samples will be analyzed following the same pattern of mixing molding and curing of the bodies of test enabling a precise analysis. The studies will be carried out based on the regulatory standards and with the aid of equipment and standardized machines. Keywords: Portland cement of High Initial Resistance (HIR) analysis performance concrete grout.

SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO... 7 2. MATERIAL E MÉTODOS... 8 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO... 12 3.1 CARACTERIZAÇÃO DAS AMOSTRAS... 12 3.2 ETAPA I: TESTE EM CONCRETO... 13 3.2.1 RESULTADOS DE DESEMPENHO DE RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO... 14 3.3 ETAPA 2: TESTE COMPARATIVO EM PASTA... 19 3.3.1 RESULTADOS DE DESEMPENHO DE RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO EM PASTA... 19 4. CONCLUSÃO E RECOMENDAÇÕES... 2 APÊNDICE A LAUDO AREIA ARTIFICIAL... 23 APÊNDICE B LAUDO AREIA NATURAL... 24 APÊNDICE C LAUDO BRITA... 25 APÊNDICE D LAUDO BRITA 1... 26

7 1. INTRODUÇÃO Atualmente as empresas que trabalham com produtos derivados do cimento Portland de alta resistência inicial (ARI) estão cada vez mais atentas ao controle tecnológico deste material pois sabem de sua influência no preço e no produto final. A escolha de qual cimento utilizar nos canteiros e indústrias é feita após a certeza de que o mesmo irá atender às necessidades básicas tais como trabalhabilidade resistência à compressão acabamento e por último e não menos importante a redução de cimento no traço já utilizado gerando assim um custo menor por produção e consequentemente um aumento nos lucros. De acordo com Tutikian e Helene (211): Atualmente no Brasil são produzidos cerca de 2 milhões de m³ de concreto/ano em Centrais de Concreto denominadas Empresas de Serviços de concretagem. Uma economia de 5 kg de cimento por m³ proporcionada por uma melhor dosagem poderia acarretar uma redução da emissão de 1.t de dióxido de carbono (CO 2) à atmosfera assim como uma redução de agregados por aumento de resistência mecânica do concreto pode representar milhares de toneladas de economia de recursos naturais. O cuidado e a procura por um cimento de melhor qualidade por parte das indústrias fizeram com que as fábricas de cimento buscassem meios de melhorar seus produtos para atender as necessidades dos seus clientes e não serem deixadas para trás pela concorrência. O trabalho das fábricas de cimento não é fácil pois precisam melhorar o desempenho sem gerar custos extras por isso caso contrário esse acréscimo será repassado para o consumidor que por sua vez irá buscar no mercado outros fornecedores com menor preço e com a qualidade desejada. Um outro ponto que agrava ainda mais a situação das indústrias cimenteiras é o mercado em desaceleração constante segundo o SNIC (216) as vendas acumuladas nos últimos doze meses (out/15 a set/16) atingiram 584 milhões de toneladas com queda de 132% sobre igual período anterior (out/14 a set/15). A pesquisa tem como objetivo entender o comportamento dos cimentos comercializados no Centro-Oeste levando em consideração que a escolha do produto na maioria das vezes é feita com base em laudos de resistência em pasta. Pensando nessa questão será realizada uma comparação entre os desempenhos em pasta e em concreto. Dentre várias marcas serão analisadas cinco encontradas no mercado e comumente utilizadas no processo fabril de pré-

8 moldados centrais dosadoras de concreto fábricas de telhas fábricas de artefatos de concreto dentre outras. Será realizada uma relação entre o consumo de água trabalhabilidade através do Slump-Test e resistência à compressão. Na primeira etapa os ensaios serão realizados em cima de três traços de concreto com consumos de cimento diferente com slump estabelecidos em 1 mm ± 2 mm a única variável será o consumo de água para que os traços testados com cada cimento cheguem à mesma trabalhabilidade. Em seguida na segunda parte do trabalho os cimentos serão analisados em pasta de acordo a norma NBR 7215 (ABNT 1996) para a determinação da resistência à compressão. Em paralelo as amostras serão estudadas um pouco mais à fundo e serão analisados os parâmetros encontrados com as normas regulamentadoras e a semelhança entre os ensaios em concreto com os ensaios em pasta realizados em laboratório de cimento visando correlacionar as informações adquiridas nos ensaios físico-químico buscando qual dentre as amostras estudada terá um melhor desempenho. Os ensaios realizados nesta etapa serão de grande importância para a pesquisa pois servirão como base para as análises comparativas ou seja os resultados servirão como parâmetros de onde serão retirados os percentuais de crescimento de cada cimento e a quantificação das variações em concreto e em pasta. Os resultados obtidos ao final do estudo ajudarão a responder algumas perguntas tais como: existe ou não variação entre os cimentos analisados? Quais os percentuais de ganho de resistência entre os intervalos em pasta e em concreto? Os percentuais encontrados em pasta se repetem em concreto? Qual a influência das características físicas e químicas tais como blaine água de consistência e SO3? Todos atendem às normas regulamentadoras para cimentos Portland de alta resistência inicial? 2. MATERIAIS E MÉTODOS O trabalho tem como finalidade realizar ensaios com cinco marcas de cimento ARI em pasta e em concreto com o intuito de buscar uma correlação entre os dois ensaios propostos. Para uma melhor caracterização e compreensão dos materiais em estudo serão realizados também alguns ensaios físicos e químicos tais como blaine perda ao fogo água de consistência e raio-x buscando uma correlação entre os desempenhos encontrados e as características dos cimentos analisados.

9 Dentre os ensaios de caracterização citados os dois mais relevantes para a pesquisa serão o blaine que consiste em um ensaio realizado com equipamento mecânico no qual uma amostra de 2728 g é devidamente inserida na máquina que fará a leitura relacionando a quantidade de ar que passa pela massa em um determinado tempo de acordo a NBR 16.372 (ABNT 215) Imagem 1: Aparelho de medição de área especifica (blaine) O segundo ensaio de acordo a NBR 43 (ABNT 23) consiste em um estudo com 5 gramas de amostra de cimento que será submetida a uma homogeneização em um misturador mecânico com suas velocidades padronizadas. A NBR 43 (ABNT 23) relata que para que a execução dos ensaios seja uniforme para todos os cimentos de maneira que os resultados sejam comparáveis é necessário que as pastas de cimento apresentem as mesmas características. Após a mistura a pasta é submetida ao ensaio no aparelho de Vicat onde a sonda de Tetmajer será introduzida através do seu peso próprio e a pasta deverá ter resistência suficiente para segurar a sonda em um limite estabelecido na escala do aparelho de 5 mm ± 1 mm. Obtendo esse parâmetro consequentemente se tem o percentual necessário de água para o ensaio de consistência em pasta.

1 Imagem 2: Vicat O desenvolvimento dos ensaios físicos dos insumos selecionados para o trabalho estão descritos na tabela 1. Tabela 1 Tabela de parâmetros laboratoriais GRUPOS INSUMOS NORMA DESCRITIVA PARÂMETROS PASTA CONCRETO CIMENTO CONCRETO AGREGADOS GRAÚDOS AGREGADOS MIÚDOS TABELA DE CARACTERIZAÇÃO DE INSUMOS NBR 16372/215 BLAINE 3 cm²/g ABNT NBR 43/23 DETERMINAÇÃO DE PASTA DE CONSISTÊNCIA NORMAL 6±1 mm ABNT NBR 7215/1996 DETERMINAÇÃO DE RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO - NBR NM 18/212 PERDA AO FOGO 45% ABNT NBR 5733/1991 R1 14 MPA CIMENTO PORTLAND COM ALTA R3 24 MPA RESISTÊNCIA INICIAL R7 34 MPA NBR NM 67/1996 SLUMP TEST 1 ± 2 mm ABNT NBR 7212/212 DOSAGEM - ABNT NBR 12655/215 CONTROLE - NBR NM 248/23 GRANULOMETRIA - NBR 7219/1987 DETERMINAÇÃO DO TEOR DE MATERIAL PULVERULENTO 5% NBR NM 248/23 GRANULOMETRIA - NBR 7219/1982 DETERMINAÇÃO DO TEOR DE MATERIAL PULVERULENTO 1% Para a primeira etapa será utilizado o método do IPT (Instituto de Pesquisas Tecnológicas) de dosagens o qual consiste segundo Helene e Tutikian (211) na aplicação de equações para a elaboração de traços de concreto.

11 1 a 1 m em que: C = consumo de cimento por m3 de concreto adensado em kg/m3; γc = massa específica do concreto medida em kg/m3; γa = massa específica da areia medida em kg/m3; γb = massa específica da brita medida em kg/m3; a/c = relação água/cimento em massa 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; α = teor de argamassa seca na mistura seca deve ser constante para uma determinada família para assegurar a mesma coesão do concreto fresco em kg/kg; H = relação água/materiais secos deve ser constante para uma determinada família. Para o desenvolvimento da pesquisa serão adotadas três classes de concretos sendo elas C-3 C-4 e C-5 com trabalhabilidade na classe de abatimento 1 mm ± 2 mm. Os traços de concreto serão desenvolvidos em betoneira estacionária com eixo na vertical e capacidade de 12 litros. Serão empregados no processo materiais secos. O procedimento de mistura será padrão para todos os testes iniciando com os agregados graúdos e água para retirar qualquer material pulverulento que eventualmente prejudique a aderência da pasta aos mesmos Em seguida serão adicionados os agregados miúdos cimento e água para obter uma mistura inicial posteriormente será adicionado o aditivo polifuncional à base de lignosulfonato (redutor de água). Após esse processo a adição de água será realizada aos poucos até que o traço de concreto chegue ao abatimento desejado com slump de 1 mm ± 2mm. Confirmado o abatimento do concreto será dado o início à moldagem dos corpos-deprova em moldes cilíndricos confeccionados em metal com dimensões de 2 mm de altura e 1 mm de diâmetro. Serão considerados para as análises em concreto três corpos de prova para cada idade de referência sendo 1 3 7 e 28 dias totalizando 12 corpos de prova para cada lote amostrado será adotado para a moldagem dos mesmos à NBR 5738 (ABNT 212).

12 Com os resultados de ensaio de resistência dos traços de concreto será calculada para cada cimento uma curva de Abrams e teremos uma relação da resistência à compressão pela relação água/cimento esta curva terá uma equação que será utilizada para encontrarmos o A/C para cada cimento e obter as resistências de 3 4 e 5 MPa para isso na equação Fcd = Fck + 165 x sd consideraremos que os ensaios serão rodados em laboratório e usaremos um desvio padrão de 2. A segunda etapa do trabalho será realizada de acordo com a NBR 7215 (ABNT 1996) de determinação da resistência à compressão e serão adotados todos os parâmetros normatizados para a realização do ensaio. O consumo de cimento água e areias do IPT será padronizado pela norma com a finalidade de analisar o desempenho do cimento isoladamente de acordo com a resistência obtida com 1 3 7 e 28 dias. O processo de moldagem consiste inicialmente na mistura da pasta de cimento e areia. Cada etapa é padronizada. Em seguida a moldagem dos corpos-de-prova consiste no adensamento em quatro camadas iguais com 3 golpes uniformemente distribuídos por um soquete normal para cada idade serão moldados 3 corpos de prova totalizando 12 por lote amostrado dado que serão 4 idades de ruptura. Os moldes são normatizados com dimensões de 1 mm de altura e 5 mm de diâmetro confeccionados em metal. Após esse processo os corpos-de-prova são levados para uma estufa com umidade controlada durante as primeiras 24 horas de idade em seguida são introduzidos ao tanque de cura úmida onde ficarão até chegar a idade para ensaios de resistência à compressão. Os ensaios para a determinação da resistência à compressão seguirão os parâmetros definidos na NBR 5739 (ABNT211). De posse dos dados apurados nos ensaios descritos anteriormente serão realizados os estudos comparativos para verificação da interferência das propriedades do cimento testado em concreto com o seu rendimento em pasta. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO 3.1. CARACTERIZAÇÃO DAS AMOSTRAS Na tabela 2 estão relacionados todos os resultados obtidos para cada cimento analisado de acordo com o que foi proposto.

13 Tabela 2 Resultados Físico-químicos CIMENTO #2 BLAINE PERDA AO FOGO SO3 MgO ÁGUA DE CONSISTÊNCIA MÁX. NBR 5737 6-45 45 65 - MÍN. NBR 5737-3 - - - - AMOSTRA (A) 17% 3.953 135% 41% 59% 36% AMOSTRA (B) 17% 5.755 297% 43% 468% 354% AMOSTRA (C) 34% 4.848 376% 354% 156% 3236% AMOSTRA (D) 11% 5.73 34% 368% 142% 3469% AMOSTRA (E) 28% 3.883 153% 4% 516% 298% Analisando os resultados dos ensaios realizados com os limites estabelecidos por norma não foi encontrado nenhuma não conformidade as características dos cimentos estão dentro dos limites adotados pelas normas regulamentadoras. 3.2. ETAPA 1: TESTE EM CONCRETO De acordo com a metodologia proposta para os cálculos dos traços de concreto seguem os valores para cada traço na tabela 3. Tabela 3 Traços de referência para estudo em concreto TRAÇOS DE REFERÊNCIA TRAÇO 1 TRAÇO 2 TRAÇO 3 CIMENTO (kg) 537 CIMENTO (kg) 713 CIMENTO (kg) 955 AREIA NATURAL LEMOS (kg) 88 AREIA NATURAL LEMOS (kg) 798 AREIA NATURAL LEMOS (kg) 687 AREIA ARTIFICIAL CIPLAN (kg) 88 AREIA ARTIFICIAL CIPLAN (kg) 798 AREIA ARTIFICIAL CIPLAN (kg) 687 BRITA CIPLAN (kg) 47 BRITA CIPLAN (kg) 49 BRITA CIPLAN (kg) 411 BRITA 1 CIPLAN (kg) 1632 BRITA 1 CIPLAN (kg) 1637 BRITA 1 CIPLAN (kg) 165 ADITIVO POLIFUNCIONAL (g) - 8% 4296 ADITIVO POLIFUNCIONAL (g) - 8% 574 ADITIVO POLIFUNCIONAL (g) - 8% 764 ÁGUA (L) 392 ÁGUA (L) 392 ÁGUA (L) 391 A/C TEÓRICO 73 A/C TEÓRICO 55 A/C TEÓRICO 49 SLUMP (mm) 1 SLUMP (mm) 1 SLUMP (mm) 1 α 53 α 53 α 531 m 77 m 511 m 361 Partindo dos traços de referência foram realizados os ensaios em concreto com as amostras de cimento em estudo. Os valores encontrados estão nas tabelas 4 5 6 7 e 8 com as características de cada traço com seus devidos consumos de água para obterem a classe de abatimento estabelecida de 1 mm ± 2 mm.

14 Tabela 4 Resultados dos ensaios realizados no concreto fresco - Amostra A AMOSTRA A TRAÇO 1 TRAÇO 2 TRAÇO 3 CIMENTO (kg) 537 CIMENTO (kg) 713 CIMENTO (kg) 955 AREIA NATURAL LEMOS (kg) 88 AREIA NATURAL LEMOS (kg) 798 AREIA NATURAL LEMOS (kg) 687 AREIA ARTIFICIAL CIPLAN (kg) 88 AREIA ARTIFICIAL CIPLAN (kg) 798 AREIA ARTIFICIAL CIPLAN (kg) 687 BRITA CIPLAN (kg) 47 BRITA CIPLAN (kg) 49 BRITA CIPLAN (kg) 411 BRITA 1 CIPLAN (kg) 1632 BRITA 1 CIPLAN (kg) 1637 BRITA 1 CIPLAN (kg) 165 ADITIVO POLIFUNCIONAL (g) - 8% 4296 ADITIVO POLIFUNCIONAL (g) - 8% 574 ADITIVO POLIFUNCIONAL (g) - 8% 764 ÁGUA (L) 397 ÁGUA (L) 413 ÁGUA (L) 43 A/C REAL 739 A/C REAL 579 A/C REAL 45 SLUMP (mm) 9 SLUMP (mm) 9 SLUMP (mm) 15 Tabela 5 Resultados dos ensaios realizados no concreto fresco - Amostra B AMOSTRA B TRAÇO 1 TRAÇO 2 TRAÇO 3 CIMENTO (kg) 537 CIMENTO (kg) 713 CIMENTO (kg) 955 AREIA NATURAL LEMOS (kg) 88 AREIA NATURAL LEMOS (kg) 798 AREIA NATURAL LEMOS (kg) 687 AREIA ARTIFICIAL CIPLAN (kg) 88 AREIA ARTIFICIAL CIPLAN (kg) 798 AREIA ARTIFICIAL CIPLAN (kg) 687 BRITA CIPLAN (kg) 47 BRITA CIPLAN (kg) 49 BRITA CIPLAN (kg) 411 BRITA 1 CIPLAN (kg) 1632 BRITA 1 CIPLAN (kg) 1637 BRITA 1 CIPLAN (kg) 165 ADITIVO POLIFUNCIONAL (g) - 8% 4296 ADITIVO POLIFUNCIONAL (g) - 8% 574 ADITIVO POLIFUNCIONAL (g) - 8% 764 ÁGUA (L) 48 ÁGUA (L) 46 ÁGUA (L) 458 A/C REAL 76 A/C 57 A/C 48 SLUMP (mm) 9 SLUMP (mm) 9 SLUMP (mm) 11 Tabela 6 Resultados dos ensaios realizados no concreto fresco - Amostra C AMOSTRA C TRAÇO 1 TRAÇO 2 TRAÇO 3 CIMENTO (kg) 537 CIMENTO (kg) 713 CIMENTO (kg) 955 AREIA NATURAL LEMOS (kg) 88 AREIA NATURAL LEMOS (kg) 798 AREIA NATURAL LEMOS (kg) 687 AREIA ARTIFICIAL CIPLAN (kg) 88 AREIA ARTIFICIAL CIPLAN (kg) 798 AREIA ARTIFICIAL CIPLAN (kg) 687 BRITA CIPLAN (kg) 47 BRITA CIPLAN (kg) 49 BRITA CIPLAN (kg) 411 BRITA 1 CIPLAN (kg) 1632 BRITA 1 CIPLAN (kg) 1637 BRITA 1 CIPLAN (kg) 165 ADITIVO POLIFUNCIONAL (g) - 8% 4296 ADITIVO POLIFUNCIONAL (g) - 8% 574 ADITIVO POLIFUNCIONAL (g) - 8% 764 ÁGUA (L) 419 ÁGUA 4 ÁGUA 43 A/C REAL 78 A/C REAL 56 A/C REAL 45 SLUMP (mm) 15 SLUMP (mm) 1 SLUMP (mm) 1 Tabela 7 Resultados dos ensaios realizados no concreto fresco - Amostra D AMOSTRA D TRAÇO 1 TRAÇO 2 TRAÇO 3 CIMENTO (kg) 537 CIMENTO (kg) 713 CIMENTO (kg) 955 AREIA NATURAL LEMOS (kg) 88 AREIA NATURAL LEMOS (kg) 798 AREIA NATURAL LEMOS (kg) 687 AREIA ARTIFICIAL CIPLAN (kg) 88 AREIA ARTIFICIAL CIPLAN (kg) 798 AREIA ARTIFICIAL CIPLAN (kg) 687 BRITA CIPLAN (kg) 47 BRITA CIPLAN (kg) 49 BRITA CIPLAN (kg) 411 BRITA 1 CIPLAN (kg) 1632 BRITA 1 CIPLAN (kg) 1637 BRITA 1 CIPLAN (kg) 165 ADITIVO POLIFUNCIONAL (g) - 8% 4296 ADITIVO POLIFUNCIONAL (g) - 8% 574 ADITIVO POLIFUNCIONAL (g) - 8% 764 ÁGUA (L) 419 ÁGUA (L) 413 ÁGUA (L) 477 A/C REAL 78 A/C REAL 58 A/C REAL 5 SLUMP (mm) 95 SLUMP (mm) 9 SLUMP (mm) 15

15 Tabela 8 Resultados dos ensaios realizados no concreto fresco - Amostra E AMOSTRA E TRAÇO 1 TRAÇO 2 TRAÇO 3 CIMENTO (kg) 537 CIMENTO (kg) 713 CIMENTO (kg) 955 AREIA NATURAL LEMOS (kg) 88 AREIA NATURAL LEMOS (kg) 798 AREIA NATURAL LEMOS (kg) 687 AREIA ARTIFICIAL CIPLAN (kg) 88 AREIA ARTIFICIAL CIPLAN (kg) 798 AREIA ARTIFICIAL CIPLAN (kg) 687 BRITA CIPLAN (kg) 47 BRITA CIPLAN (kg) 49 BRITA CIPLAN (kg) 411 BRITA 1 CIPLAN (kg) 1632 BRITA 1 CIPLAN (kg) 1637 BRITA 1 CIPLAN (kg) 165 ADITIVO POLIFUNCIONAL (g) - 8% 4296 ADITIVO POLIFUNCIONAL (g) - 8% 574 ADITIVO POLIFUNCIONAL (g) - 8% 764 ÁGUA (L) 392 ÁGUA (L) 413 ÁGUA (L) 42 A/C REAL 73 A/C REAL 58 A/C REAL 44 SLUMP (mm) 9 SLUMP (mm) 1 SLUMP (mm) 11 3.2.1. RESULTADOS DE DESEMPENHO DE RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO Os cimentos foram analisados entre si buscando a amostra que obtivesse o melhor desempenho em cada traço os gráficos nos ajudam a visualizar o crescimento de uma idade para a outra. As resistências obtidas por cada amostra estão representadas nas tabelas 9 1 e 11 com as devidas comparações nas imagens 3 4 e 5. Tabela 9 Resultados dos ensaios de resistência à compressão - Traço 1. ENSAIO DE RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO TRAÇO 1 CIMENTO BLAINE (cm²/g) A/C SLUMP (mm) R1 R3 R7 R28 AMOSTRA (A) 3.953 74 9 9 237 25 326 AMOSTRA (B) 5.755 76 9 142 247 284 332 AMOSTRA (C) 4.848 78 15 12 225 29 34 AMOSTRA (D) 5.73 78 95 137 24 31 356 AMOSTRA (E) 3.883 73 9 92 267 296 357 TRAÇO 1. Resistência (MPa) 4 35 3 25 2 15 1 5 R1 R3 R7 R28 AMOSTRA (A) 9 237 25 326 AMOSTRA (B) 142 247 284 332 AMOSTRA (C) 12 225 29 34 AMOSTRA (D) 137 24 31 356 AMOSTRA (E) 92 267 296 357 Idade (dias) Imagem 3: Gráfico comparativo Traço 1

16 Resistência (MPa) Tabela 1 Resultados dos ensaios de resistência à compressão - Traço 2 ENSAIO DE RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO TRAÇO 2 CIMENTO BLAINE (cm²/g) A/C SLUMP (mm) R1 R3 R7 R28 AMOSTRA (A) 3.953 58 9 187 33 431 553 AMOSTRA (B) 5.755 57 9 225 382 383 467 AMOSTRA (C) 4.848 56 1 192 33 46 475 AMOSTRA (D) 5.73 58 9 19 331 415 51 AMOSTRA (E) 3.883 58 1 18 431 46 547 TRAÇO 2 Resistência (MPa) 6 5 4 3 2 1 R1 R3 R7 R28 AMOSTRA (A) 187 33 431 553 AMOSTRA (B) 225 382 383 467 AMOSTRA (C) 192 33 46 475 AMOSTRA (D) 19 331 415 51 AMOSTRA (E) 18 431 46 547 Idade (dias) Imagem 4: Gráfico comparativo Traço Tabela 11 Resultados dos ensaios de resistência à compressão - Traço 3 ENSAIO DE RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO TRAÇO 3 CIMENTO BLAINE (cm²/g) A/C SLUMP (mm) R1 R3 R7 R28 AMOSTRA (A) 3.953 45 15 22 425 482 65 AMOSTRA (B) 5.755 48 11 266 43 472 543 AMOSTRA (C) 4.848 45 1 259 433 535 578 AMOSTRA (D) 5.73 5 15 266 41 496 63 AMOSTRA (E) 3.883 44 11 21 48 531 61 TRAÇO 3 7 6 5 4 3 2 1 R1 R3 R7 R28 AMOSTRA (A) 22 425 482 65 AMOSTRA (B) 266 43 472 543 AMOSTRA (C) 259 433 535 578 AMOSTRA (D) 266 41 496 63 AMOSTRA (E) 21 48 531 61 Idade (dias) Imagem 5: Gráfico comparativo Traço 3

A/C 17 Tabela 12: Curva de Abrams - Amostra A Amostra A RESISTÊNCIA AC REAL FCK AC TEÓRICO 3 MPa 739 326 712 4 MPa 579 553 618 5 MPa 45 65 524 CIMENTO 2 L real 2 L (Abrams) M³ (Abrams) 3 MPa 537 544 2726 4 MPa 713 696 34823 5 MPa 955 95 45271 A/C 8 7 6 5 4 3 2 1 Amostra A 5 1 15 2 25 3 35 4 45 5 55 6 65 7 75 8 Resistência aos 28 dias y = -94x + 1525 R² = 926 Amostra A Linear (Amostra A) Imagem 6: Gráfico curva de Abrams Tabela 13: Curva de Abrams - Amostra B Amostra B RESISTÊNCIA AC REAL FCK AC TEÓRICO 3 MPa 76 332 755 4 MPa 57 467 621 5 MPa 48 543 487 CIMENTO 2 L real 2 L (Abrams) M³ (Abrams) 3 MPa 537 538 26892 4 MPa 713 696 34787 5 MPa 955 921 4642 8 7 6 5 4 3 2 1 Amostra B 5 1 15 2 25 3 35 4 45 5 55 6 Resistência aos 28 dias y = -134x + 1211 R² = 9981 Amostra B Linear (Amostra B) Imagem 7: Gráfico curva de Abrams

A/C 18 Tabela 14: Curva de Abrams - Amostra C Amostra C RESISTÊNCIA AC REAL FCK AC TEÓRICO 3 MPa 78 34 78 4 MPa 56 475 64 5 MPa 45 578 5 CIMENTO 2 L real 2 L (Abrams) M³ (Abrams) 3 MPa 537 534 26712 4 MPa 713 691 34558 5 MPa 955 915 45768 A/C 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Amostra C 5 1 15 2 25 3 35 4 45 5 55 6 65 Resistências aos 28 dias y = -14x + 12462 R² = 9874 Amostra C Linear (Amostra C) Imagem 8: Gráfico curva de Abrams Tabela 15: Curva de Abrams - Amostra D Amostra D RESISTÊNCIA AC REAL FCK AC TEÓRICO 3 MPa 78 356 797 4 MPa 58 51 682 5 MPa 5 63 567 CIMENTO 2 L real 2 L (Abrams) M³ (Abrams) 3 MPa 537 532 26591 4 MPa 713 681 3464 5 MPa 955 888 4446 Amostra D y = -115x + 11798 9 R² = 9799 8 7 6 Amostra D 5 Linear (Amostra D) 4 3 2 1 5 1 15 2 25 3 35 4 45 5 55 6 65 7 75 8 Resistências aos 28 dias Imagem 9: Gráfico curva de Abrams

Consumo de cimento (kg) 19 Tabela 16: Curva de Abrams - Amostra E Amostra E RESISTÊNCIA AC REAL FCK AC TEÓRICO 3 MPa 73 357 767 4 MPa 58 547 661 5 MPa 44 61 555 CIMENTO 2 L real 2 L (Abrams) M³ (Abrams) 3 MPa 537 536 2685 4 MPa 713 686 3439 5 MPa 955 893 44644 A/C 8 7 6 5 4 3 2 1 Amostra E 5 1 15 2 25 3 35 4 45 5 55 6 65 7 75 8 Resistências aos 28 dias y = -16x + 1121 R² = 9328 Amostra E Linear (Amostra E) Imagem 1: Gráfico curva de Abrams Consumo de Cimento (Abrams) 5 4 3 2 1 3 MPa 4 MPa 5 MPa Amostra A 2726 34823 45271 Amostra B 26892 34787 4642 Amostra C 26712 34558 45768 Amostra D 26591 3464 4446 Amostra E 2685 3439 44644 Resistência Amostra A Amostra B Amostra C Amostra D Amostra E Imagem 11: Gráfico de consumo de cimento

2 3.3. ETAPA 2: TESTE COMPARATIVO EM PASTA De acordo com o que foi citado na metodologia o ensaio de determinação de resistência à compressão em pasta será realizado conforme a NBR 7215 (ABNT 1996) segue abaixo o traço de referência. Tabela 17 Traço de referência para ensaio à compressão em pasta TRAÇO REFERÊNCIA MATERIAL MASSA PARA MISTURA (g) ÁGUA 3 ± 2 CIMENTO 624 ± 4 AREIAS IPT FRAÇÃO GROSSA 468 ± 3 FRAÇÃO MÉDIA GROSSA 468 ± 3 FRAÇÃO MÉDIA FINA 468 ± 3 FRAÇÃO FINA 468 ± 3 A/C 48 3.3.1. RESULTADOS DE DESEMPENHO DE RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO EM PASTA Os valores obtidos nos ensaios em pasta mostraram uma grande variação entre as amostras analisadas. Tabela 18 Resultados de teste à compressão em pasta ENSAIO DE RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO EM PASTA CIMENTO BLAINE (cm²/g) A/C A.C. R1 R3 R7 R28 AMOSTRA (A) 3.953 48 36% 218 325 425 528 AMOSTRA (B) 5.755 48 354% 3 358 465 59 AMOSTRA (C) 4.848 48 3236% 272 388 417 489 AMOSTRA (D) 5.73 48 3469% 343 45 479 54 AMOSTRA (E) 3.883 48 298% 233 335 441 523

21 PASTA Resistência (MPa) 6 5 4 3 2 1 R1 R3 R7 R28 AMOSTRA (A) 218 325 425 528 AMOSTRA (B) 3 358 465 59 AMOSTRA (C) 272 388 417 489 AMOSTRA (D) 343 45 479 54 AMOSTRA (E) 233 335 441 523 Idade (dias) Imagem 12: Gráfico comparativo dos resultados em pasta 4. CONCLUSÃO E RECOMENDAÇÕES Os resultados obtidos em pasta não se repetem em concreto pois a amostra que obteve um maior desempenho em pasta (amostra B) não foi a mesma que obteve o melhor desempenho em concreto. As amostras A e E apresentaram os melhores desempenhos em concreto em contrapartida esse comportamento não se repetiu em pasta uma hipótese para essa situação é que o aditivo polifuncional utilizado nos testes em concreto reagiu de maneira mais eficiente em relação as outras amostras analisadas. Nos ensaios de água de consistência a relação foi diretamente proporcional onde os cimentos com blaines maiores precisaram de um consumo maior de água para obter os parâmetros estabelecidos. Cimentos com blaine maiores obtiveram resistências melhores em concreto com menores idades porém não houve sequência ao 3 7 e 28 dias obtiveram resistências menores. Um dos motivos que pode ter levado a esse tipo de comportamento é a formação cristalina de cada cimento cujo o percentual de C3S que é o cristal responsável pelo ganho de resistências nas primeiras idades pode ser maior em uma amostra do que nas demais. A relação água/cimento não foi tão precisa nos ensaios em concreto. No traço 2 a amostra A obteve o maior consumo de água e também a maior resistência já nos traços 1 e 3 as amostras A e E que obtiveram a maior resistência tiveram o menor consumo.

22 Os dados acima citados nas tabelas 12 a 16 trazem as curvas de Abrans para cada cimento e seu devido consumo de água com suas equações das retas as quais também qual dentre as amostras estudadas precisa de um menor consumo para atingir as resistências de 3 4 e 5 MPa. A imagem 11 revela que a amostra D obteve um menor consumo para os três traços estabelecidos. Um fato curioso é que a amostra D não apresentou as maiores resistências nos ensaios realizados porém o consumo de água era quase sempre maior e com resistências similares ou seja se com uma relação a/c alta ela apresentou resistências satisfatórias quando for diminuída na curva de Abrans ela terá um consumo menor de cimento para uma mesma resistência. Para estudos mais aprofundados sobre o tema é recomendável que sejam realizados ensaios para obter os percentuais dos cristais C3S responsáveis pelo ganho de resistência inicial e C2S responsáveis pelo ganho de resistência final de cada amostra a ser estudada o percentual ajudará a entender o crescimento de resistência em cada idade e suas diversas variações.

23 REFERÊNCIAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR: 16372: Cimento Portland e outros materiais em pó Determinação da finura pelo método de permeabilidade ao ar (método de Blaine) Rio de Janeiro 215. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR: 43: Cimento Portland Determinação da pasta de consistência normal Rio de Janeiro 23. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR: 7215: Cimento Portland Determinação da resistência à compressão Rio de Janeiro 1996. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM: 18: Cimento Portland Análise química Determinação de perda ao fogo Rio de Janeiro 212. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5733: Cimento Portland de Alta resistência Inicial Rio de Janeiro 1991. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 67: Concreto Determinação da consistência pelo abatimento do troco de cone Rio de Janeiro 1996. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7212: Execução de concreto dosado em central Procedimento Rio de Janeiro 212. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12655: Concreto de cimento Portland Preparo controle recebimento e aceitação - Procedimento Rio de Janeiro 215. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 248: Agregados Determinação da composição granulométrica Rio de Janeiro 23. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7219: Determinação do teor de materiais pulverulentos nos agregados Rio de Janeiro 1982. SINDICATO NACIONAL DA INDUSTRIA DO CIMENTO. SNIC: http://www.snic.org.br/numeros_dinamico.asp HELENE P; TUTIKIAN B. Dosagem dos concretos de cimento Portland. In: Concreto: Ensino pesquisa e realização. São Paulo: IBRACON 25.p.439-471.

4 7 5 2 3 6 1 1 8 6 3 1 5 1 1 1 Retido acumulado (%) 475 236 118 6 3 15 1 1 1 Retido acumulado (%) 24 APÊNDICE A LAUDO AREIA ARTIFICIAL Cliente: Teste 3/1/216 Material: Fabricante: Areia Artificial CIPLAN Peneiras (nº) Limite Superior NBR 7211/83 95 3/8" 63 1/4" 7 - - 476 4 12 5 27 41 41 238 8 5 4 2 719 1425 1467 119 16 3 7 15 5 22227 4456 5922 6 3 66 85 4 75 14868 298 893 3 5 8 95 7 9 281 563 9466 15 1 9 1 98 1 244 41 9876 Notas da NBR 7211/9 Limite Inferior NBR 7211/83 Passante Total Nota 1: O módulo de finura da zona ótima varia de 22 a 29 Nota 2: O módulo de finura da zona utilizável inferior varia de 155 a 22 Nota 3: O módulo de finura da zona utilizável superior varia de 29 a 35 Normas ANBT e DNER - Areia Mix Limite Inferior DNER 38/97 Limite Superior DNER 38/97 Amostra 1 (g) Peso Retido (% ) 62 124 1 49885 1 Retido Acumulado (% ) 1 % 9 % 8 % 7 % 6 % 5 % 4 % 3 % 2 % 1 % % Valores Típicos Limites - NBR 7211 Peneiras (mm) 1 % 9 % 8 % 7 % 6 % 5 % 4 % 3 % 2 % 1 % % Resultado Limite Inferior DNER 38/97 Limite Superior DNER 38/97 Peneiras (mm) Massa aparente - Massa real Módulo de finura Diâmetro Máximo Material pulverulento Fonte: Autoria Própria 265 g/cm³ 357 6 mm 115%

4 7 5 2 3 6 1 1 8 6 3 1 5 1 1 1 Retido acumulado (%) 475 236 118 6 3 15 1 1 1 Retido acumulado (%) 25 APÊNDICE B LAUDO AREIA NATURAL Cliente: Teste 3/1/216 Material: Areia Natural Fabricante: - Peneiras (nº) Limite Inferior NBR 7211/83 Limite Superior NBR 7211/83 Amostra 1 (g) 95 3/8" 63 1/4" 7 - - 476 4 12 5 25 5 5 238 8 5 4 2 76 152 23 119 16 3 7 15 5 172 345 548 6 3 66 85 4 75 213 427 975 3 5 8 95 7 9 19 2186 3161 15 1 9 1 98 1 295 5917 977 Notas da NBR 7211/9 Passante Total Nota 1: O módulo de finura da zona ótima varia de 22 a 29 Nota 2: O módulo de finura da zona utilizável inferior varia de 155 a 22 Nota 3: O módulo de finura da zona utilizável superior varia de 29 a 35 Normas ANBT e DNER - Areia Natural Limite Inferior DNER 38/97 Limite Superior DNER 38/97 Peso Retido (% ) 46 923 1 4986 1 Retido Acumulado (% ) 1 % 9 % 8 % 7 % 6 % 5 % 4 % 3 % 2 % 1 % % Valores Típicos Limites - NBR 7211 Peneiras (mm) 1 % 9 % 8 % 7 % 6 % 5 % 4 % 3 % 2 % 1 % % Resultado Limite Inferior DNER 38/97 Limite Superior DNER 38/97 Peneiras (mm) Massa aparente - Massa real Módulo de finura Diâmetro Máximo Material pulverulento Fonte: Autoria Própria 26 g/cm³ 14 6 mm 775%

26 APÊNDICE C LAUDO BRITA Cliente: Teste Data: 3/1/216 Material: Brita Fabricante: CIPLAN CIMENTO ABNT 7211/29 - Brita Peneiras (nº) Limites Inferiores Limites Superiores Limite Inferiores Limite Superiores NBR 7211/29 NBR 7211/29 DNER 37/97 DNER 37/97 Peso (g) Retido (% ) Retido Acumulado (% ) 125 1/2" 5 95 3/8" 2 2 1 2423 485 485 63 1/4" 4 65 - - 25247 549 5534 475 N 4 75 1 8 1 14141 2828 8362 236 N 8 95 1 95 1 7415 1483 9845 Passante 774 155 1 Total 5 1 1 % 9 % 8 % 7 % Resultado Retido acumulado (%) 6 % 5 % 4 % 3 % 2 % Limites Inferiores NBR 7211/29 Limites Superiores NBR 7211/29 1 % % 125 95 63 1 1 475 Peneiras (mm) 236 1 % 9 % 8 % 7 % Resultado Retido acumulado (%) 6 % 5 % 4 % 3 % 2 % 1 % Limite Inferiores DNER 37/97 Limite Superiores DNER 37/97 % 5 1 2 9 5 6 3 4 1 1 7 5 2 3 6 Peneiras (mm) Massa aparente - Massa real 269 g/cm³ Módulo de finura 587 Diâmetro Máximo 125mm Material pulverulento 8% Fonte: Autoria Própria

27 APÊNDICE D LAUDO BRITA 1 Cliente: Teste Data: 3/1/216 Material: Brita 1 Fabricante: CIPLAN Normas ANBT e DNER - Brita 1 Peneiras (nº) Limites Inferiores Limites Superiores Limite Inferiores Limite Superiores NBR 7211/29 NBR 7211/29 DNER 37/97 DNER 37/97 Peso (g) Retido (% ) Retido Acumulado (% ) 25 1" 5 19 3/4" 2 2 1 125 1/2" 35 65 - - 395 4374 4374 95 3/8" 75 1 8 1 415 4596 897 63 1/4" 92 1 92 1 87 963 9934 475 N 4 95 1 95 1 2 22 9956 Passante 4 44 1 Total 93 1 1 % 9 % Retido acumulado (%) 8 % 7 % 6 % 5 % 4 % 3 % 2 % Resultado Limites Inferiores NBR 7211/29 Limites Superiores NBR 7211/29 1 % % 25. 19 125 95 1 1 63 47 5 Peneiras (mm) 1 % 9 % 8 % 7 % Resultado 6 % 5 % 4 % 3 % 2 % 1 % Limite Inferiores DNER 37/97 Limite Superiores DNER 37/97 % 2 5 1 9 1 2 5 9 5 6 3 4 7 5 1 1 Retido acumulado (%). Peneiras (mm) Massa aparente - Massa real Módulo de finura Diâmetro Máximo Material Pulverulento 269 g/cm³ 689 191 mm 15% Fonte: Autoria Própria