103   concreto

103 concreto

(Parte 1 de 2)

Cleriston Barbosa da Silva (1), Dary Werneck da Costa (2), Sandra Regina Bertocini Bastos (3)

Acadêmico Engª Civil, Departamento Estruturas e Construção Civil (DEC-UFMS) e-mail: cbscleriston@ig.com.br

Professor Especialista, Departamento Estruturas e Construção Civil (DEC-UFMS) e-mail: dwerneck@nin.ufms.br

Mestre em Engª Civil, Departamento Estruturas e Construção Civil (DEC-UFMS) e-mail: bastos@nin.ufms.br

O objetivo principal dessa pesquisa consiste em apresentar resultados quanto a estudos realizados sobre o melhoramento de traço utilizado nas estruturas pré-moldadas de uma empresa. Uma das justificativas importantes para essa pesquisa foi a grande variação nas resistências encontradas no traço utilizado pela empresa, além de a resistência inicial aos sete dias estar abaixo da resistência de projeto. Em se tratando de cimento CPV ARI, o ideal é atingir a resistência desejada nos primeiros dias, caso contrário não se justifica seu uso, além de custo maior. A empresa estava em busca de melhorar o traço, reduzir custos e aumentar a qualidade, sem a utilização de aditivos. Como são peças pré-moldadas, deve-se utilizar um traço de fácil acabamento e boa trabalhabilidade, mas, acima de tudo, o mínimo de água possível, pois as peças são produzidas ao ar livre e expostas às intempéries, principalmente ao sol, o que aumenta a evaporação da água do concreto, aumentando, conseqüentemente, os vazios e as fissuras. Como se tratam de peças aparentes, deve-se evitar as fissuras, que eram um outro problema encontrado. Foi avaliado o comportamento de vários traços quanto a trabalhabilidade, custo x resistência e fator água/cimento de fácil acabamento. O trabalho inicial foi encontrar a melhor distribuição granulométrica dos agregados utilizados no traço, onde foram testadas, empiricamente, misturas de diferentes agregados em varias proporções, até atingir a melhor proporção, com relação aos fatores citados acima, como trabalhabilidade e fator água/cimento. Foi aplicada a areia britada basáltica para melhoria desta distribuição granulométrica, pois a areia natural utilizada na empresa era considerada muito fina.

Palavras-chave: pré-moldado; areia artificial e concreto.

Keywords: premoulded, artificial sand and concrete.

1o. Encontro Nacional de Pesquisa-Projeto-Produção em Concreto pré-moldado.

1 Introdução

Concreto pré-moldado corresponde ao emprego de elementos pré-moldados de concreto, ou seja, ao emprego de elementos de concreto moldados fora de sua posição definitiva de utilização na construção. O emprego do concreto pré-moldado apresenta duas diretrizes: uma aponta para a industrialização da construção, a outra para a racionalização da execução de estruturas de concreto. A Construção Civil tem sido considerada uma indústria atrasada quando comparada a outros ramos industriais, a razão disso está no fato de ela apresentar, de uma maneira geral, baixa produtividade, grande desperdício de materiais, morosidade e baixo controle de qualidade por DEBS (2000). Uma das formas de buscar a redução desse atraso é com técnicas associadas à utilização de elementos pré-moldados de concreto. O emprego dessas técnicas recebe a denominação de concreto pré-moldado ou de pré-moldagem e as estruturas formadas pelos elementos pré-moldados recebem a denominação de estruturas de concreto prémoldados. Com a utilização do concreto pré-moldado pode-se atuar no sentido de reduzir o custo dos materiais das estruturas de concreto, basicamente o concreto e a armadura. Entretanto, é na parcela relativa às fôrmas e ao cimbramento, normalmente de maior peso no custo do concreto armado, que ala é mais significativa, DEBS (2000). O concreto de cimento Portland é o material de construção mais consumido no mundo, suas propriedades técnicas, como boa resistência à compressão, excelente resistência à água, possibilidade de produzir peças de diferentes geometria e capacidade de incorporar reforços para resistência à tração e cisalhamento, juntamente ás vantagens de seu custo relativamente reduzido. Concreto é um produto resultante do endurecimento da mistura de cimento (aglomerante hidráulico), agregado miúdo, agregado graúdo e água, adequadamente proporcionada. Considerando que pelo menos três partes do volume do concreto são ocupados pelos agregados, por isso sua qualidade é de essencial importância. E por se tratar de concreto para uso em estruturas pré-moldadas, com fabricação para fins comercial. Temos que lembrar que alem da exigência do concreto atingir a resistência de projeto, deve ser um concreto com um baixo custo O uso de areia artificial britada, em substituição parcial da areia natural muito fina, permite a confecção de concretos convencionais mais resistentes e mais duráveis. Deve ser considerado que a areia artificial basáltica representa um sub produto do processo de beneficiamento do basalto e o seu custo de produção é diluído no custo de produção dos agregados graúdos. O teor de material pulverulento existente na areia artificial tem que ser controlado, pois se ocorrer variações, afetará a granulometria da dosagem, acarretando perda de abatimento e variação na relação água/cimento. BASTOS (2002).

2 Materiais utilizados

Os materiais utilizados foram: areia natural quartzoza, areia britada, pedrisco, brita 1 estes de origem basáltica, cimento Portland de alta resistência inicial (CPV-ARI) e água de poço artesiano da UFMS.

1o. Encontro Nacional de Pesquisa-Projeto-Produção em Concreto pré-moldado.

A tabela 1 apresenta a caracterização dos agregados utilizados neste trabalho.

Tabela 1 - Caracterização dos agregados DETERMINAÇÕES RESULTADOS

Abertura das Malhas (Mm) Areia de quartzo Areia britada basáltica

Pedrisco Brita 1

32
PORCENTAGENS 25
190

12,5 0 78 RETIDAS 9,5 0 96 6,3 0 2 9 4,8 1 50 9 ACUMULADAS 2,4 1 94 9 1,2 47 98 9 0.6 0 74 9 9 (NBR 7217) 0,3 41 8 100 9

Agregado Graúdo - Determinação do índice de Forma pelo Método do Paquímetro (NBR 7809/83) - - - 2,6

Dimensão Máxima Características (m) (NBR 7217/87) 0,6 4,8 9,5 19 Módulo de Finura (NBR 7117) 1,34 3,17 5,41 6,9

Massa Específica do agregado miúdo( g/cm 3) (frasco de Chapman) 2,64 2,94 - -

Massa específica e absorção do agregado graúdo (método ASTM 127/7 (NBR 9937/87)). - - 2,93 2,83

Massa Unitária ( g/cm 3) (NBR 7215/82) 1,57 1,64 1,46 1,6

Teor de Materiais Pulverulentos (NBR 7219/87) (%) 1,1 3,5 2,4 1,8 Coeficiente de Inchamento do Agregado Miúdo 1,30 1,3 - -

Na figura 1 apresenta a distribuição e seus limites granulométricos de acordo com a norma NBR 7211/83 da areia quartzoza. A areia produziu uma distribuição granulométrica inferior à da zona 1 (muito fina).

Abertura das peneiras (m)

Po rcen tag e m reti da acu mu l a d a

Limite inferior da zona 1 (muito fina) Granulometria da areia quartzoza Limite superior da zona 1 (muito fina)

Figura 1 – Granulometria da areia quartzoza e os limites granulométricos

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Na figura 2 apresenta a distribuição granulométrica e os limites, da areia britadas basáltica de acordo com a norma NBR 7211/83. A areia britada basáltica apresentou granulometria pertencente à zona 4 (grossa).

Pocentagem retida acumul ada (%)

Limite inferior da zona 4 Area britada basaltica Limite superior da zona 4

Figura 2 – Granulometria da areia britada basáltica e os limites granulométricos

Na figura 3 apresenta a distribuição e seus limites granulométricos da brita 1. A distribuição ficou muito próxima ao limite superior.

Porcentagem retida acu mu lada (%)

Limite inferior da graduação 1 Brita 1 Limite superior da graduação 1

Figura 3 – Granulometria da brita 1 e os limites granulométricos

Na figura 4 apresenta a distribuição e seus limites granulométricos do pedrisco. A distribuição ficou abaixo do limite inferior.

Porcentagem retida acu mu lada (%)

Limite inferior da graduação 0 Pedrisco Limite superior da graduação 0

Figura 4 – Granulometria do pedrisco e os limites granulométricos

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3 Métodos de Execução

Um dos maiores problemas encontrados na empresa, foi à distribuição granulométrica dos agregados utilizados no traço, para tanto, foram estudadas varias proporções de misturas de agregados, variando o α de 0,4 % até 50% sendo esse o melhor teor de argamassa com os agregados usados. Para tanto, foi escolhido um traço de concreto (referência) como : 1: 2,7:3,6 (cimento:areia:brita 1), com 100% de areia de quartzo. Após a determinação do traço referência, substituímos a areia de quartzo por areia britada basáltica e depois por pedrisco, nas proporções de 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45% e 50% em massa. A determinação das proporções das misturas, a serem estudadas, foi empírica. A trabalhabilidade foi considerada através de analise visual e da coesão ao mexer o traço. Foi analisadas também, a questão do acabamento com a colher de pedreiro, o Slump adotado foi no intervalo de 50±10mm, fixou-se um Slump baixo para reduzir a relação água/cimento e conseqüentemente a fissuração, pois o concreto em questão é para o uso em estruturas pré-moldadas e as peças são moldadas ao ar livre. O teor de argamassa

(α) predefinido em 0,507%, tendo em vista que os agregados usados são com formas angulosas e lamelares (areia britada basáltica) e o m=6,3 (m=agregado miúdo+agregado graúdo). A mistura dos materiais foi realizada em relação à porcentagem total de finos, tanto para areia britada basáltica, como para o pedrisco, ou seja, foi substituída uma porção de areia natural por areia britada basáltica e depois por pedrisco. Os traços foram realizados dentro do laboratório da UFMS, e moldados os corpos de provas de 15x30 cm e foram armazenados em câmaras úmidas após 24 horas da moldagem, onde permaneceram até serem rompidos em pensa hidráulica.

4 Resultados e discussões

A figura 5 apresenta os resultados das resistências a compressão aos 28 dias de idade das diversas misturas de percentagens dos agregados utilizados nos traços analisados.

Resistência MPa

areia britada basaltica pedisco Referência

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