Características do concreto com RCD em estado endurecido

Como apresentado anteriormente, os agregados reciclados apresentam propriedades diferentes dos naturais, resultando desta forma em alterações nas características dos concretos quando esses são inseridos, algumas dessas alterações referem-se à resistência à compressão, absorção de água e índice de vazios, módulo de elasticidade, entre outras influências.

a) Resistência à compressão

Diversos estudos realizados com a utilização de RCD em concretos confirmam a viabilidade de utilização deste material, mas, conforme Cabral (2010) deve-se levar em consideração a relação água/materiais cimentícios (a/mc), pois este é um dos principais fatores que interferem na resistência a compressão. No entanto, de acordo com Banthia e Chan (2000) as diferenças entre as propriedades dos concretos convencionais e dos concretos com a utilização de agregados reciclados é resultante de alguns fatores, como o teor de substituição deste agregado, da característica do concreto original, da natureza e nível de contaminantes, quantidade de finos e argamassa que está aderida ao agregado, entre outros fatores.

Por apresentar propriedades diferentes dos agregados naturais, os agregados provenientes de RCD possuem interferências nas propriedades dos materiais aos quais eles fazem parte, algumas delas benéficas e outras nem tanto, como por exemplo, quando adicionado ao concreto, muitas vezes reduz a resistência mecânica. No entanto, Mehta e Monteiro (2008) mencionam que a redução da resistência à compressão desses concretos, pode chegar a, pelo menos, dois terços da resistência atingida pelo concreto referência, ou seja, produzido com somente agregado natural. Desta forma, Leite (2001) afirma que a redução da resistência à compressão dos concretos com agregados reciclados é devida à alta porosidade desses materiais, e também pela porosidade da zona de transição.

Ao utilizar resíduos mistos de RCD Carrijo (2005) separou estes resíduos em categorias, menos porosos e mais porosos, sendo os menos porosos as argamassas e concretos, e os mais porosos as cerâmicas. Desta forma constatou-se que ocorreu uma redução na resistência diretamente com o aumento da porosidade dos agregados e a relação água/materiais cimentícios (a/mc), e quando os agregados reciclados apresentaram uma massa especifica reduzida. Nas pesquisas realizadas por Leite (2001) podem-se observar quais fatores possuem maior capacidade de interferência sob a propriedade de resistência à compressão dos concretos, que são citados pela autora em ordem de significância: relação água/materiais cimentícios (a/mc) (Lei de Abrams), teor de substituição do agregado graúdo, idade, teor de substituição do agregado miúdo, a interação teor de substituição do agregado graúdo x relação água/ cimentícios (a/mc), a interação idade x relação água/ materiais cimentícios (a/mc), a interação teor de substituição do agregado miúdo x idade e a interação teor de substituição do agregado graúdo x idade x relação água/ materiais cimentícios (a/mc).

Neste contexto, estudos realizados por Correia et al. (2006) inferem que para as substituições de 100% e 22% do agregado natural pelo reciclado, obteve-se redução da resistência à compressão de 45% e 22%, respectivamente, atribuindo esses resultados as propriedades dos agregados que foram utilizados. Já nas pesquisas realizadas por Rahal (2007) os concretos com substituições de 100% por agregados graúdos reciclados resultaram em uma redução da resistência à compressão de 9% em relação ao concreto referência, mas em outra pesquisa realizada pelo mesmo autor, ele obteve uma redução bem maior, chegando a 45%.

Troian (2010) constatou em seus estudos que os concretos com 100% de agregados reciclados apresentaram uma redução de resistência de 60% em relação ao concreto convencional, sendo que os concretos com substituições de 25% de agregado natural pelo reciclado atingiram 85% da resistência dos concretos referência. Para Senthamarai et al. (2005) a viabilidade da substituição de agregados britados graúdos por agregados reciclados cerâmicos foi analisado por meio de seis misturas de concreto com diferentes relações água/ materiais cimentícios (0.35, 0.40, 0.45, 0.50, 0.55 e 0.60), sendo que as condições dos agregados na mistura foram saturados superfície seca (SSS). A resistência à compressão variou de 30 a 50 MPa, não sendo significativamente diferente do concreto convencional.

Mesmo apresentando redução na resistência à compressão, os concretos produzidos com agregados reciclados podem ter sua resistência aumentada através de alguns procedimentos realizados durante a preparação da mistura de concreto. Entretanto, Araújo (2015) aponta que a menor resistência obtida pelos concretos com RCD é consequência da sua maior porosidade em relação aos agregados convencionais, mas com a redução da relação água/materiais cimentícios (a/mc), esta resistência pode ser aumentada, pois se reduz a porosidade da pasta de cimento.

b) Absorção de água e índice de vazios

A absorção de água enquadra-se entre os diferentes fatores que alteram as propriedades dos concretos produzidos com agregados reciclados. Segundo Leite (2001) os agregados naturais apresentam uma taxa de absorção de água que quase não interfere nas misturas de concreto, visto que esses agregados possuem pouca, ou nenhuma porosidade. Mas com o emprego de agregados reciclados na produção de concretos, necessita-se que se dê bastante atenção quanto às influências, sendo que este material apresenta valores de absorção elevados em relação aos agregados que são normalmente utilizados. Conforme Sani et al. (2005) os concretos produzidos com agregados reciclados apresentam uma alta porcentagem

de meso e macro poros, resultando em uma porosidade com maior facilidade de absorção de água e lixiviação em relação aos concretos convencionais.

Inúmeras pesquisas apontam que concretos constituídos parcialmente por agregados reciclado possuem maior absorção e índices de vazios em relação aos concretos convencionais, atribuindo-se esta característica ao aumento da relação água/ materiais cimentícios (a/mc), redução da massa específica, permeabilidade e diferentes composições dos agregados reciclados (CARRIJO, 2005; FONSECA, 2006; LOVATO, 2007; TENÓRIO, 2007).

Lovato (2007) afirma que a porosidade dos RCD condiciona a capacidade de absorção destes, e consequentemente, quando inseridos em uma nova matriz, interfere na capacidade de absorção do novo material, como por exemplo, quando substituído parcialmente por agregado natural na composição do concreto. Portanto, quanto maior a porcentagem de agregados de RCD substituídos na composição do concreto, maior será a taxa de absorção deste material, bem como, quanto maior for à relação água/ materiais cimentícios (a/mc) da matriz, maior será a quantidade de poros com capacidade de absorver água da pasta, estabelecendo uma condição de elevada taxa de absorção do concreto.

O aumento da porosidade do concreto tem relação direta com o volume de agregado reciclado que é substituído pelo natural. Cabral (2007) afirma que a substituição dos agregados graúdos naturais pelos agregados reciclados, faz com que ocorra um aumento no volume de poros capilares, o que não depende do tipo de agregado reciclado que foi empregado. O autor também constatou que a substituição dos agregados graúdos tem maior influência sob o volume de poros e índices de vazios, do que as substituições feitas somente com agregados miúdos, pois quando se trata de 100% de substituição, o acréscimo de absorção fica em torno de 40% para agregados resultantes de concreto. Dentro do mesmo contexto, Gómez-Soberón (2002) menciona que as substituições dos agregados naturais pelos reciclados aumentam a porosidade do concreto, chegando a 11,7% e a absorção de água em até 14,3% para os máximos teores de substituições.

De acordo com Poon et al. (2004) a diminuição da trabalhabilidade apresenta-se de maneira significativa quando se utiliza 100% de agregados reciclados secos ao ar ou em estufa, mas o uso de RCD em condições intermediárias podem minimizar os efeitos da alta absorção desses agregados.

Conforme Mehta e Monteiro (2014) o módulo de elasticidade ou também conhecido como módulo de Young, é considerado um parâmetro mecânico que permite medir a rigidez de um material, que pode estar associado com propriedades mecânicas, tais com: tensão de escoamento, tensão de ruptura, propagação de trinca, etc.

Considerando que as características elásticas de qualquer material são resultantes da medição da sua rigidez, Mehta e Monteiro (2008) mencionam que mesmo o concreto não apresentando comportamentos lineares, necessita-se estimar o seu módulo de elasticidade, que nada mais é que, a relação entre a tensão aplicada e a deformação instantânea dentro de um limite adotado, sendo possível através deste resultado conhecer as tensões induzidas pelas deformações associadas aos efeitos ambientais, permitindo assim, o cálculo das tensões de projeto sob carga.

Ângulo (2005) atribui a diminuição do módulo de deformação do concreto aos agregados de RCD, pois contêm poros e microfissuras resultantes da britagem, e quanto maior o teor de substituição dos agregados naturais por estes, menor é o módulo de deformação alcançado. Por sua vez Leite (2001) afirma que os fatores de grande influência sob o módulo de elasticidade, são: relação água/ materiais cimentícios (a/mc), teor de substituição do agregado graúdo e a interação teor de substituição do agregado graúdo x teor de substituição do agregado miúdo; sendo os dois primeiros os fatores de maior influência.

É de extrema valia estudos voltados ao módulo de elasticidade de concretos com RCD, pois se percebe por meio de diversas pesquisas que esta propriedade está relacionada principalmente ao teor de agregado graúdo que se utiliza na mistura de concreto, sendo que quando se substitui agregados naturais por reciclados obtêm-se uma redução no módulo de elasticidade. Ao substituir 100% de agregado natural por reciclado, Xião et al. (2005) obtiveram uma redução do módulo de elasticidade em 45%, concluindo assim que, quanto maior o teor de agregado reciclado menor é o módulo de elasticidade. Já nas pesquisas de Poon et al. (2006) substituições de 20% de agregado cerâmico resultaram na redução de 10% do módulo de elasticidade.

Portanto, os diferentes métodos adotados para a determinação do módulo de elasticidade do concreto acabam dificultando uma comparação entre pesquisas de diferentes autores. Os resultados que foram encontrados nas pesquisas estudadas são consequências não apenas da composição dos agregados de RCD, mas também dos equipamentos utilizados para a britagem, realização ou não da pré-molhagem, percentuais de RCD substituídos, relação água/ materiais cimentícios (a/mc), tipo de cimento, utilização ou não de aditivos, entre outros diversos fatores que podem intervir nesta propriedade.