Os corpos de prova destinados ao ensaio de carbonatação foram cortados em pastilhas de 5cm de altura, mantendo seu diâmetro, de forma a conseguir um controle mais prolongado deste ensaio. Tais pastilhas foram retiradas aos 3, 5 e 7 dias, a fim de perceber a velocidade de carbonatação neste período.
Após retiradas as pastilhas corpos de prova na câmara de carbonatação acelerada, feito o rompimento das mesmas e aspergido a solução de álcool de fenolftaleína, foi executada a medição da profundidade de carbonatação através dos software AutoCAD pela leitura em escala das mesmas. A Tabela 10 apresenta os resultados obtidos, assim como as Figura de 31 à 42 apresentam as profundidade de carbonatação do concreto referência e dos concretos com substituição parcial dos agregados naturais pelos agregados reciclados tratados termicamente, aos 3, 5 e 7 dias.
Tabela 10: Medidas de profundidade medias de carbonatação nos concretos
Ref (cm) 300°C (cm) 500°C (cm) 700°C (cm)
3 dias 0,326 0,252 0,300 0,286
5 dias 0,343 0,314 0,325 0,301
7 dias 0,382 0,342 0,349 0,371
Fonte: Autoria própria (2018)
Figura 31: Profundidade de carbonatação aos 3 dias - concreto referência
Figura 32: Profundidade de carbonatação aos 3 dias - concreto 300°C
Fonte: Autoria própria (2018)
Figura 33: Profundidade de carbonatação aos 3 dias - concreto 500°C
Fonte: Autoria própria (2018)
Figura 34: Profundidade de carbonatação aos 3 dias - concreto 700°C
_____________________________________________________________________________________________ Figura 35: Profundidade de carbonatação aos 5 dias - concreto referência
Fonte: Autoria própria (2018)
Figura 36: Profundidade de carbonatação aos 5 dias - concreto 300°C
Fonte: Autoria própria (2018)
Figura 37: Profundidade de carbonatação aos 5 dias - concreto 500°C
Figura 38: Profundidade de carbonatação aos 5 dias - concreto 700°C
Fonte: Autoria própria (2018)
Figura 39: Profundidade de carbonatação aos 7 dias - concreto referência
Fonte: Autoria própria (2018)
Figura 40: Profundidade de carbonatação aos 7 dias - concreto 300°C
_____________________________________________________________________________________________ Figura 41: Profundidade de carbonatação aos 7 dias - concreto 500°C
Fonte: Autoria própria (2018)
Figura 42: Profundidade de carbonatação aos 7 dias - concreto 700°C
Fonte: Autoria própria (2018)
Ao analisar as profundidades de carbonatação média dentre todas as pastilhas de concretos submetidas ao ensaio, percebe-se que os concretos com substituição dos agregados apresentaram profundidades menores que o concreto referência.
Considerando que a profundidade de carbonatação está relacionada com a porosidade do concreto, percebe-se que os concretos produzidos com agregado reciclado apresentaram uma frente de carbonatação menor quando comparados ao concreto referência, como pode ser comprovado pela Figura 43. Dessa forma, é possível afirmar que a matriz dos concretos com substituição parcial por agregado reciclado apresentou melhor fechamento da zona de transição pasta/agregado, com melhor aderência entre os materiais. Apesar da elevada porosidade dos agregados reciclados ser alta, isto possibilitou um melhor fechamento dos poros, reduzindo assim a porosidade do concreto em comparação ao concreto referência, aumentando a aderência pasta/agregado, resultando uma
zona de transição mais densa e proporcionando assim um concreto com uma relação de vazios mais baixa.
Figura 43: Evolução da profundidade de carbonatação nos concretos
Fonte: Autoria própria (2018)
Da mesma forma em que se pode observar no ensaio de absorção de água por capilaridade, é possível perceber uma tendência de redução das profundidades de carbonatação, conforme aumenta a temperatura ao qual o agregado reciclado foi tratado. Os traços com maiores reduções apresentaram valores mais baixos de carbonatação. Pode-se deduzir que apesar de ter uma quantidade significativa de sua argamassa aderente retirada, o agregado ainda manteve parte de sua porosidade, de forma reduzida, o que permitiu que a superfície do agregado ainda mantivesse uma boa aderência com a argamassa do concreto.
Apesar da incidência de gás carbônico na câmara de carbonatação ser elevada e tender a apresentar profundidade de carbonatação significativamente alta, conforme constatado anteriormente através da pesquisa bibliográfica, o teor de umidade livre que o concreto apresenta interfere consideravelmente na resistência a carbonatação. Ao iniciar o ensaios, as pastilhas de concreto continham presença de água livre relativamente alta, cerca de 90%, fator que dificulta a difusão do gás carbônico no concreto, reduzindo assim sua reação de carbonatação, mesmo que a umidade no interior da câmara se manteve constante.
0,33 0,34 0,38 0,25 0,31 0,34 0,30 0,33 0,35 0,29 0,30 0,37 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45
3 dias 5 dias 7 dias
Pro fu n id ad e d e ca rb n at açã o (cm ) Ref 300°C 500°C 700°C
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5 CONCLUSÃO
O objetivo desta pesquisa é avaliar os efeitos que a utilização de agregados reciclados oriundos de concreto exerce sobre as propriedades do concreto, ao usa-los parcialmente em substituição dos agregados graúdos naturais. Essa avaliação é feita através da comparação de seu desempenho quando analisado juntamente com o concreto referência, produzido de forma convencional. Para tanto procedeu-se com a realização de ensaios de resistência à compressão simples, visando mensurar a resistências que tais concretos exercem quando solicitados a fim de determinar seu desempenho mecânico. Além disso executou-se os ensaios de absorção de água por capilaridade e carbonatação acelerada, com o intuito de avaliar suas propriedades de durabilidade. No processo de produção dos concretos percebeu-se uma tendência de crescimento da relação água/cimento proporcional ao aumento da temperatura de tratamento ao qual o agregado reciclado foi submetido, necessitando de uma quantidade maior de água no concreto para apresentar trabalhabilidade desejada. Para fins de comparação mais precisa, foi fixado o valor de altura de abatimento de tronco de cone em 11cm, dessa forma pode-se analisar de forma clara qual a influência que as diferentes temperaturas de tratamento exercem nos concretos quanto a relação água/cimento e a necessidade de água extra para compensar a quantidade que os agregados reciclados absorvem.
Quanto aos ensaios, a resistência à compressão simples apresentou resultados coerentes com o esperado para concretos produzidos com agregados reciclados, onde o concreto referência superou os valores de resistência dos concretos com substituição. A porcentagem de crescimento média entre os concretos produzidos com agregado reciclado foi de 13,33% aos 7 dias. Já aos 28 dias, o crescimento médio foi de 9,55%, evidenciando que o tratamento térmico representa influência significativa na resistência à compressão, ou seja, a redução de argamassa aderente no agregado reciclado permite a melhoria no desempenho mecânico dos concretos.
Para o ensaio de absorção por capilaridade, pôde-se observar o melhor desempenho do traço de 500°C, quando comparado com os demais concretos produzidos com substituição, além de atingir valores de absorção muito próximos ao concreto referência. Assim como a permeabilidade é a propriedade determinante ao desempenho do concreto quanto a absorção de água, o padrão de
comportamento dos concretos com substituição parcial manteve a mesma tendência verificada na resistência à compressão, com exceção do traço de 700°C, que apresentou absorção maior que o traço de 500°C, gerando a descontinuidade quanto ao padrão encontrado na resistência à compressão. Este comportamento pode ser atribuído a redução do volume de vazios que a utilização de agregado reciclado proporciona ao concreto. A redução da quantidade de argamassa aderente no agregado melhora as condições de aderência na zona de transição pasta/agregado, resultando assim no melhor fechamento dos poros.
Ao ensaio de carbonatação acelerada, os concretos com substituição parcial dos agregados naturais pelos agregados reciclados desempenharam ótimos resultados de resistência a carbonatação. Em todas as idades a profundidade de carbonatação dos concretos com substituição foi inferior ao concreto referência, destacando o traço de 300°C, que demonstrou melhor desempenho que os demais. Tais resultados, juntamente com os demais ensaios demonstram que o tratamento térmico, aliado ao processo de cominuição, além de reduzir a quantidade de argamassa aderente do agregado reciclado, devido a abrasividade da moagem, resulta aos agregados submetidos às temperaturas mais altas uma superfície mais porosa, que aumenta a absorção de água por parte dos mesmos e melhora a aderência da pasta do concreto ao agregado, reduzindo a porosidade do concreto e auxiliando contra a penetração de gás carbônico.
De uma maneira geral, nota-se que os concretos produzidos com agregado apresentou desempenho inferior ao concreto referência, com exceção da resistência de carbonatação. Evidencia-se o traço de substituição parcial pelo agregado reciclado tratado à 500°C, que de forma geral apresentou resultados satisfatórios e destacou-se ao analisar todos os resultados dos ensaios em conjunto. Além disso, ao comparar com o traço de 700°C, que apresentou resultados melhores em alguns ensaios, é necessário verificar o sentido econômico e sustentável, já que a aplicação de maior temperatura incorpora ao agregado reciclado maior custo de produção, além de gasto energético elevado, colaborando de forma negativa ao incentivo da reutilização deste material no setor da construção civil, desestimulando os profissionais quanto a sua viabilidade econômica no custo final de execução.
Desta forma, através da análise dos resultados obtidos, conclui-se que a utilização do RCC tratado termicamente em altas temperaturas desempenha comportamento aceitável, chegando a
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melhorar algumas propriedades dos concretos, como a durabilidade, permitindo sua implantação no setor da construção civil. Entretanto faz-se necessário ampliar as pesquisas com intuito atingir melhor aprofundamento sobre as características e comportamento dos resíduos da construção civil. É importante salientar que a busca por novas alternativas à solução do problema de disposição de resíduos da construção civil deve ser cada vez mais difundida, em vista a elevada quantidade de entulho produzido anualmente, além da exigente demanda por matéria prima não renovável requerida por essa indústria. Efetivar normativas e métodos para a reutilização destes resíduos em concretos torna-se uma solução viável à redução significativa dos entulhos produzidos por este setor, ao qual não possuem destinação adequada.
Sugestões para trabalhos futuros:
Submeter os agregados a temperaturas intermediárias a fim de mensurar um possível padrão;
Realização de outros ensaios de forma a caracterizar melhor esses materiais, tais como módulo de deformação, resistência à tração diametral;
Análise micro estrutural das alterações do agregado reciclado através de microscopia eletrônica de varredura.
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ANEXO A – CARACTERIZAÇÃO DO AGREGADO MIÚDO NATURAL
ENSAIOS FÍSICOS DE AGREGADOS MIÚDOS
Material: Areia NATURAL
Procedência:
COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRCIA - NBR 7217 Peneiras 1ª Determinação 2ª Determinação % % n° mm Peso Retido % Peso Retido % Retida Retida g Retida g Retida Média Acumulada 3/8" 9,5 0 0,00 0 0,00 0,00 0,00 0,00 1/4" 6,3 0,68 0,08 0 0,00 0,04 0,04 0,04 4 4,8 0 0,00 0,89 0,09 0,05 0,09 0,09 8 2,4 3,78 0,46 4,74 0,48 0,47 0,56 0,56 16 1,2 13,31 1,63 16,66 1,69 1,66 2,22 2,22 30 0,6 68,17 8,35 89,83 9,11 8,73 10,95 10,95 50 0,3 373,31 45,75 411,92 41,77 43,76 54,71 54,71 100 0,15 306,59 37,57 389,6 39,50 38,54 93,25 93,25 fundo <0,15 50,13 6,14 72,6 7,36 6,75 0,00 Total 815,97 100,00 986,24 100,00 100,00 161,77 161,77 Diametro maximo: 1,2 mm ; n° 16 Módulo de finura: 1,62
MASSA ESPECÍFICA ABSOLUTA - ASTM - C 128 AMOSTRAS A Massa picnômetro vazio - g
B Massa picnômetro + areia seca - g
C Massa picnômetro + areia + água - g
D Massa picnômetro + água - g