5 Betão leve à base de granulado de caroço de espiga de milho tratado
5.6 Considerações finais
Tendo em consideração um trabalho de investigação preliminar centrado no fabrico de blocos de betão leve à base de granulado de caroço de espiga de milho envolto numa pasta de cimento
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[1], verificou-se que os blocos apresentavam fissuras, desintegravam-se com facilidade e apresentavam excesso de granulado. Pensa-se que estas anomalias tenham ocorrido devido à composição de betão leve considerado, procedendo-se a uma substituição direta da argila expandida por granulado de caroço de espiga de milho tratado e uma vez que a massa volúmica da argila expandida é superior à da massa volúmica do granulado tratado.
Face ao exposto, antes de se proceder ao fabrico dos blocos de betão leve à base de granulado tratado em fábrica, achou-se importante desenvolver um estudo prévio de aferição da composição a adotar para o fabrico de betão leve à base de granulado de caroço de espiga de milho tratado. Para o efeito, nesta fase inicial procedeu-se ao fabrico de provetes cúbicos.
Inicialmente, foram confecionados seis provetes cúbicos utilizando duas composições distintas (Composições 1 e 2). Nesta fase inicial, pretendeu-se encontrar respostas sobre o método de descofragem a adotar, a idade do betão adequada para se descofrar e o tipo de molde mais adequado (metálico ou de plástico).
Tendo em conta os resultados obtidos, concluiu-se que o Provete 1, fabricado de acordo com a Composição 1, apresentavam excesso de granulado e algumas irregularidades nas arestas e nos vértices da face superior do provete.
O provete que apresentava uma melhor qualidade foi o Provete 2, fabricado de acordo com a Composição 2. Notou-se que não havia excesso de granulado e que o material desmoldado estava mais íntegro. Não foi identificada nenhuma anomalia de fabrico.
Face ao estudado, as condições de fabrico a adotar na confeção dos provetes cúbicos de betão leve à base de granulado de caroço de espiga de milho tratado são utilizar moldes plásticos, efetuar o enchimento e a compactação de acordo com o Cenário 1 e com recurso a uma mesa vibratória e um cubo de aço.
Após encontrar estas soluções de fabrico, decidiu-se estimar a massa volúmica do betão leve à base de granulado tratado. Verificou-se que o valor da massa volúmica estimado é sempre inferior a 2000 kg/m3. Além disso, também se determinou a capacidade resistente à compressão de dois provetes que apresentaram boa qualidade material, Provetes 1 e 2. O valor do Provete cúbico 2 foi superior em relação ao valor obtido para o Provete cúbico 1.
Tendo em atenção todas as características técnicas encontradas e referidas nos parágrafos anteriores, também se verificou, ao longo de todo este processo de investigação, que a
composição adotada industrialmente no fabrico de blocos de betão leve à base de argila expandida pode ser variável.
Tendo como base a Composição 3, utilizada no fabrico industrial de blocos de betão leve à base de argila expandida, os inertes (areia média, areia fina e brita 1) considerados nessa mistura, tentou-se formular misturas alternativas à base de granulado de caroço de espiga de milho tratado. Neste contexto, foram estudadas três composições adicionais e alternativas.
Para cada composição (Composições de 3 a 6) fabricou-se um provete cúbico de betão leve à base de granulado tratado. Após os provetes terem sido desmoldados, logo de seguida ao enchimento e à compactação, verificou-se que eles apresentavam um comportamento material diferenciado entre eles.
O Provete 4 (Composição 4), foi aquele que apresentou uma melhor qualidade, a seguir foi o Provete 1 (Composição 3). Os restantes provetes, relativos às outras composições, mostravam algumas anomalias de fabrico. Face ao exposto, este estudo de aferição da qualidade da composição prosseguiu considerando apenas os Provetes de betão leve à base de granulado tratado 1 e 4.
Segundo os valores de massa volúmica estimados para os dois provetes cúbicos fabricados, concluiu-se que são sempre inferiores a 2000 kg/m3, ou seja, são considerados betões leves. Quanto à capacidade resistente à compressão, verificou-se que o Provete cúbico 4 (Composição 4), foi aquele que apresentou uma maior capacidade resistente à compressão. Além disso, apresentou uma melhor qualidade, mostrando ter uma boa integridade material, uma forma estável e um bom acabamento.
Comparando estas propriedades técnicas com as respetivas obtidas para os Provetes 1 e 2 (Composições 1 e 2), também se conclui que a Composição 4 parece ser a mais adequada para o fabrico de um betão leve à base de granulado de caroço de espiga de milho tratado.
De seguida procedeu-se ao trabalho de fabrico de uma amostragem representativa de provetes cúbicos deste tipo de betão leve. Para o efeito, fabricaram-se 25 provetes cúbicos à base de granulado tratado (Composição 4) e 25 provetes cúbicos à base de argila expandida (Composição 3), sendo estes últimos utilizados como referência no estudo de caracterização material do betão leve à base de granulado tratado.
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Quanto às propriedades físicas e mecânicas estudadas, verificou-se que, em relação à massa volúmica, os provetes de granulado tratado (Composição 4) apresentaram uma massa volúmica maior que a dos provetes de argila expandida (Composição 3), embora essa diferença não seja muito acentuada. Isto pode estar relacionado com o facto da Composição 4 ter uma maior dosagem de ligante (Cimento). Porém foi possível concluir que os provetes cúbicos à base de granulado tratado conseguem perder mais massa ao longo dos 28 dias de secagem natural (cerca de 0,40 kg, enquanto que os de argila expandida perdem à volta de 0,14 kg).
Relativamente ao ensaio de determinação do teor de absorção de água por capilaridade, verificou-se que os provetes de betão leve à base de granulado tratado têm uma maior capacidade de absorção de água por capilaridade. Quanto ao coeficiente de capilaridade, verificou-se que este é maior para os provetes cúbicos de betão leve à base de argila expandida.
Quanto ao ensaio de envelhecimento artificial acelerado, concluiu-se que ambos os betões leves estudados apresentam uma boa durabilidade e que ambos estão aptos para serem aplicados em obra. As alterações materiais verificadas ocorreram de forma mais evidenciada nos provetes à base de argila expandida, o aparecimento de anomalias nos vértices e nas arestas dos provetes surgiram no 3ºCiclo de ensaio e a mudança de coloração aconteceu no 4ºCiclo de ensaio. Nos provetes à base de granulado de caroço de espiga de milho tratado, este tipo de anomalias só foram percetíveis no 4ºCiclo de ensaio e no 8ºCiclo de ensaio, respetivamente.
Em termos de capacidade resistente à compressão, verificou-se que em ambos os casos de betão leve a capacidade resistente à compressão tende a aumentar ao longo do tempo de secagem e que os provetes de betão leve à base de argila expandida têm uma maior resistência à compressão do que os provetes de betão leve à base de granulado tratado, embora esta diferença não seja muito expressiva. Quanto aos modos de rotura à compressão, os provetes apresentaram modos de rotura espectáveis ao de um betão corrente.
Após ensaiar, os provetes de betão leve envelhecidos, quanto à sua capacidade de resistência à compressão, e após comparar com os provetes intactos também sujeitos ao mesmo ensaio, verificou-se que os provetes à base de granulado de caroço de espiga de milho tratado apresentam uma diminuição de resistência, já os provetes à base de argila expandida apresentam um aumento de resistência. Os modos de rotura à compressão ocorridos são do tipo duas pirâmides invertidas e do tipo de rotura ocorrido nos respetivos betões leves intactos, concluindo-se que o processo de envelhecimento ocorrido nos betões leves em estudo não parece ter afetado o modo de rotura à compressão.
Esperava-se que os provetes perdessem resistência, mas isso não aconteceu com os provetes à base de argila expandida. Este facto poderá ser devido ao processo de amassadura aquando do fabrico dos provetes, por outro lado levam também a reforçar a ideia de que talvez os 10 ciclos utilizados no ensaio de envelhecimento artificial acelerado não foram suficientes.
De forma a complementar a análise do modo de rotura à compressão ocorrido nos provetes cúbicos de betão leve tentou-se averiguar o estado da ligação entre o agregado leve (argila expandida e granulado de caroço de espiga de milho tratado) e a pasta de cimento.
Também se tentou perceber se os agregados leves são suscetíveis de sofrer dano e identificar o tipo de dano (esmagamento ou fissuramento), socorrendo-se a um microscópio ótico e a uma máquina fotográfica comum, obtendo imagens ampliadas de porções da superfície de rotura.
Relativamente aos provetes cúbicos de betão leve à base de granulado de caroço de espiga de milho tratado através da análise de microscopia ótica foi possível observar pequenas porções de granulado e de pasta de cimento, e da interligação entre eles. Através da ampliação de fotografias, foi percetível que a pasta de cimento sofreu dano, não sendo muito conclusivo se ocorreu apenas uma separação entre a pasta de cimento e as partículas de granulado ou se o próprio granulado também sofreu dano.
Quanto aos provetes cúbicos de betão leve à base de argila expandida, a análise de microscópia ótica não foi muito esclarecedora em relação ao modo de rotura. Através das imagens ampliadas foi possível observar que tanto a pasta de cimento como o agregado de argila expandida sofreram danos do tipo fissuramento. Não parece que o agregado se tenha separado da pasta de cimento nem que este tenha sofrido esmagamento, e foi visível a perfeita interligação existente entre a pasta de cimento e as partículas de argila.
Após o ensaio de monitorização do processo de secagem natural dos três tipos de betões leves ensaiados, concluiu-se que segundo as unidades utilizadas e em 100 horas de secagem natural, o Provete 1 (à base de granulado tratado, Composição 3) perdeu aproximadamente 25% de humidade, o Provete 2 (à base de granulado tratado, Composição 4) perdeu cerca de 15% de humidade e o Provete 3 (à base de argila expandida, Composição 3) perdeu aproximadamente 20% de humidade. Estes resultados indicam que, de uma forma geral, os três betões leves tendem a secar de forma parecida.
Posto isto, estabeleceu-se uma comparação destes resultados com os resultados obtidos na Secção 5.5.1, referentes ao estudo da variação da massa dos provetes de betão leve ao longo de
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28 dias de secagem natural. Verificou-se que ao fim de 100 horas de secagem natural, os provetes cúbicos de betão leve à base de granulado tratado (Composição 4) perderam aproximadamente 0,066 kg da sua massa inicial e os provetes cúbicos de betão leve à base de argila expandida (Composição 3) perderam cerca de 0,023 kg.
Estes resultados contrapõem os resultados obtidos no ensaio de monitorização do processo de secagem natural dos betões leves. Esta contradição poderá estar associada a diversos fatores, nomeadamente, a diferentes condições termo higrométricas de ensaio, ao facto de se ter uma amostragem de ensaio distinta, ao processo de fabrico dos provetes adotado. No ensaio de monitorização continua, o sensor de humidade está embebido na pasta de cimento e está localizado na parte central do provete, a informação registada poderá ser circunscrita. O facto de se tratar de um material compósito e heterogéneo também poderá condicionar os resultados.