DOSAGEM DO CONCRETO

Na pesquisa de Vaghetti (1999), os concretos foram dosados pelo método de dosagem experimental do IPT/EPUSP, buscando atingir a melhor trabalhabilidade e coesão das misturas. Para os níveis de resistência pretendidos, o autor fixou a relação a/mc em um valor nominal de 0,45. A dosagem das pozolanas nos concretos deu-se em níveis de substituição de igual massa de Cimento Portland (CP), da seguinte forma: traço de Referência (100% CP), traço binário com CV (75% CP + 25% CV), traço binário com CCA (75% CP + 25% CCA) e traço ternário com CV e CCA (75% CP + 10% CV + 15% CCA), conforme mostrado no Quadro 3.7.1, onde é apresentado o proporcionamento dos materiais por metro cúbico de concreto. As variações observadas na coluna a/mc do Quadro 3.7.1 correspondem às pequenas mudanças no teor de água do concreto para manter a mesma trabalhabilidade entre os traços.

Quadro 3.7.1 – Proporção de materiais por metro cúbicopara cada traço.

Tipode mistura a/mc Cimento (kg/m³) CV (kg/m³) CCA (kg/m³) Areia (kg/m³) Pedra (kg/m³) Água (kg/m³) REF 0.436 394 x x 733 1040 168 CV (25%) 0.451 290 97 x 683 1054 170 CCA (25%) 0.450 290 x 97 680 1058 166 CV+CCA (10+15)% 0.442 291 39 58 686 1058 165

Fonte: Adaptado de Vaghetti (1999).

As moldagens dos corpos de prova da pesquisa original foram realizadas nos meses de julho a agosto de 1997, no Laboratório de Materiais e Construção Civil da Universidade Federal de Santa Maria – UFSM. A pesquisa objetivou verificar a influência dos teores escolhidos de pozolanas em misturas binárias e ternárias com o cimento sobre a carbonatação do concreto. Foram moldados corpos de prova cilíndricos nas dimensões de 10x20 centímetros. As séries de cp destinados aos ensaios de carbonatação natural foram acondicionados para o processo de cura de úmida por 7 dias, posteriormente, os cp foram serrados ao meio resultando em corpos de prova cilíndricos com medida de 10x10 cm. Os protótipos foram deixados

ao ar, em ambiente de laboratório até as idades de 0,5, 1 e 2 anos, cujos resultados foram apresentados na dissertação de Vaghetti (1999), 4 e 14 anos, gerando, juntamente com os resultados anteriores, a pesquisa da dissertação de Tasca (2012), até completarem 20 anos, em 2017, que são objeto da presente pesquisa. Procurando trabalhar apenas com dados de médio e longo prazo de carbonatação natural, optou-se por utilizar nesta pesquisa somente as leituras de profundidade carbonatada natural aos 4, 14 e 20 anos.

A Figura 3.7.1 apresenta o acondicionamento dos corpos de prova que passam por carbonatação natural em ambiente abrigado no LMCC. O acondicionamento dos concretos originais em ambiente abrigado justifica-se não só por ser esta a situação mais favorável à carbonatação, mas, também, porque concretos sob carbonatação natural em ambiente exposto a intempéries geram resultados de profundidade carbonatada mais difíceis de relacionar com os resultados da carbonatação acelerada (MUNTEAN et al., 2005).

Figura 3.7.1 – Acondicionamento dos corpos de prova com 20 anos de idade.

Fonte: TASCA (2012).

Na presente pesquisa foram utilizados os mesmos traços da pesquisa original com a relação a/mc = 0,45 e proporções de pozolanas relatadas anteriormente. Na reconstituição dos traços, optou-se por moldar corpos de prova cilíndricos nos traços reconstituídos para reproduzir a mesma volumetria dos cp das moldagens originais. Todas as substituições foram realizadas em massa, em igualdade do que foi utilizado na pesquisa de Vaghetti (1999).

Na pesquisa original, Vaghetti (1999) moldou concretos com três relações a/mc: 0,35, 0,45 e 0,55. Para a presente pesquisa optou-se, por questões práticas e relacionadas ao prazo para os ensaios, por analisar somente os dados referentes à relação 0,45, por ser este um valor limite para o fenômeno da carbonatação, referenciado por vários autores já citados.

Para obtenção das propriedades de concreto fresco, Vaghetti (1999) chegou a um volume ótimo de 52% de argamassa seca em relação ao volume total de materiais secos. Assim, o autor procurou manter constante o volume de argamassa para todos os traços, retirando o volume correspondente de agregado miúdo à medida que aumentou o teor de pozolanas dos traços. Tal procedimento foi adotado para evitar que teores mais elevados de pozolanas aumentassem excessivamente o volume de argamassa e, por consequência, a demanda necessária de água.

3.7.1 Nomenclatura

De forma genérica, os concretos da pesquisa original são identificados no texto como NAT, ou seja, concretos submetidos à carbonatação natural, após a moldagem dos cp em 1997;e os concretos reconstituídos como AC, após a moldagem dos cp em 2017, referentes aos concretos submetidos à carbonatação

acelerada. A fim de identificar os traços específicos em estudo, definiu-se a

seguinte nomenclatura:

 Traço de referência sem adição de pozolanas (100% CP V) da pesquisa

original: REF NAT;

 Traço binário com 75% de CP V + 25% de CV da pesquisa original: CV NAT;

 Traço binário com 75% de CP V + 25% de CCA da pesquisa original: CCA NAT;

 Traço ternário com 75% de CP V + 10% de CV + 15% de CCA da pesquisa

original: CV+CCA NAT;

 Traço de referência sem adição de pozolanas (100% CP V) reconstituído: REF AC;

 Traço binário com 75% de CP V + 25% de CV reconstituído: CV AC;

 Traço binário com 75% de CP V + 25% de CCA reconstituído: CCA AC;

 Traço ternário com 75% de CP V + 10% de CV + 15% de CCA

Para os ensaios de caracterização dos concretos, a fim de determinar as diferenças entre o concreto totalmente carbonatado e o concreto não-carbonatado, foram retiradas amostras de duas regiões dos concretos NAT e AC: a camada mais superficial, totalmente carbonatada, denominada CS; e uma camada mais interna,

não-carbonatada, denominada CN. Para minimizar a possibilidade de

“contaminação” das amostras de CS e CN por frações parcialmente carbonatadas de concreto, as porções intermediárias do material foram descartadas. As Figuras 3.7.1.1 e 3.7.1.2 mostram uma representação esquemática das camadas estudadas em relação sempre à superfície livre do cp. O sentido considerado da carbonatação acelerada foi perpendicular à face plana (topo) dos cp, enquanto que para a carbonatação natural, considerou-se a carbonatação perpendicular à face curva do cp. Na carb AC, o sentido paralelo à moldagem é tradicionalmente usado em cp cilíndricos pelo fato de que a única face impermeabilizada é uma das bases planas do cilindro. Já nos cp sob NAT, o sentido perpendicular à moldagem foi adotado por ter sido este o sentido de medição utilizado por Vaghetti (1999) e Tasca (2013).

Tendo em vista que a profundidade carbonatada dos cp sob AC era medida em dois lados, as amostras sob carbonatação natural forneciam, em tese, o dobro do número de leituras dos cp submetidos à carbonatação acelerada.

Figura 3.7.1.1 – Representação esquemática das camadas estudadas (CS e CN) dos cp submetidos à carbonatação acelerada.

Figura 3.7.1.2 – Representação esquemática das camadas estudadas (CS e CN) dos cp submetidos à carbonatação natural.

Fonte: Autor.

Assim, para os traços estudados, tem-se a nomenclatura apresentada no Quadro 3.7.1.1.

Quadro 3.7.1.1 – Nomenclatura dos traços estudados.

Modalidade de ensaio Traço Camada Totalmente Carbonatada Camada não- Carbonatada Carbonatação acelerada

REFERÊNCIA (100% CP V) REF AC CS REF AC CN

CINZA VOLANTE (25%) CV AC CS CV AC CN

CINZA DE CASCA DE ARROZ

(25%) CCA AC CS CCA AC CN

CINZA VOLANTE (10%) + CINZA

DE CASCA DE ARROZ (15%) CV+CCA AC CS CV+CCA AC CN

Carbonatação natural

REFERÊNCIA (100% CP V) REF NAT CS REF NAT CN

CINZA VOLANTE (25%) CV NAT CS CV NAT CN

CINZA DE CASCA DE ARROZ

(25%) CCA NAT CS CCA NAT CN

CINZA VOLANTE (10%) + CINZA

DE CASCA DE ARROZ (15%) CV+CCA NAT CS CV+CCA NAT CN

Fonte: Autor.