Após a caracterização dos materiais foi feito o estudo de dosagem dos traços, a confecção dos concretos autoadensável e convencional e a moldagem dos corpos de prova. Os concretos tiveram seu desempenho avaliado no estado fresco e endurecido.
4.2.1 Estudo da dosagem
O estudo da dosagem dos traços do concreto autoadensável (CAA) e do convencional (CCV) foi baseado no método de dosagem da ABCP, publicado pela Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP). Esse método é uma adaptação da norma americana ACI Building code 211.1-81 (Revised 85) às condições brasileiras. Consiste em fixar a relação água/cimento, determinar o consumo dos componentes e apresentar o traço. (TORRES e ROSMAN, 1956).
Foi estabelecido como referência para os dois concretos o mesmo fator água/cimento e teor de argamassa. O teor de cimento e agregados foi ajustado conforme procedimentos usuais de laboratório, de forma a se obter um concreto convencional com mesmo teor de argamassa que o concreto autoadensável.
De forma atender os requisitos referentes ao tempo de transporte, a quantidade de aditivo polifuncional Sikament® SA e a de água foram dosadas para os dois traços. Para o concreto autoadensável, foi, também, dosada a quantidade do aditivo superplastificante ViscoCrete 3535® CB, de forma que o CAA atendesse aos pré- requisitos da norma NBR 15823-1 (ABNT, 2010a) quanto ao espalhamento, habilidade passante, e resistência à segregação característicos.
Na tabela 4.8 são apresentadas as composições dos concretos obtidas com o método de dosagem racional, tendo-se como parâmetros de dosagem um concreto com resistência a compressão de 40 MPa e um fator água / cimento (a/c) igual a 0,55, confeccionado com os materiais descritos no item 4.1. Comparando-se a
composição dos concretos convencional e autoadensável, verifica-se que a única diferença entre eles é a presença do aditivo superplastificante no concreto autoadensável. Este é um dado importante para o trabalho, pois torna possível estudar isoladamente o efeito do aditivo superplastificante no desempenho dos concretos.
Tabela 4.8: Traço do CCV e CAA produzido no laboratório da Holcim Brasil em Pedro Leopoldo/MG T ipo Cimen to Aditivo Polifuncion al Sikament® SA (%) T eor de ar g ama ss a (% ) Aditivo Super- plastificante ViscoCrete 3535® CB. (%) a/c (*) Cimen to ( kg /m³ ) Ág u a (l/m³ ) Traço em massa (Cimento: areias: Brita 0:) CCV CP V A RI P LU S 0,617 69 _ 0,55 442 221 (1:2,283:1,448) CA A CP V A RI P LU S 0,617 69 0,768 0,55 442 221 (1:2,283:1,448)
(*) Relação água / cimento
4.2.2 Confecção e caracterização de pastas
Antes da confecção dos concretos foram produzidas pastas de cimento com aditivos, com as mesmas proporções dos concretos. Com estas pastas se avaliou de forma indireta a influência do superplastificante no calor de hidratação e tempo de pega dos compostos. As pastas foram submetidas à análise termogravimétrica (TGA), análise termo diferencial (DTA), e calorimetria exploratória diferencial (DSC).
Análise termogravimétrica (TGA) e análise termo diferencial (DTA).
A análise termogravimétrica (TGA) e a análise termo diferencial (DTA) foi realizada em um equipamento DTG 60 H, marca Shimadzu (Figura 4.7), que opera da temperatura ambiente até 1.100oC com precisão de +/- 1.000 mV no DTA e +/- 0,001
mg no TGA. O ensaio permite avaliar a perda e ganho de massa em função da temperatura nas regiões onde incidem as reações de desidratação.
Foram utilizadas em torno de 10 gramas de cada amostra. Estas amostras são de pastas moídas que foram confeccionadas com 200 gramas de cimento CPV ARI PLUS (valor estabelecido pelo tamanho dos cadinhos do equipamento), água e aditivos polifuncional Sikament® SA e superplastificante ViscoCrete 3535® de acordo com as proporções utilizadas nos traços do concreto autoadensável e do convencional. Elas foram colocadas no cadinho de alumina, aquecidos nos primeiros 3 min a uma taxa de 5ºC até a temperatura de 40°C. Após atingir 40°C, continuou o aquecido a uma taxa de 10ºC/min até completar 700°C.
Figura 4.6: Equipamento para ensaio de análise termogravimétrica (TGA) e análise termo diferencial (DTA).
Ensaio de calorimetria exploratória diferencial(DSC)
O ensaio permitiu avaliar a evolução da temperatura com o tempo, de pastas de cimento confeccionadas com 200 gramas de cimento (valor estabelecido pelo tamanho dos cadinhos do equipamento), água e aditivos polifuncional Sikament® SA e superplastificante ViscoCrete 3535® de acordo com as proporções utilizadas nos traços do concreto autoadensável e do convencional. Para se avaliar a influência apenas do superplastificante optou-se por submeter ao DSC também uma amostra com pasta de cimento contendo 0,78 de aditivo superplastificante.
O ensaio, que não é normalizado, consiste em acompanhar a evolução contínua da reação isotérmica do cimento durante a hidratação, por meio de aquecedores individuais e medindo-se a diferença de potencial de entrada dos aquecedores. O ensaio foi realizado em um equipamento de calorimetria marca Grace Adiacal Sn 1272434, conforme Figura 4.6, em caixa lacrada que possui quatro canais de entrada e quatro termopares, permitindo a análise simultânea de quatro misturas. O fluxo de calor é determinando por meio da curva de calor de hidratação ao longo do tempo de forma semiadiabática.
Figura 4.7: Equipamento para ensaio de calorimetria.
4.2.3 Confecção do concreto
Os concretos CAA e CCV foram confeccionados de acordo com os traços estabelecidos no estudo de dosagem em laboratório. Foi utilizada uma betoneira de 350 litros segundo procedimentos usuais do laboratório. Na fabricação do concreto convencional, após umedecer a betoneira com água, foi adicionado todo o agregado graúdo e 70% da água de amassamento. A betoneira foi acionada por 1 minuto. Em seguida foi adicionado cimento e feita a mistura por 1 minuto. Depois foi acrescentado o agregado miúdo e feita à homogeneização por 1 minuto. Logo após adicionou-se o aditivo Sikament® SA e o restante da água de amassamento e misturado por 5 minutos. Foi então determinado o slump do concreto.
Na produção do concreto autoadensável foi realizada a mesma sequência descrita acima. Por último, foi adicionado o aditivo superplastificante ViscoCrete 3535® CB. Após adição do aditivo superplastificante, o concreto foi misturado na betoneira e
logo em seguida foram realizados os ensaios espalhamento (slump flow test), slump flow T500, Anel J, caixa L e funil V.