4. R ESULTADOS DA CAMPANHA EXPERIMENTAL
4.2.2. Massa volúmica e absorção de água
Conforme descrito em 3.3.3., a determinação da massa volúmica e da absorção dos diversos agregados utilizados foi realizada segundo a norma NP EN 1097-6 (2002), que prevê procedimentos distintos para agregados finos (0,063 a 4 mm) e grossos (4 a 31,5 mm).
4.2.2.1. Resultados obtidos
No Quadro 4.13 e na Figura 4.7, são apresentados os resultados referentes às propriedades citadas, nomeadamente a massa volúmica do material impermeável ( , a massa volúmica das partículas secas em estufa ( e a massa volúmica das partículas saturadas com superfície seca ( dos diversos agregados.
Todos os cálculos necessários para a obtenção dos valores das massas volúmicas e absorção são apresentados no ANEXO D.
Quadro 4. 13 - Massas volúmicas dos agregados
Areia fina Areia grossa Leca HD Leca M RLHD RLM
(kg/m3) 2617,5 2624,8 1265,9 732,6 2384,8 1182,8
(kg/m3) 2609,1 2615,4 1229,3 689,7 2007,2 1135,6
(kg/m3) 2603,9 2609,7 1091,6 594,5 1734,6 877,5
Figura 4. 7 - Massas volúmicas dos agregados
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
Areia fina Areia grossa Leca HD Leca M RLHD RLM
M ass a vol úm ica (kg/ m 3)
A absorção às 24 h (WA24h) dos diversos agregados é apresentada no Quadro 4.14 bem como na Figura 4.8.
Quadro 4. 14 - Absorção dos agregados após 24 horas
Areia fina Areia grossa Leca HD Leca M RLHD RLM
WA24h (%) 0,2 0,2 12,6 23,2 15,7 29,4
Figura 4. 8 - Absorção dos agregados após 24 horas
No ANEXO K, encontram-se os cálculos que permitiram diferenciar, ao nível da constituição, as quantidades percentuais das diferentes fracções presentes nos agregados reciclados, nomeadamente a fracção correspondente à pasta ou argamassa e a fracção correspondente ao agregado de origem. A constituição obtida apresenta-se em seguida:
[4.1]
[4.2]
O agregado RLM é composto apenas por agregado de origem e pasta, dado que não foram utilizados agregados finos na produção destes betões.
4.2.2.2. Discussão dos resultados
No que concerne à massa volúmica seca dos agregados leves, registaram-se os valores 1091,6 kg/m3 para o agregado leve estrutural (Leca HD) e 594,5 kg/m3 para o agregado leve de enchimento (Leca M). Estes resultados corroboram o trabalho de Bogas (2011), onde o autor obteve uma massa volúmica seca a variar entre 1052 e 1072 kg/m3 para o agregado leve estrutural constituído por Leca HD. De igual modo, também os resultados cedidos pelo fornecedor corroboram os resultados obtidos, sendo 1080 ± 150 kg/m3 para o agregado leve estrutural e 550 ± 15 kg/m3 para o agregado leve não estrutural.
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00
Areia fina Areia grossa Leca HD Leca M RLHD RLM A bs orção após 24 h (% )
Absoção após 24 h (experimental) Fabricante
Posteriormente, ao analisar esta propriedade nos agregados reciclados de betão leve, conclui-se existir um aumento da massa volúmica conclui-seca de 60% e 50%, comparativamente aos agregados leves estruturais e não estruturais, respectivamente. Conforme referido (equações [4.1] e [4.2]), os agregados reciclados são constituídos não só pela fracção de agregados leves de origem, como também, por uma fracção de argamassa ou pasta. Sendo a massa volúmica desta fracção superior à dos agregados leves de origem, é expectável observar um aumento desta propriedade nos mesmos.
Uma possível justificação para o menor aumento de massa volúmica observado no RLM resulta da menor percentagem de pasta presente no mesmo (equação [4.2]), comparativamente ao RLHD (equação [4.1]).
Porém, vários autores concluem que, na presença de agregados de massa volúmica “normal”, esta característica inverte-se, apresentando os agregados naturais maior massa volúmica, comparativamente aos agregados reciclados [Evangelista (2007), Leite (2001), Brito (2005), Gonçalves (2007)].
No Quadro 4.14 e na Figura 4.10, são apresentados os resultados obtidos da absorção de água às 24 horas para os agregados utilizados. O agregado leve estrutural apresentou uma absorção de 12,6% enquanto que a do agregado leve não estrutural foi de 23,3%. Ambos os valores são coerentes com os facultados pelo fornecedor, que apenas define um valor máximo admissível, sendo 20% no agregado leve estrutural e 34% no agregado leve de enchimento. De igual forma, Bogas (2011) obteve valores similares de absorção às 24 horas (12,3%) para o mesmo agregado leve estrutural (Leca HD). Também o trabalho apresentado em EuroLightConR23 (2000) obteve, para um agregado leve estrutural (Leca 670), uma absorção de 12,5%.
Como seria expectável, o agregado leve não estrutural (Leca M) registou valores de absorção superiores aos registados pelo agregado leve estrutural (Leca HD). Conforme descrito, para condições de interconectividade idênticas, o agregado leve não estrutural (Leca M) apresenta uma menor massa volúmica, possuindo na sua constituição maior porosidade, que por sua vez resulta no aumento da absorção de água.
Nos agregados reciclados de betão leve, à semelhança das diferenças observadas entre os agregados leves estruturais e de enchimento, também estes demonstraram um aumento da absorção face aos agregados leves. Assim, registaram-se aumentos de 3,1% e 6,2% nos agregados reciclados de betão leve estrutural e não estrutural face aos seus homólogos. Este aumento resulta de dois factores: - a maior percentagem de partículas partidas, resultante do processo de trituração dos betões de origem (BOHD e BOM), dá origem a partículas mais angulosas e onde a película exterior dos agregados leves se encontra mais danificada. Ao se expor o interior do agregado leve, de maior porosidade, ocorre um aumento natural da absorção; - a argamassa que circunda os agregados leves contribui também para o aumento da absorção. Não existe um aumento idêntico da absorção nos
agregados reciclados face aos seus homólogos de origem, podendo esta diferença ser relacionada com o aumento mais significativo na massa volúmica do agregado reciclado de betão leve estrutural que, conforme justificado, apresenta uma maior taxa de incorporação de argamassa.
4.2.3. Baridade
A caracterização desta propriedade foi realizada segundo o procedimento especificado na norma NP EN 1097-3 (2000), conforme referido em 3.3.7. De destacar que, à semelhança do sucedido nos ensaios anteriores, foi realizada uma correção granulométrica para todos os agregados, com excepção das areias.
4.2.3.1. Resultados obtidos
No Quadro 4.15 e na Figura 4.9, são apresentados os valores médios obtidos para a baridade não compactada de cada um dos tipos de agregados analisados. Todos os cálculos necessários para a obtenção dos valores médios são apresentados no ANEXO E.
Quadro 4. 15 - Baridade média dos agregados
Areia fina Areia grossa Leca HD Leca M RLHD RLM
Baridade (kg/m3) 1495 1493 681 339 1000 463
Figura 4. 9 - Baridade média dos agregados
4.2.3.2. Discussão dos resultados
Dos ensaios realizados, pode concluir-se que os agregados finos naturais (areia fina e areia grossa) apresentam baridades muito semelhantes, rondando 1500 kg/m3. Quanto aos agregados leves, estes apresentam os valores de 681 (Leca HD) e 339 kg/m3 (Leca M). Os resultados obtidos são suportados pelos valores facultados pelo fornecedor, cerca de 610 kg/m3 para os agregados leves estruturais e 330 kg/m3 para os agregados leves de enchimento. De igual modo, Bogas (2011) obteve para os agregados leves estruturais uma massa volúmica aparente de 688 kg/m3.
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
Areia fina Areia grossa Leca HD Leca M RLHD RLM
B ari dade (kg/ m 3) Baridade Fabricante
À semelhança do verificado em 4.2.2., esta propriedade revelou um aumento muito significativo nos agregados reciclados, tendo sido observado um aumento mais acentuado no agregado reciclado de betão leve estrutural (RLHD). Este aumento era expectável dado que, conforme descrito em 2.2.2., esta propriedade é directamente afectada pela granulometria do agregado (neste caso não interfere uma vez que ambos os agregados reciclados foram alvo de um ajustamento granulométrico à curva de referência da Leca HD), pela forma das partículas e pela compacidade do agregado. Para os agregados reciclados, registaram-se valores de 1000 kg/m3 para o RLHD e 463 kg/m3 para o RLM, sendo este aumento face aos seus homólogos justificado pela maior percentagem de pasta presente na sua constituição (equações [4.1] e [4.2]). Verifica-se também que os agregados reciclados, face aos agregados leves de origem, apresentam um menor aumento da baridade do que de massa volúmica. Isso resulta de os agregados reciclados apresentarem uma forma menos esférica, o que contribui para a redução da sua compacidade.
4.2.4. Teor em água
A caracterização desta propriedade foi feita de acordo com o procedimento especificado na norma NP EN 1097-3 (1998), referido em 3.3.8. À semelhança do sucedido nos ensaios anteriores, foi efectuada uma correção granulométrica para todos os agregados, com excepção das areias.
4.2.4.1. Resultados obtidos
O Quadro 4.16 apresenta os valores médios obtidos para o teor em água de cada um dos tipos de agregados analisados. Todos os cálculos necessários para a obtenção dos valores médios são apresentados no ANEXO F.
Quadro 4. 16 - Resultados médios obtidos para o teor em água dos agregados
Material Teor em água médio (%)
Areia fina 3,0 Areia grossa 2,5 Leca HD 4,7 Leca M 4,1 RLHD 5,1 RLM 5,4
Tendo esta propriedade uma elevada influência na razão a/c e consequentemente na trabalhabilidade dos betões produzidos, optou-se por realizar o ensaio em todos os agregados utilizados durante a campanha experimental. As areias apresentaram um elevado teor em água, registando valores de 3,0% para a areia fina e 2,5% para a areia grossa. Tanto os agregados leves como os agregados reciclados apresentaram teores em água entre 4 e 6%.