O presente estudo encontra-se estruturado em 7 capítulos, incluindo esta introdução, os quais se organizam do seguinte modo:
O Capítulo 2 apresenta um levantamento do estado da arte, incluindo vantagens e desvantagens do BAC; materiais constituintes; as propriedades do BAC no estado fresco e endurecido; ensaios para avaliar as propriedades do BAC no estado fresco e endurecido.
No Capítulo 3 descrevem-se três métodos de referência de composição do BAC, nomeadamente, o método Okamura et al., o método de JSCE e o método de Nepomuceno.
O Capítulo 4 diz respeito a uma pesquisa bibliográfica sobre os resíduos de construção e demolição e sua reutilização.
O Capítulo 5 apresenta a metodologia adoptada na fase experimental do presente estudo, fazendo-se referência aos métodos de cálculo, bem como à descrição pormenorizada dos ensaios dos agregados, argamassa no estado fresco e no estado endurecido.
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No Capítulo 6 apresentam-se e discutem-se os resultados obtidos durante a campanha experimental, sine qua non aferindo a variação de desempenho das argamassas com o aumento da incorporação de agregados finos reciclados.
No Capitulo 7 apresentam-se as conclusões do estudo realizado e algumas propostas para trabalhos futuros.
Por último, apresentam-se as referências bibliográficas e os anexos referenciados ao longo do texto.
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Capítulo 2 – Desenvolvimento, Definição e
Propriedades do BAC
2.1 – Introdução
Actualmente vivemos numa era de globalização e de grande desenvolvimento tecnológico, pelo que a indústria da construção está cada vez mais mecanizada, mais rápida e menos dispendiosa, conduzindo a um decréscimo na mão-de-obra especializada.
A composição do betão convencional vibrado é actualmente estudada e controlada com grande rigor, exigindo mão-de-obra especializada, nomeadamente nos trabalhos de compactação, sob pena de se prejudicarem as propriedades mecânicas e de durabilidade das estruturas. Foi precisamente a redução da mão-de-obra especializada e o consequente decréscimo na qualidade da construção, que em 1983, no Japão, a durabilidade das estruturas de betão passou a ser um assunto de grande interesse [65].
Em 1986, o professor Hajime Okamura [65] iniciou estudos preliminares com o objectivo de conceber um betão que não exigisse trabalhos de compactação e que, desta forma, pudesse garantir a durabilidade das estruturas sem necessidade de mão-de-obra especializada para esses trabalhos. Em 1988, Okamura e Ozawa [95] apresentaram o primeiro protótipo para a auto- compactabilidade dos betões. Segundo estes investigadores era necessário uma baixa relação água/(materiais finos) para se alcançar a adequada viscosidade e o uso de superplastificantes para controlar a tensão inicial de corte. Por outro lado, era necessário limitar o teor de agregado grosso e aumentar o teor de pasta para prevenir tensões internas elevadas entre partículas, evitando assim o congestionamento dos agregados e permitindo que o betão flua através de obstáculos sem segregação.
Segundo os autores, o BAC então desenvolvido apresentou um desempenho satisfatório, tendo em consideração a retracção de secagem, a retracção autogénea, o calor de hidratação, a massa volúmica e outras propriedades [95].
Em 1992, na CANMET & ACI International Conference, realizada na cidade de Istambul, Ozawa [63], através da sua apresentação, divulgou o conceito do BAC de forma mais abrangente. O BAC passou então a ser definido como um betão capaz de se auto-compactar por acção da gravidade, preenchendo todos os espaços da cofragem, apenas através do seu próprio peso e sem necessidade de compactação através de meios externos de vibração, como necessita o betão corrente.
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Nos últimos 20 anos, o desenvolvimento e estudo do BAC conduziu à sua ampla utilização. A principal preocupação diz respeito ao aperfeiçoamento das suas características mecânicas e, nas últimas décadas, os aspectos relacionados com a sua durabilidade [55]. A aplicação do BAC, tem sido frequente em vários Países, tais como, o Japão, a Suécia, a Holanda, o Dubai, entre outros. Já em Portugal, a utilização do BAC per si não é muito significativa, apesar de se desenvolverem estudos em várias universidades do País. Em Portugal, este tipo de betão já foi aplicado na reparação e reforço de estruturas, mas continua a ser visto como um betão especial para situações especiais e não como um betão corrente [46].
2.2 - Definição
Antes do aparecimento do BAC, alguns betões não necessitavam de consolidação externa para obter a necessária compacidade. Apesar disso, não foram designados auto-compactáveis. Nas recomendações incluídas no documento técnico emitido pela AFGC (Betons Auto-Plaçants: Recommandations Provisoires) em 2000 são excluídos os betões com elevado abaixamento no cone de Abrams, convencionalmente usados sem vibração, tais como os betões para pilares (estacas) e paredes diafragma, betões imersos, ou betões de enchimento [46].
Existem várias definições para o BAC, mas os princípios base são os mesmos. Segundo Nepomuceno [46], a auto-compactabilidade do betão fresco, é a capacidade que este possui de preencher cofragens e envolver os varões das armaduras pela acção da gravidade e sem perda de homogeneidade. Para o betão ter esta capacidade, deve ser dotado de propriedades reológicas e trabalhabilidade adequadas, uma vez que, durante a betonagem não está sujeito a vibração. Deve ser resistente à ocorrência de segregação, de que são exemplos a exsudação e o assentamento das partículas mais grossas (sedimentação). No BAC é possível ocorrer um volume de ar residual, tal como ocorre no betão corrente, ou pode-se aumentar o teor de ar artificialmente para, por exemplo, aumentar a sua resistência à acção de gelo e degelo [62]. Avery [4], corrobora com os autores supracitados, ao mencionar que a aplicação do BAC não necessita de compactação externa, uma vez que este tem a capacidade de preencher totalmente as cofragens, não deixa espaços vazios, não ocorrem fenómenos de segregação durante a sua aplicação e o tempo em que permanece fluído. Este desempenho consegue-se pelas características de fluidez e de deformabilidade da pasta, as quais resultam da optimização das quantidades da mistura e da incorporação de adições e adjuvantes que incitam a fluidez, evitando fenómenos de segregação e exsudação [4].
Também Silva [86] vai de encontro com as definições anteriores, ao referir que a optimização da mistura é conseguida essencialmente através de alterações nas quantidades de agregados, na incorporação de superplastificantes de modo a proporcionar elevada fluidez à mistura, na
37 optimização da quantidade e proporção entre os vários agregados, no ajuste da fluidez e da viscosidade evitando a ocorrência de segregação de ambos, mantendo assim as propriedades do BAC durante a fase de colocação, até ao endurecimento deste. É de salientar que a optimização da mistura de agregado deve ser cuidadosamente estudada, caso contrário esta pode impossibilitar a obtenção de um BAC. Assim, existem vários métodos que através de um conjunto de ensaios, tanto no estado fresco como no estado endurecido, possibilitam essas optimizações, as quais irão ser abordados posteriormente [86].
A NP EN 206-9, publicada em 2010, consolida as definições dos autores supracitados, define que o BAC é capaz de escoar e compactar apenas sob acção do seu próprio peso, encher a cofragem com as suas armaduras, tubos, negativos, etc., conservando a sua homogeneidade [49].