Revisão de traços da literatura

A Tabela 1 apresenta algumas das misturas utilizadas para fabricação do Concreto de Pós Reativos de autores que são referência neste tipo de concreto. Os valores dos traços apresentam-se unitários com base na quantidade inicial de cimento.

Ainda na Tabela 1 pode-se observar que desde o início das pesquisas em CPR até as pesquisas mais recentes, não se chegou em um consenso de qual a quantidade ideal para cada material. Também é possível notar que várias pesquisas usaram fibras de aço, outras utilizaram fibras de polipropileno e em outras não foi utilizado nenhum tipo de fibra na mistura. Como já dito anteriormente no item 2.3.1.5, as fibras tem um papel fundamental nas propriedades do concreto, como o aumento na ductibilidade da estrutura. Portanto, as pesquisas que tiveram a inclusão das fibras apresentaram peças mais dúcteis, ou seja, obtiveram um maior grau de deformação até o ponto de ruptura.

Ainda em relação às fibras, observa-se que quando estas são de aço, é necessária uma quantidade maior na mistura, quando comparadas com as fibras de polipropileno que aparecem em quantidades bastantes baixas nos estudos apresentados até o momento e presentes na Tabela 1. Consegue-se assumir, portanto, para as fibras de aço um valor de aproximadamente 10 vezes a quantidade de fibras de polipropileno usada, apenas como um parâmetro comparativo, mas que vem ocorrendo desde as primeiras pesquisas listadas.

Em geral, não se chegou a uma conclusão definitiva em relação à quantidade de fibras de aço na mistura. Já para as fibras de polipropileno, como indicado no item 2.3.1.5, os melhores resultados obtidos através do estudo de Ju et al. (2018) foram com 0.9% da quantidade de cimento da mistura. Vale ressaltar que esta performance foi específica para aquele traço desenvolvido naquela pesquisa. Provavelmente caso este traço fosse repetido, poderia apresentar resultados diferentes pois a escolha dos materiais e suas propriedades podem ser alteradas.

Na Tabela 1 ainda é possível observar que, apesar de ser um concreto com baixa relação a/c se comparado aos demais concretos, os traços de CPR apresentados contêm composições com relação a/c desde 0,15 (bastante reduzida) até 0,282 (mais próxima da relação utilizada para concretos comuns), fazendo com que este ainda não seja um fator cuja decisão de quantidade ótima seja unânime, nem mesmo com o passar do tempo, pois observando-se apenas os últimos 10 anos de pesquisa, as relações a/c variam desde 0,179 a 0,250. Tal fator está

diretamente ligado à quantidade de areia e micropartículas que precisam ser hidratadas, além da combinação com o aditivo escolhido para a mistura.

As diferenças entre a quantidade de areia são bastantes expressivas também uma vez que variam de 61,4% a 167% em relação à massa de cimento. Esta diferença é considerável pois em cada um dos traços, além da necessidade de hidratação das partículas em conjunto como aditivo, a granulometria para a mistura foi feita de forma diferente, por vezes contendo peneiras mais grossas (acima da peneira 0,6 mm) ou mais finas (abaixo da peneira 0,150 mm) e até mesmo com métodos de empacotamento de partículas diferentes.

A quantidade de aditivo é o único parâmetro que não pode ser fixado, respeitando uma variação pré-determinada, pois depende de vários ensaios para que seja possível a total hidratação das partículas da mistura em conjunto com a quantidade de água disponível. Outro fator que impede a imposição da quantidade de aditivo é o fato de sua capacidade de aproveitamento estar interligada diretamente à quantidade de água que será utilizada.

Além disso, é necessária análise na escolha da base do superplastificante. Entre os 24 traços apresentados na Tabela 1, aditivos das mais variadas bases foram usados, como poliacrilato, policarboxilato, éter carboxílico modificado de 3ª geração, entre outros. Como já dito no item 2.3.1.1, a quantidade ideal de aditivo deve ser experimentalmente testada e escolhida pois depende do tipo de cimento a ser utilizado na mistura e como este interage com o aditivo selecionado.

Tabela 1 - Traços de Concreto de Pós Reativos da literatura em massa

Autor Cimento Areia Pó de quartzo Sílica ativa Aditivo

superplastificante Fibras aço

Fibras polipropileno Água Richard e Cheyrezy, 1995 1,000 1,100 0,390 0,230 0,019 0,175 - 0,190 Richard, 1996 1,000 1,433 0,298 0,326 0,027 - - 0,277 Bonneau et al, 1996 1,000 1,049 - 0,249 0,018 0,154 - 0,150 V. Matte, 1999 1,000 1,430 0,300 0,325 0,018 0,275 - 0,200 Staquet e Espion, 2004 1,000 1,430 0,300 0,324 0,021 0,218 - 0,230 Biz, 2001 1,000 1,430 0,300 0,320 0,010 - - 0,290 Vanderlei, 2004 1,000 0,614 0,170 0,177 0,020 - - 0,216 Vanderlei, 2004 1,000 1,101 0,235 0,246 0,020 - - 0,216* Lee et al, 2007 1,000 1,250 0,350 0,300 0,099 0,056 - 0,186 Vanderlei e Giongo, 2006 1,000 1,101 0,235 0,246 0,020 - - 0,216 Liu et al., 2009 1,000 1,250 - 0,250 0,043 0,254 - 0,216 Gaiofatto e da Silva, 2012 1,000 1,100 0,238 0,241 0,065 - 0,010 0,250 Gaiofatto e da Silva, 2012 1,000 1,100 0,238 0,241 0,065 - 0,030 0,250 Gaiofatto e da Silva, 2012 1,000 1,100 0,238 0,241 0,065 - 0,050 0,250 Yazici et al., 2010 1,000 1,128 0,483 0,232 0,045 - - 0,179 Yazici et al., 2010 1,000 1,128 0,483 0,232 0,045 0,186 - 0,179

The concrete Portal** 1,000 1,670 0,310 0,250 0,030 0,200 - 0,250

The concrete Portal** 1,000 1,670 0,310 0,250 0,030 - - 0,250

Gusmão, 2017 1,000 1,101 0,235 0,246 0,030 - - 0,180

Ju et al., 2018 1,000 1,283 0,345 - 0,020 - 0,003 0,190

Ju et al., 2018 1,000 1,283 0,345 - 0,020 - 0,006 0,190

Ju et al., 2018 1,000 1,283 0,345 - 0,020 - 0,009 0,190

Ju et al., 2018 1,000 1,283 0,345 - 0,020 - 0,012 0,190

Fonte: Autoria própria

*Pesquisa realizada também com traços acessórios que possuíam relações de a/c de 0,16, 0,18 e 0,20 além do traço apresentado na Tabela 1. **http://www.theconcreteportal.com/reac_pow.html, acessado em novembro de 2019.

Na Tabela 2 é possível observar os valores máximos, mínimos, média e desvio padrão de cada material apresentado nos 24 traços da literatura pesquisada. Tomando como base o valor da média dos traços, na última coluna, “% do desvio”, quando se analisa a taxa da relação entre o desvio padrão e a média das amostras, tem-se o percentil que o desvio padrão encontrado representa na amostra considerando a média dos valores como o valor de 100%.

Tabela 2 - Relação entre os valores apresentados nos traços da literatura, em massa

Material Valor máximo Valor mínimo Média (ȳ) Desvio

padrão % do desvio Areia 1,670 0,614 1,239 0,219 18% Pó de quartzo 0,483 0,170 0,309 0,076 24% Sílica ativa 0,326 0,177 0,262 0,041 16% Superplastificante 0,099 0,010 0,033 0,021 63% Fibras aço 0,275 0,056 0,198 0,064 32% Fibras polipropileno 0,050 0,003 0,017 0,016 91% Água 0,290 0,150 0,217 0,038 17%

Fonte: Autoria própria

Portanto, com base no procedimento descrito e na Tabela 2, pode-se observar que a maior variação foi atribuída às fibras de polipropileno, uma vez que nenhum dos traços apresentou quantidades próximas. Já a menor variação ficou entre a sílica ativa, água e a areia, onde os valores se apresentaram em geral com baixa taxa de variação. A análise do superplastificante não apresenta muita significância, devido aos motivos anteriormente citados.