Estudo comparativo da resistência à compressão axial de concretos produzidos com
diferente proporção nos agregados, utilizando britas zero, um e dois
Comparative study of compressive strength of concrete produced with different
proportion in rock aggregates, using gravel zero, one and two
André Pereira Dias1, Kênia Araújo de Lima2
Resumo: Um dos materiais fundamentais para a fabricação do concreto é o agregado graúdo, cuja característica principal é a petrografia, que quando dentro dos padrões, permite a utilização desse agregado para a produção de concreto. São vastas as dimensões de agregado graúdo, que podem influenciar na resistência à compressão axial do concreto, e também interferir no custo final do produto. Para saber o quanto os agregados podem influenciar na resistência à compressão do concreto, foram realizados ensaios com prensa hidráulica manual dentro dos padrões especificados pelas normas da ABNT e após a finalização de tais ensaios, aplicaram-se métodos probabilísticos para a obtenção dos resultados. Esses ensaios demonstraram que dentre as britas de número um, dois e três, a de número um obteve um traço com melhor resistência quando utilizada sem mistura, porém apresenta um custo maior. Entretanto, quando misturada com agregado de granulometria diferente, apresentou o traço com menor custo final. A relação água/cimento também trouxe importância significativa na escolha da granulometria do agregado, visto que além da sua diferença granulométrica, tal relação tem grande influência nas propriedades físicas do concreto.
Palavras-chave: Granulometria; Influência; Traço.
Abstract: One of the essential material to the concrete manufacture is the coarse aggregate, wich main characteristic is the petrographic, that when within the standarts, allows the utilization of this aggregate to the concrete production. There is a great size variety of coarse aggregate, that might affect the final cost of the product. In order to determinate how much aggregate can affect the compressive strength of concrete, tests with manual hydraulic press were performed according to the standarts stablished by the ABNT rules and after the application of these tests, it was performed probabilistic methods for the obtention of results. These tests demonstrated that among the crushed stones number one, two and three, the number one achieved a higher resistant feature when used without any mixture, though it presents higher cost. However, when mixed with aggregate of different granulometry, it presented lower final cost. The water/cement relation also brought significant importance for the granulometry of the aggregate, seen that in addition to its particle size difference, this relation has great influence at the physics quality of the concrete.
Keywords: Granulometry; Influence; Trace.
1 Introdução
Para a produção do concreto os agregados ocupam cerca de 60 a 75% do volume total, sendo o concreto um material utilizado em larga escala na construção civil. Os agregados podem ser naturais como: seixo rolado e areia, ou artificiais como: brita e pó de brita. Segundo Lacerda e Valverde (2013), no Brasil em 2011 foram produzidos 267.987.000 T e em 2012 foram produzidos 287.040.000 T, sendo que no ano de 2012 houve um aumento de 7,1% na produção, esses dados indicam que quanto mais se utiliza o material mais é necessário à produção de trabalhos e pesquisas ligas as suas influencias.
Segundo Valverde (2001), no Brasil, a produção de brita divide-se por tipos de rochas, em 85% de rochas granitoides (granito, gnaisse, riolito e outras), 10% de rochas calcárias (calcário e dolomito) e 5% de basalto e diabásio. Pela variedade de rochas que podem ser exploradas para obtenção desses agregados, consideram-se como abundantes estes recursos em quase todos os países.
O estudo propôs o comparativo das resistências à compressão entre alguns traços, que são influenciados pelas diferentes dimensões de agregados graúdos, no intuito de se obter uma melhor
compacidade dos mesmos. Os testes foram feitos em relação a principal característica mecânica do material em estudo, que é a resistência à compressão axial. Além do comparativo entre as resistências axiais do concreto, também foi realizado pesquisas, demonstrando qual dos traços se obtém a melhor relação preço gasto para um m3 para cada traço de concreto produzido.
O fator água cimento nada mais é que a relação entre as quantidades em massa da água presente no concreto, sendo a resistência aos esforços mecânicos sua principal característica, visto que essa propriedade melhora em razão inversa à relação água/cimento assim como sua durabilidade também (PETRUCCI, 2005).
Conforme Araújo (2010), o concreto endurecido tem sua resistência influenciada por vários fatores, como o consumo de cimento e de água, tipo de agregados, mistura com aditivos e grau de adensamento na sua produção. Quanto maior a relação água/cimento menor é a resistência à compressão e menor é sua durabilidade.
Segundo Campiteli (2004) os procedimentos para dosagem são adotados em função das propriedades desejadas para uma determinada aplicação com materiais disponíveis, à dosagem se baseia em regras e procedimentos práticos para obtenção do traço desejado.
1Graduando em Engenharia Civil, Orientando, UNEMAT, Sinop, Brasil, andrediasde1789@hotmail.com
2 Fundamentação teórica
2.1 Materiais
Concreto é um material que resulta da mistura dos agregados (naturais ou britados) junto com água e cimento, alguns podem empregar a adição de alguns tipos de aditivos como, por exemplo, aceleradores de pega ou sua retardação, e muitos outros tipos. Há também a adição de minerais como escorias de alto forno, pozolanas, fíleres calcários, tanto os aditivos como os minerais servem para melhorarem a característica do concreto fresco ou endurecido (ARAÚJO, 2010).
2.1.1 Cimento
Segundo Kihara e Centurione (2005) apud Amorin (2010), como qualquer outro material, o cimento tem seu principal constituinte, o clínquer, material sintetizado e peletizado, resultante da calcinação a uma temperatura de aproximadamente 1450º C, essa mistura se trata de calcário e argila com eventuais corretivos químicos de natureza silicosa, aluminosa ou ferrífera, empregados de modo a garantir o quimismo da mistura. Amorin (2010) afirma que pode haver outras formulações bem simples do cimento Portland, uma delas, por exemplo, consiste na moagem do clínquer apresentado na Figura 1, previamente obtido com uma ou mais forma de sulfato de cálcio em pequenas proporções de 3 a 5% do volume total, com o objetivo de regular o tempo de pega ou endurecimento inicial.
Figura 1 - Clínquer para fabricação de cimento Fonte: Bastos, 2006.
Alguns dos tipos de cimentos mais utilizados são: Cimento Portland Comum CP I, cimento Portland CP V ARI, cimento Portland Pozolânico CP IV, cimento Portland de Alto Forno CP III (Com escória), cimento Portland Composto CP II-F, cimento Portland Composto CP II-E e o Cimento Portland CP II-Z: (com adição de material pozolânico) tem a característica de gerar calor em menor velocidade do que o cimento comum, ele apresenta maior resistência ao ataque de sulfatos contidos no solo, empregado em obras civis em geral, subterrâneas marítimas, e industriais, na produção de argamassas, concretos simples, armado, protendido e peças pré-moldadas (AMORIN, 2010). 2.1.2 Agregados
De acordo com Bastos (2006), os agregados correspondem a 70 % do material que compõe o concreto, sendo ainda considerado um componente de baixo custo e podem ser classificados quanto à origem em naturais ou artificiais. Os naturais são aqueles encontrados na natureza, como areias de rios e pedregulhos, também chamados cascalho ou seixo
rolado, já os agregados artificiais são aqueles que passaram por algum processo para obter as características finais, como as britas originárias da trituração de rochas.
Segundo Bastos (2006), agregado miúdo tem diâmetro máximo igual ou inferior a 4,8 mm, e o agregado graúdo tem diâmetro máximo superior a 4,8 mm. Os agregados podem também ser classificados em leves, normais e pesados, as britas normais são geralmente obtidas pela trituração de rochas, como basalto, gnaisse e granito. Os agregados graúdos (britas) têm a seguinte numeração e dimensões máximas como na Tabela 1.
Tabela 1 – Faixas granulométricas dos agregados graúdos. Tipo das britas Dimensão mínima
(mm) Dimensão máxima (mm)
Pedra Britada N. 0 4,8 9,5
Pedra Britada N. 1 9,5 19
Pedra Britada N. 2 19 38
Pedra Britada N. 3 38 76
Pedra-de-mão 76 -
Fonte: Bastos, 2006.
2.1.3 Água para o amassamento
A água de amassamento tem influência sobre dois aspectos do concreto, pois o torna uma argamassa trabalhável, consequentemente facilita o transporte, lançamento e adensamento, e reage quimicamente com o cimento, formando os compostos de hidratação, além de ter influência direta na resistência do concreto (TREVISOL, 2007). Segundo estudos realizados por Yazigi (2002), o excesso de água permanece na argamassa até que haja a evaporação durante o endurecimento do concreto, é durante esse processo que enquanto a água sai ficam os espaços vazios, formando canais capilares ou bolhas. Em conhecimento desses fatores pode-se afirmar que quanto mais água utilizada na mistura maior será o volume de vazios e, consequentemente, menor será a resistência.
Para tipos de concretos que necessitam de aplicações especificas existem o aditivo e as adições. Aditivo é o produto para ser adicionado ao concreto durante o seu processo de preparo, sua quantidade não deve ser mais que 5% do cimento. Esse produto tem o objetivo de mudar as propriedades do concreto, podendo ser no estado fresco, endurecido ou em ambos, ABNT (2011, p. 19). Segundo Furquim (2006), o concreto como material poroso, passa a apresentar algumas desvantagens em algumas de suas funções estruturais, para que isso possa ser minimizado, entra a adição mineral como a sílica ativa, escória de alto forno, cinza volante, cal hidratada e outros. Estrutura da zona de transição nas Figuras 1 e 2.
Figura 3 - Estrutura na ZT do concreto de alta resistência Fonte: Dal Molin, 1995.
2.2 Métodos para dosagens
Segundo Moreira (2004), dimensionar o concreto consiste, em determinar as quantidades de material dentro das proporções estabelecidas no laboratório, são dois os princípios gerais que regem a dosagem, o volumétrico e o gravimétrico. Para que seja feita a dosagem é necessário encontrar o traço do concreto ou sua composição, que pode ser montado de diversas maneiras, mas sempre seguindo o método que determine as quantidades, ou seja, o laboratório determina o traço em massa, como referência à unidade de massa de cimento.
Em obra, geralmente é feita a dosagem pelo método volumétrico que no caso, refere-se ao saco de cimento, cujo volume é de 35 litros. Quando se determina o traço pela massa é chamado de gravimétrico, isto é, pelo peso ou massa dos componentes (MOREIRA, 2004).
Para Metha e Monteiro (2006), o objetivo da dosagem é manter medidas proporcionais para compor o concreto, expressando resumidamente com a escolha dos materiais adequados entre aqueles disponíveis e a determinação da combinação mais econômica destes, que produza um concreto que atenda características de desempenho mínimas estabelecidas.
O método da ABCP/ACI (Associação Brasileira de Cimento Portland/American Concrete Institute) preocupa-se com a trabalhabilidade através de vários fatores relativos aos materiais, assim como as condições de execução, adensamento e as dimensões das peças. Um conceito de suma importância para tal método é o vínculo para cada granulometria da areia e cada tamanho máximo de agregado graúdo, isso implica em um valor máximo do volume de agregado compactado seco por m3 de concreto, método esse que também pode ser usado para concretos de consistência plástica, fornecendo traços com baixos teores de areia para obter misturas mais econômicas (BOGGIO, 2000).
O método de dosagem IPT/EPUSP constitui em uma atualização e generalização feita pela Escola Politécnica da USP a partir do método desenvolvido inicialmente no IPT – Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo. Segundo Boggio (2000), assim que determinada a dimensão máxima característica do agregado graúdo dentre funções estabelecidas pelas suas exigências, parte-se para a escolha desses agregados graúdos ou da mistura deles levando em consideração sua disponibilidade no local, e se existe alguma possibilidade de economia em algum desses fatores
na obra. O próximo passo é obter a composição granulométrica do agregado graúdo que possibilite a obtenção de uma mistura com máxima massa unitária (BOGGIO, 2000).
Segundo Boggio (2000), a grande vantagem do método de Lobo Carneiro é que tal método pode ser desenvolvido com o mínimo de ensaios feitos em laboratório, sendo necessário à determinação das composições granulométricas dos agregados, a não ser que já se tenha dados relevantes aos agregados da localidade como valores médios e suas composições. Com os valores médios das granulometrias determina-se a composição de dois ou mais agregados, sendo que se enquadrem dentro das faixas estabelecidas pelo professor Lobo Carneiro. As faixas adotadas nas composições granulométricas ótimas, sugeridas por Lobo Carneiro estão associadas com diferentes dimensões máximas características do agregado total, faixas entre 9,5 mm e 76 mm, e utiliza até três diferentes tipos de adensamento que varia entre o manual e o vibratório intenso (BOGGIO, 2000).
2.3 Resistência à compressão axial do concreto
No momento em que se teve certeza de que o concreto tem, como característica principal, a de resistir a esforços de compressão, profissionais de Engenharia passaram a utilizá-lo em seus cálculos de projetos, deixando solicitações de tração e corte para outros materiais como o aço. O concreto pode ser comparado com uma rocha artificial, podendo atingir resistências semelhantes a algumas rochas que dão origem aos seus agregados (HELENE e ANDRADE, 2010).
A resistência à compressão do concreto é a sua principal propriedade mecânica, pois além de estar relacionada à estrutura interna do material, que proporciona ao mesmo uma estimativa de desempenho, indicando de forma indireta sua durabilidade (DAL MOLIN, 1995).
Segundo Aïtcin (2000), a resistência à compressão aumenta, de forma inversamente proporcional, à relação água/cimento, relação válida para concretos convencionais, a não ser que o agregado graúdo atinja sua resistência de ruptura primeiro que a pasta. Neste caso, quando o material (agregado graúdo) não apresenta resistência suficiente, em comparação com a da pasta de cimento hidratada, torna-se o elo mais fraco da estrutura, enfim, não haverá aumento significativo na resistência à compressão do concreto, com a diminuição da relação água/cimento.
2.4 Granulometria
Para Souza (1999) apud Neto (2006), a distribuição das partículas de um agregado segundo as suas dimensões é designada por granulometria e tem influência sobre as propriedades do concreto. A granulometria é um parâmetro físico dos agregados e é utilizada tanto para a classificação quanto para a sua caracterização.
Quando a granulometria é contínua, ou seja, partículas distribuídas uniformemente por todas as dimensões da menor à maior, e possuindo forma adequada, é possível obter-se um concreto compacto e resistente para um teor mínimo de cimento, reduzindo paralelamente, o risco de segregação (HEWLETT, 1998 Apud NETO, 2006).
Para certos casos de relação água/cimento, a resistência diminui com o aumento da dimensão máxima do agregado. Estudos realizados por Souza (1999) apud Neto (2006) apontaram que o emprego de agregado graúdo com DMC (dimensão máxima característica), reduz a resistência do concreto, sendo este produzido com as mesmas quantidades dos demais componentes. Esta diminuição de resistência é mais significativa em concretos com relações menores de água/cimento e para agregados com dimensão máxima característica superiores a 40,0 mm.
A influência do material utilizado como finos na trabalhabilidade, varia de acordo com a quantidade de cimento. E que a influência da granulometria diminui com o aumento do teor de cimento, enquanto que aumento de finos pode afetar a coesão da mistura, podendo haver problemas de segregação (HEWLETT, 1998 Apud NETO, 2006).
Em relação à quantidade de agregado usado num concreto, se este for aumentado com relação água/cimento constante, a resistência será superior. Tal efeito é considerado válido apenas se a quantidade de pasta for suficiente para preencher os vazios provocados pelo conjunto agregado graúdo/miúdo permitindo assim uma consolidação completa do concreto, chegando assim na Figura 4 em seguida (ILLSTON e SPON, 1994 Apud NETO, 2006).
Figura 4- Resultado da quantidade de agregado e da relação água/cimento na resistência do concreto
Fonte: Illston e Spon, 1994 Apud Neto, 2006.
2.5 Influências do agregado graúdo na dosagem
A Figura 5 indica como a forma do agregado ou a sua geometria tridimensional pode influenciar na resistência à compressão do concreto, para Neville (1997) os agregados tem características geométricas, tais como, alongamento, achatamento, cubicidade, esfericidade e sua textura superficial que tem influência sobre a aderência com a pasta de cimento.
Figura 5 - Fatores que afetam a resistência à compressão do concreto.
Fonte: Mehta e Monteiro, 2006.
Segundo Neville (1997), tanto a forma quanto a textura do agregado exercem forte influência sobre a resistência à compressão do concreto, fato esse mais notório em concretos de alta resistência. Ao manter a mesma mineralogia do agregado, os concretos com agregado de superfície mais rugosa, tendem a apresentar maior resistência que os concretos com agregado de superfície mais lisa.
Segundo Nunes (2005), o aumento da dimensão máxima do agregado, para uma mesma mineralogia, pode ter dois efeitos opostos sobre a resistência do concreto. Utilizando o mesmo teor de cimento e mesma consistência do concreto, as misturas do concreto com agregados maiores requerem menos água de amassamento do que aquelas que contêm agregados menores.
Por outro lado, agregados maiores apresentam área superficial menor, que geram maiores tensões na zona de transição pasta-agregado. Por isso, concretos fabricados com agregados maiores, tendem a apresentar zonas de transição mais fracas, com mais microfissuras, assim, menor resistência à compressão (NUNES, 2005).
Alguns estudos realizados por Pereira e Djanikian (1996) apud Alhadas (2008), comparam a resistência do concreto fabricado com diferentes tipos de agregado, porém com mesma dimensão máxima, com o teor de cimento para 550 kg/m3, observaram que o aumento do tamanho do agregado nem sempre leva a uma diminuição da resistência à compressão do concreto.
agregados usados nos testes de resistência à compressão dos concretos. No entanto, os concretos com relações menores de a/c apresentaram resultados com maior diferençacomo apresentado na Tabela 2, onde concretos com agregados de dimensão máxima igual a 19 mm (brita um) e a 9,5 mm (brita zero) respectivamente.
Tabela 2 - Influência do Dmáx do agregado segundo Evangelista (2002)
Relação
água/cimento (mm) DMC Fck (MPa) nas respectivas idades 3 7 14 28
0,40 9,5 19,0 32,0 35,0 40,0 19,0 25,0 33,0 41,0 48,0
0,45 9,5 18,0 35,0 35,0 40,0 19,0 23,0 38,0 39,0 42,0
0,60 9,5 10,0 19,0 25,0 29,0 12,0 12,0 18,0 21,0 29,0
0,65 9,5 10,0 16,0 19,0 21,0 19,0 11,0 18,0 20,0 21,0 Fonte: Autoria própria, 2014.
A mudança na granulometria do agregado poderá influenciar na resistência à compressão se houver uma alteração na consistência da mistura, desde que, se mantenha a mesma relação água cimento. Os agregados que não têm uma grande deficiência ou excesso de qualquer tamanho de partícula, em especial, produzem misturas de concreto mais trabalháveis e econômicas, porém partículas maiores tendem a produzir mais microfissuras na zona de transição entre o agregado graúdo e a pasta de cimento (Mehta e Monteiro, 2006).
Segundo Neville (1997), além dos requisitos físicos, não se deve esquecer o aspecto econômico, ou seja, o concreto deve ser produzido por materiais que possibilitem baixo custo na sua confecção. O autor determina que os principais fatores que estabelecem a viabilidade econômica do agregado são: sua área superficial, visto que ela influencia na quantidade de água necessária para molhagem completa do sólido, o volume relativo ocupado pelo agregado, a trabalhabilidade da mistura, e a tendência de segregação.
Lobo Carneiro define como granulometria ótima aquela que permite obter uma mistura de concreto de máxima compacidade, ou seja, o número mínimo de vazios, e o consumo mínimo de cimento fixado, obtendo a mesma consistência e a mesma relação a/c, quando fixado o consumo de cimento, são encontrados a melhor distribuição granulométrica da mistura total de materiais secos, permitindo assim a obtenção de concretos mais trabalháveis e mais resistentes (CARNEIRO, 1953 Apud BOGGIO, 2000).
3 Materiais e Métodos
A pesquisa foi desenvolvida em quatro fases principais, sendo as três primeiras sequencialmente produzidas no laboratório de concreto da empresa Supermassa. As fases podem ser descritas como:
1ª Fase: dosagem e cura dos corpos de prova;
2ª Fase: Realização do ensaio de compressão axial durante as idades de 7, 14 e 28 dias;
3ª Fase: verificação da resistência à compressão do material em suas respectivas idades;
4ª Fase: Análises e conclusões dos resultados dentro dos parâmetros da pesquisa e comparação dos preços entre os traços em estudo.
Na primeira fase foram produzidos 4 tipos de dosagens de concreto com o traço para a resistência característica à compressão aos 28 dias de 30 MPa, variando entre eles apenas o agregado graúdo. Todos os traços foram dosados pelo método do IPT/EPUSP, ficando então 1: 1,06: 2,06: 0,45.
Foram produzidos 30 litros em cada dosagem totalizando 120 litros com 15 exemplares para cada traço. Os materiais para a produção do concreto foram a areia, britas zero, um e dois, todas lavadas, cimento Portland CP II-32 Z e água potável.
Os traços realizados para a pesquisa ficaram conforme a Tabela 3.
Tabela 3. Quantitativo de materiais para os traços Materiais Cimento
(Kg) Areia (Kg) Brita 0 (Kg) Brita 1 (Kg) Brita 2 (Kg) Água (L) Total (L) Traço A 15,7 16,7 32,45 - - 6,3 30 Traço B 15,7 16,7 16,23 16,23 - 6,3 30 Traço C 15,7 16,7 - 32,45 - 6,3 30 Traço D 15,7 17,7 - 16,23 16,23 6,3 30
Fonte: Autoria própria, 2014.
Para a obtenção das características principais dos componentes relacionados aos traços, a empresa realizou testes laboratoriais seguindo a norma ABNT (2009, p. 08).
Tanto a areia do rio Teles Pires quanto às britas de Terra Nova do Norte, passaram por testes para encontrar as características petrográficas. As análises foram feitas com microscópio estereoscópico (lupa) de luz refletida, na qual se determinou nas amostras, após peneiramento uma umidade na malha de 0,15mm para eliminação da porção argilosa segundo a empresa produtora de concreto feito com tais agregados.
Os testes feitos em laboratório para encontrar as características petrográficas estão apresentados na Tabela 4.
Tabela 4 - Resultados das análises dos componentes Traços Mineralogia
principal arredondamento Grau de Superfície Reatividade com álcalis Areia Quartzo Arredondado e subarrendados Polida a fosco Potencialmente reativa
Brita Quartzo deformado Quartzo Granular Potencialmente inócua Fonte: Autoria própria, 2014.
A primeira fase foi dividida em dois dias, no primeiro dia foram produzidos os traços A e B, no segundo dia a produção de C e D, todos calculados para o abatimento de 100 mm para +/- 20 mm.
Correção da areia:
a)
.
100
y
(
a
=
Areia
(Equação 1)Correção da água:
a)
.
100
y
(
x
=
Água
(Equação 2)Todos os exemplares foram moldados conforme a ABNT (2003, p. 05), para corpos-de-prova cilíndricos com as dimensões de 100x200 mm (diâmetro x altura), recebendo cada uma sua demarcação própria, como apresenta a Figura 6.
Figura 6 – Corpo-de-prova e suas dimensões Fonte: Acervo próprio, 2014.
Pelo método proposto pela ABNT (2007, p. 03)a cura dos corpos-de-prova foi feito em água com cal saturada, conforme a Figura 7.
Figura 7 - Caixa d'água saturada em cal Fonte: Acervo próprio, 2014.
Para a realização da segunda fase, ensaio de compressão axial do concreto, rompeu-se os corpos-de-prova através de uma prensa hidráulica manual com capacidade para até 100 toneladas como indica a Figura 8.
Figura 8 - prensa Hidráulica manual Fonte: Acervo próprio, 2014.
Na terceira fase obtiveram-se os resultados das resistências à compressão nas idades de 7, 14 e 28 dias, utilizando a curva estatística de Gauss ou curva de distribuição normal para a resistência do concreto à compressão. Para determinação do fck , descreve-se para tal a Equação 3:
d
s
.
65
,
1
f
=
f
ck c28
(Equação 3)Onde fc28 é a média aritmética das resistências dos n corpos-de-prova, sd significa o desvio padrão do lote ensaiado e o fck o resultado final da análise proposto por Libânio (2007).
A última fase compreendeu a análise dos resultados através de gráficos e tabela, comparando as resistências à compressão entre o traço base e os propostos, apresentando ainda o quantitativo de materiais e custos dos mesmos, baseados na tabela SINAPI-MT de agosto de 2014. Apenas para o cálculo da água não foi utilizado a SINAPI-MT, e sim calculo baseado nos mesmos utilizados pela SAAES (Serviço Autônomo de Água e Esgoto de Sinop).
4 Análises dos resultados
Os traços foram moldados conforme as características apresentadas na Tabela 5.
Tabela 5 - Relatório durante a produção dos traços Traços Data de
fabric. Umida. (%) Temp. (°C) Abati. (mm) Água adicio. (ml)
Traço A 03/09 37 34 110 700
Traço B 03/09 41 33,7 105 900 Traço C 04/09 33 34,5 110 1100 Traço D 04/09 60 28,2 105 900
Os resultados obtidos durante os ensaios demostram médias de resistências à compressão relativas às idades de 7,14 e 28 dias, como mostrado na Figura 9.
Figura 9 - Gráfico geral das idades Fonte: Autoria própria, 2014.
Para as análises com as diferenças de resistência à compressão verifica-se na Figura 10.
Figura 10 - Representação gráfica do Fck aos 28 dias em MPa.
Fonte: Autoria própria, 2014.
Todos os traços dosados durante o estudo alcançaram a resistência esperada aos 28 dias. No entanto, traços produzidos com misturas granulométricas diferentes, como o traço D e o traço
B, apresentaram uma queda na resistência de 2,28 %. No estudo dos traços com apenas agregados de mesma granulometria (traços A e C) foi observado uma diminuição de 10,64% na resistência à compressão do concreto aos 28 dias.
A Tabela 6 apresenta a diferença de resistência entre os traços propostos com o traço C (traço que alcançou maior resistência à compressão), os resultados estão entre as idades de 7,14 e 28 dias.
Tabela 6 - Diferença de resistência à compressão de acordo com o traço C
Idade
(dias) (MPa) C – A (MPa) C – B (MPa) C – D
7 2 0 2
14 2 0 2
28 7 3 4
Fonte: Autoria própria, 2014.
As Tabelas 7, 8, 9 e 10 apresentam os custos dos materiais, para comparação dos traços em análise.
Tabela 7 - Preço para um m3 de concreto para o traço A Tipo do material Unida. Quant. Preço
unitário (R$) Preço total (R$/ m3) Água tratada m3 0,231 6,74 1,56 Cimento Portland
CP II- 32 kg 512,7 0,46 235,84 Areia média m3 0,37 66,00 24,42 Pedra Britada N. 0 m3 0,66 91,58 60,45
Preço total para o traço A 322,27
Fonte: Autoria própria, 2014.
Tabela 8 - Preço para um m3 de concreto para o traço B Tipo do material Unida. Quant. Preço
unitário (R$) Preço total (R$/m3) Água tratada m3 0,231 6,74 1,56 Cimento Portland
CP II- 32 kg 512,7 0,46 235,84 Areia média m3 0,37 66,00 24,42 Pedra Britada N. 0 m3 0,33 91,58 30,22
Pedra Britada N. 1 m3 0,33 92,15 30,41
Preço total para o traço B 322,45
Fonte: Autoria própria, 2014.
Tabela 9 - Preço para um m3 de concreto para o traço C Tipo do material Unida. Quant. Preço
unitário (R$) Preço total (R$/ m3) Água tratada m3 0,231 6,74 1,56 Cimento Portland
CP II- 32 kg 512,7 0,46 235,84 Areia média m3 0,37 66,00 24,42 Pedra Britada N. 1 m3 0,66 92,15 60,82
Preço total para o traço C 322,64
Fonte: Autoria própria, 2014.
0 10 20 30 40 50 traço A
traço B traço C traço D
Resistência à compressão (MPa)
T
ra
ç
o
c
a
ra
c
te
rí
s
ti
c
o
Gráfico geral das resistências
28 Dias 14 Dias 7 Dias 47 40 36
38 43
38
44 40 38
42 38 36
35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
traço A traço B traço C traço D
R
e
s
is
tê
ncia
à
c
om
pre
s
s
ã
o
(M
P
a
)
Traço característico Gráfico das resistências dos traços
Tabela 10 - Preço para um m3 de concreto para o traço D Tipo do material Unida. Quant. Preço
unitário (R$) Preço total (R$/ m3) Água tratada m3 0,231 6,74 1,56 Cimento Portland
CP II- 32 kg 512,7 0,46 235,84 Areia média m3 0,37 66,00 24,42 Pedra Britada N. 1 m3 0,33 92,15 30,41
Pedra Britada N. 2 m3 0,33 89,00 29,37
Preço total para o traço D 321,60
Fonte: Autoria própria, 2014.
Segundo a relação de insumos da SINAPI-MT para o mês de agosto de 2014 e a água de acordo com a tabela de consumo da SAAES na categoria industrial acima de 10 m3, os valores para um m3.
Conclusões
Foi verificado que a diferença granulométrica dos agregados pode influenciar na resistência à compressão axial do concreto. Os traços com diferentes granulometrias (traço B e D) ocorrem uma menor perda de resistência à compressão quando comparados aos traços A e C, porém quando se emprega apenas a brita de número 1 (traço C) resulta um maior ganho de resistência.
O valor do traço B a ser pago por cada m3 produzido foi de 322,45 R$/m3, para o traço D o valor ficou de 321,60 R$/m3. Concluindo que existe uma leve diferença entre, mas ambos os traços alcançaram a resistência esperada, portanto do traço D gera uma economia quando se trata em uma resistência com fck de 30 MPa. O traço A chegou ao valor de 322,27 R$/m3 e o traço C resultou em 322,64 R$/m3, dentre tais traços o traço A obteve menor preço em relação ao traço C. Contudo, o traço C demonstrou a maior resistência entre todos os outros, mesmo sendo o mais caro chegou a ser o mais satisfatório para o alcance de resistências maiores.
A brita de número um leva vantagem, quando utilizada para misturas ou até mesmo sem misturas com outros tipos de granulometrias. Entretanto, todos os traços propostos ficaram dentro da faixa para ser utilizada para construção de elementos que requerem um fck de 30 MPa.
Para propostas de estudos futuros, indica-se a realização de ensaios com concretos feitos com apenas brita número dois, e a comparação da resistência à compressão com concreto produzido com brita de número um. Desenvolver misturas entre as britas de número um e número dois procurando a melhor proporção entre esses agregados.
Outra proposta é a de produzir concretos com o menor consumo de cimento quando determinado a melhor interação entre as britas de número um e número dois, de forma a garantir uma melhor consistência.
Agradecimentos
Gostaria de agradecer minha orientadora Enga Kênia Araújo de Lima, por ter me auxiliado em todas as fases dessa pesquisa e ao Eng. Thiago Pereira Pinto pela condução laboratorial para os ensaios.
Agradeço aos meus pais e familiares em especial minha falecida avó Otacília Cosme dos Santos, minha mãe Edini Pereira Melo, meu pai Vilmar Porcino Dias, minha irmã Andreia Pereira Dias. A minhas tias, Francisca de Melo Mota, Edvan Melo Mota, Elza Pereira Melo, Lavina Pereira Melo, Luis Pereira de Melo Neto e ao meu avô Raimundo dos Santos Melo que ajudaram nos momentos mais difíceis.
Agradeço também aos meus professores e amigos, Dr. André Nonato Ferraz, Dr. Flavio Alessandro Crispim, Dr. Roberto Vasconcelos Pinheiro, João Paulo Boff de Almeida, Gustavo Henrique Machado Alves, Adailton Silva de Castro Nascimento, Fellipe Ferreira Barbosa, a Concreteira Supermassa e a Universidade do Estado de Mato Grosso que foram de grande contribuição para a pesquisa.
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