JOÃO VITOR PEROZZO

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UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO – UNEMAT

JOÃO VITOR PEROZZO

INFLUÊNCIA DE ADITIVOS PLASTIFICANTES EM CONCRETOS

COM CIMENTO PORTLAND SUBSTITUÍDO PARCIALMENTE POR

CINZAS DE CALDEIRAS.

Estudo de caso realizado no município de Sinop-MT

Sinop/MT

2014/2

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UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO – UNEMAT

JOÃO VITOR PEROZZO

INFLUÊNCIA DE ADITIVOS PLASTIFICANTES EM CONCRETOS

COM CIMENTO PORTLAND SUBSTITUÍDO PARCIALMENTE POR

CINZAS DE CALDEIRAS.

Estudo de caso realizado no município de Sinop-MT

Projeto de Pesquisa apresentado à Banca Examinadora do Curso de Engenharia Civil – UNEMAT, Campus Universitário de Sinop-MT, como pré-requisito para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil.

Prof.ª Orientadora: Kênia Araújo de Lima.

Sinop/MT

2014/2

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LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Classificação de Agregado Graúdo ... 13

Tabela 2 - classificação de Agregado Miúdo ... 14

Tabela 3 - Caracteristicas dos Moldes Cilíndricos ... 17

Tabela 4 - Tolerância Para Idade de Ensaio ... 19

Tabela 5 - Valores de abatimento indicado para cada constrstrução ... 20

Tabela 6 - Consumo de água. ... 20

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LISTA DE EQUAÇÕES

2 . 4 D F f_c



 Equação 1... 19 c a m Kg Q Cc / ³) / (  Equação 2 ... 21           a Ca b Cb c Cc Vm



1 Equação 3 ... 22

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Cone utilizado para ensaio de batimento ... 16 Figura 2 - Gráfico para determinação do fator a/c em função da da resistência do concreto e cimento aos 28 dias ... 21

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LISTA DE ABREVIATURAS

ABCP – Associação Brasileira de Cimento Portland m³ – Metro cúbico

– Resistência característica à compressão do concreto aos 28 dias

ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas NBR – Norma Brasileira

CP – Cimento Portland mm – Milímetros

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DADOS DE IDENTIFICAÇÃO

1. Título: Influência de aditivos plastificantes em concretos com cimento portland substituído parcialmente por cinzas de caldeiras.

2. Tema: 3.01.00.00-3 – Engenharia Civil

3. Delimitação do Tema: 3.01.01.01-8 Materiais e Componentes da construção

4. Proponente(s): João Vitor Perozzo 5. Orientador(a): Kênia Araújo de Lima

6. Estabelecimento de Ensino: Universidade do Estado de Mato Grosso. 7. Público Alvo: Acadêmicos de Engenharia Civil e Profissionais da área. 8. Localização: Avenida dos Ingás, 3001, Jardim Imperial, CEP: 78555-000, Sinop-MT.

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SUMÁRIO

LISTA DE TABELAS ... I LISTA DE EQUAÇÕES... II LISTA DE FIGURAS ... III LISTA DE ABREVIATURAS ... IV DADOS DE IDENTIFICAÇÃO ... V 1 INTRODUÇÃO ... 7 2 PROBLEMATIZAÇÃO ... 8 3 JUSTIFICATIVA ... 9 4 OBJETIVOS ... 10 4.1 OBJETIVO GERAL ... 10 4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ... 10 5 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ... 11

5.1 CONSIDERAÇÕES SOBRE O CONCRETO ... 11

5.2 MATERIAIS ... 12 5.2.1 Cimento Portland ... 12 5.2.1.1 Composição química ... 12 5.2.2 Água ... 13 5.2.3 Agregado ... 13 5.2.4 Aditivos ... 14 5.2.5 Materiais pozolânicos ... 14 5.3 ENSAIOS ... 15 5.3.1 Abatimento ... 15 5.3.2 Moldagem ... 17 5.3.3 Cura ... 18

5.3.4 Ensaio de resistência à compressão ... 18

5.4 DOSAGEM DO CONCRETO ... 19

5.4.1 Procedimentos adotados ... 20

6 METODOLOGIA ... 23

7 CRONOGRAMA ... 25

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1 INTRODUÇÃO

A Associação Brasileira de Cimento Portland - (ABCP) (2013) aponta incentivos governamentais e fatores macroeconômicos como os principais responsáveis pelo aquecimento na indústria da construção civil, fato esse que foi particularmente vantajoso para as “concreteiras” que entre os anos de 2005 a 2012 alcançaram um crescimento de 180% enquanto o consumo do produto subiu apenas 80%.

Além do maior controle na qualidade e de outros fatores já conhecidos, a ABCP ressalta ainda a importância no aumento do uso de concreto usinado para o meio ambiente, pois o aumento na demanda de concreto e a diminuição da oferta de alguns materiais no mercado incentivam essas empresas a procurar por novas tecnologias.

As pesquisas na área de adição de elementos pozolânicos no concreto substituindo parcialmente o Cimento Portland busca adaptar o concreto para cada região, gerando economia e reaproveitamento de materiais.

Sabendo da importância do estudo da tecnologia do concreto Arenhardt (2013) realizou ensaios substituindo parcialmente o cimento do concreto por cinzas oriundas dos fornos de uma empresa secadora de grãos, porém assim como outros pesquisadores da área identificaram alguns problemas com a água inserida na mistura, como redução no abatimento e alterações no fator água cimento.

Santos (2006) afirma que devido à adição de elementos pozolânicos na mistura de concreto há uma mudança no processo de hidratação e no módulo de finura dos componentes, fazendo com que a quantidade de água utilizada aumente, assim o estudo da influencia de aditivos redutores de água se torna relevante.

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2 PROBLEMATIZAÇÃO

Para a obtenção dos materiais necessários à fabricação do concreto exige uma exploração do meio ambiente, esta exploração aliada ao aumento de aproximadamente 80% no consumo de cimento que tornou-o assim o segundo material mais consumido em todo o mundo, deve ser olha com atenção pelas sociedade.

Alguns pesquisadores, no intuito de diminuir a quantidade de Cimento Portland empregado na produção de concreto, o substituíram parcialmente por Cinzas oriundas de fontes adversas, como bagaço de cana-de-açucar, madeiras entre outros, porém os resultados não se mostraram satisfatórios quando substituídos em proporções maiores que 10%, isso se deve ao fato do material pozolânico exigir um acréscimo significativo na quantidade de água, alterando o fator água/cimento e modificando as características da amostra.

É possível obter um controle da quantidade de água empregada à mistura para manter o material com seu bom desempenho estrutural diante da substituição parcial do cimento?

O uso de aditivos é favorável à mistura quando se deseja controlar o fator água/cimento?

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3 JUSTIFICATIVA

Pensando em um produto de qualidade, sem fugir do compromisso com o meio ambiente e visando ainda a diminuição de custos, pesquisadores como: Santos (2006), Arenhardt (2013) et al, buscam a diminuição da quantidade de cimento utilizado para formar o concreto, substituindo-o parcialmente por elementos pozolânicos variados como o bagaço da cana-de-açúcar e madeira.

Porém, quando substituídos, os elementos pozolânicos exigem uma maior quantidade de água empregada à mistura, consequentemente há uma variação de abatimento e diminuição da Resistência Característica à Compressão do Concreto ( ).

A ABNT (1992)- NBR 11768 define a função dos aditivos como modificar propriedades variadas do concreto a fim de adequá-lo a necessidade. Exemplo das características que podem ser modificadas são: o tempo de pega, abatimento ou até mesmo incorporar ar ao concreto.

Observando os dados encontrados nas pesquisas de substituição do Cimento Portland torna-se importante um estudo sobre a influência dos aditivos empregados em concretos que utilizam materiais pozolânicos.

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4 OBJETIVOS

4.1 OBJETIVO GERAL

Verificar a influência de aditivos plastificantes no abatimento e na resistência à compressão aos 7, 14 e 28 dias do concreto com Cimento Portland substituído parcialmente por cinzas de madeiras oriundas de secadores de grãos.

4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Moldar corpos de prova com 20% do cimento substituído por cinzas e com adição de 0,3% de aditivos;

Verificar a resistência dos corpos de prova aos 7, 14 e 28 dias; Verificar abatimento de todas as amostras.

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5 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

5.1 CONSIDERAÇÕES SOBRE O CONCRETO

O Concreto é basicamente constituído por um material aglomerante (cimento), agregados miúdo e graúdo, água e ar, porém alguns materiais podem ser acrescentados à mistura com o intuito de modificar suas características iniciais, adicionar novas propriedades ou até mesmo substituir alguns dos componentes (MEHTA & MONTEIRO, 1994)

Logo após a mistura dos materiais o concreto está em estado fresco, segundo Bauer (2005) este estado deve garantir três propriedades, sendo a primeira a mistura, que garante a diminuição do volume devido à quantidade de vazios preenchidos por ar que serão substituídos por água, a segunda propriedade é a da trabalhabilidade que garante uma facilidade no transporte e no lançamento, e por fim a consistência que não deve ser confundida com trabalhabilidade que tem a principal função de garantir o adensamento, evitando a segregação.

Após um período de tempo que varia conforme a mistura, se inicia um processo de solidificação, chamado de pega, o qual é definido por Bauer (2005) como a mudança das características físicas do concreto, através de um processo químico de hidratação que evolui suas propriedades mecânicas resultando em um endurecimento. O autor ainda alerta para a diferença entre a pega e o endurecimento, ele afirma que a pega apenas apresenta um enrijecimento do material que ao iniciar inviabiliza o manuseio e que a resistência alcançada até o seu fim não é significativa.

Durante o processo de pega uma grande quantidade de energia em forma de calor é liberada e Bauer (2005) alerta sobre o Calor de Hidratação durante este processo, devido às reações químicas uma grande quantidade de energia térmica é liberada, este aumento de temperatura é um dos responsáveis pelo aparecimento de trincas em sua estrutura.

Após algum tempo da mistura preparada o concreto começara a endurecer e adquirir novas propriedades, Bauer (2005) indica que este processo torna o concreto um material sólido e em “perpétua evolução”, ele também descreve algumas características como: as de ruptura que definem as resistências do concreto, a resistência à abrasão que se faz muito importante em pavimentos sujeitos a

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movimentações de pessoas e cargas, as propriedades térmicas que englobam características como condutividade, resistência ao fogo, dilatação e muitas outras.

5.2 MATERIAIS

5.2.1 Cimento Portland

Criado e patenteado em 1824 pelo construtor Joseph Aspdin, o Cimento Portland originou-se da queima de pedras calcárias juntamente com argila. O material resultante da queima era moído até se transformar em um pó, e observou-se que após observou-ser diluído em água observou-se obtinha uma pasta que com o tempo adquiria uma consistência rígida e não tornava a se dissolver novamente. (ABCP, 2009)

Bauer (2005) definiu o cimento como um material resultante da pulverização de clinker, composto formado basicamente por silicatos hidráulicos de cálcio e uma quantidade significativa de sulfato de cálcio natural. O mesmo autor ainda ressalta que há possibilidade de adições de outros compostos que acrescentariam novas características ou modificariam as pré-existentes.

No Brasil, estão disponíveis 8 tipos básicos de Cimento Portland, a ABCP separa-os da seguinte forma:

 Cimento Portland Comum (CP I) - (CP I) Cimento Portland Comum;

- (CP I-S) Cimento Portland Comum com Adição.

 Cimento Portland Composto (CP II)

-CP II-E – Cimento Portland Composto com Escória; - CP II-Z – Cimento Portland Composto com Pozolana; - CP II-F – Cimento Portland Composto com Fíler.

 Cimento Portland de Alto-Forno (CP III)

 Cimento Portland Pozolânico (CP IV)

 Cimento Portland de Alta Resistência Inicial (CP V-ARI)

 Cimento Portland Resistente a Sulfatos (RS)

 Cimento Portland de Baixo Calor de Hidratação (BC)

 Cimento Portland Branco (CPB) 5.2.1.1 Composição química

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A composição química apresentada por Bauer (2005) indica a Cal ( ), a Alumina ( ), a Sílica ( ) e o Óxido de Ferro ( ) como os principais componentes do Cimento Portland, contribuindo de 95 a 96% do total em análise de óxidos, alguns óxidos aparecem em sua constituição, porém em pequenas quantidades, como a magnésia ( ) que no Brasil é limitada a 6,4 %, outros óxidos correspondem a porções menores que 1 ou 2%.

5.2.2 Água

Segundo Mehta e Monteiro (1994) a água é responsável pela hidratação com cimento, ativando assim suas propriedades ligantes e de rigidez. Estes mesmos autores afirmam que este processo se faz em duas fazes: a primeira é responsável pela fragmentação de alguns compostos e a saturação da água com íons e a segunda, ocorre uma verdadeira hidratação dos compostos.

A água também é responsável por proporcionar a lubrificação dos compostos garantindo assim a trabalhabilidade do concreto, afirma Bastos (2006).

5.2.3 Agregado

Os agregados utilizados são normatizados pela ABNT (1983) - NBR 7211 “Agregado para Concreto”, esta normativa divide os agregados em graúdos e miúdos.

Agregados graúdos são definidos pela norma como: “Pedregulho ou a brita proveniente de rochas estáveis, ou mistura de ambos, cujos grãos passam por uma peneira de malha quadrada com abertura nominal de 152 mm e ficam retidos na peneira ABNT 4,8 mm.” Estes agregados são divididos, de acordo com o diâmetro, em 6 grupos apresentados na Tabela 1:

Tabela 1 - Classificação de Agregado Graúdo

Agregado Diâmetro Mínimo (mm) Diâmetro Máximo (mm)

Brita 0 4,8 9,5 Brita 1 9,5 19 Brita 2 19 25 Brita 3 25 50 Brita 4 50 76 Brita 5 76 100 Fonte: ANDOLFATO, 2002.

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Assim como os agregados graúdos, os agregados miúdos também são normatizados, sendo eles definidos como: “Areia de origem natural ou resultante do britamento de rochas estáveis, ou mistura de ambas, cujos grãos passam pela peneira ABNT 4,8 mm e ficam retidos na peneira ABNT 0,075 mm”. Estes agregados são divididos por Bauer (2005) em 5 faixas, de acordo com o módulo de finura que representa a soma das porcentagens de solo acumuladas em peneiras da série normal divido por cem, como representados na Tabela 2:

Tabela 2 - classificação de Agregado Miúdo

5.2.4 Aditivos

Os aditivos são definidos pela norma ABNT (1992) – NBR 11786 “Aditivos para Concreto de Cimento Portland” como produtos que são adicionados em pequenas quantidades a mistura, tendo por finalidade alterar algumas propriedades e assim adequar o concreto ao uso.

A norma também define os tipos de aditivos, são eles:

 Aditivo plastificante (tipo P);

 Aditivo retardador (tipo R);

 Aditivo acelerador (tipo A);

 Aditivo plastificante retardador (tipo PR);

 Aditivo plastificante acelerador (tipo PA);

 Aditivo incorporador de ar (tipo IAR);

 Aditivo superplastificante (tipo SP);

 Aditivo superplastificante retardador (tipo SPR);

 Aditivo superplastificante acelerador (tipo SPA); 5.2.5 Materiais pozolânicos

Agregado Módulo de Finura Mínimo (mm) Módulo de Finura Máximo (mm)

Muito Fina 1,35 2,25

Fina 1,71 2,85

Média 2,11 3,38

Grossa 2,71 4,02

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De acordo com a ABNT (1992) - NBR 12653 os materiais pozolânicos são compostos ricos em sílica tendo como característica inicial a baixa propriedade aglomerante, porém quando pulverizados e diluídos em água esses materiais reagem à presença de hidróxido de cálcio e formam compostos aglomerantes.

O hidróxido de Cálcio não tem contribuição significativa para a resistência à compressão do concreto se comparado aos silicatos e aluminatos de cálcio, além disso, é um dos primeiros materiais a ser solubilizado e segregado pela água, assim, o seu aproveitamento por parte da pozolana traz benefícios para as características físicas do concreto. (CORDEIRO; DÉSIR, 2010). Porém para que esta reação ocorra Neville (1997) afirma que a partícula pozolânica deve estar finamente dividida.

5.3 ENSAIOS

5.3.1 Abatimento

O ensaio realizado durante a fabricação do concreto é normatizado pela ABNT (1996) – NBR NM 67 “Determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone” e consiste em preencher um molde cônico oco de interior liso e livre de ondulações, com as seguintes dimensões:

 Diâmetro da base inferior: 200 mm;

 Diâmetro da base superior: 100mm;

 Altura: 300mm.

Ainda segundo a norma o cone deve ter suas bases abertas, conter duas alças laterais posicionadas a dois terços de sua altura para auxiliar em sua retirada e mais duas aletas posicionadas próximas a sua base servindo de suporte para manter o cone estável.

A haste utilizada para adensamento também é normatizada e deve ser lisa, de forma cilíndrica, com diâmetro de 16 mm, comprimento de 600 mm e ter pontas arredondadas. A placa de base usada como suporte para o cone, deve ser retangular, com espessura mínima de 3 mm, dimensão mínima não inferior a 500 mm e não deve conter ondulações que interfiram no teste (ABNT (1996) – NBR NM 67).

A Figura 1 é encontrada na norma ABNT (1996) – NBR NM 67 e serve com suporte para o entendimento das ferramentas utilizadas.

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Figura 1 - Cone utilizado para ensaio de batimento Fonte: ABNT (1996) – NBR NM 67

Os procedimentos realizados também são descritos pela norma ABNT (1996) – NBR NM 67 e consiste em umedecer o cone e a placa de base, a placa deve estar em superfície plana, rígida e livre de movimentos ou vibrações, o cone deve ser posicionado sobre a placa e durante o procedimento o operador deve colocar os pés sobre as aletas para mantê-lo estável.

O molde deve ser preenchido em três camadas, sendo cada camada aproximadamente um terço de sua altura total, e cada camada deve ser adensada com 25 golpes da haste, os golpes devem ser distribuídos sobre toda a camada exigindo assim que a haste seja inclinada e que os golpes sejam em forma de espiral, durante o adensamento das camadas subsequentes a haste não deve ultrapassar a altura da camada invadindo assim a camada anterior e após o preenchimento e adensamento total do cone deve-se retirar o excesso e regularizar o topo (ABNT (1996) – NBR NM 67).

A retirada do cone deve ser realizada em um movimento constate para cima e durar em torno de 5 a 10 segundos, evitando movimento que possa gerar torção

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lateral do concreto, logo após a retirada o cone deve-se medir o abatimento do corpo de concreto que corresponde à diferença em milímetros do corpo e do molde (ABNT (1996) – NBR NM 67).

5.3.2 Moldagem

Para se obter a resistência à compressão do concreto é necessário se realizar a moldagem, a cura e o rompimento de corpos de prova, a moldagem dos corpos de prova é normatizada pela ABNT (2003) - NBR 5738 – “Concreto - Procedimento para Moldagem e cura de corpos-de-prova” e se inicia pela escolha do molde que será utilizado.

De acordo com a norma ABNT (2003) - NBR 5738 os moldes cilíndricos têm altura duas vezes maior que o diâmetro, e as características básicas para moldagem estão apresentadas na Tabela 3

Tabela 3 - Caracteristicas dos Moldes Cilíndricos

Os moldes devem ser de um material que não reaja com o concreto, que não seja absorvente e suficientemente resistente para aguentar ao processo de moldagem dos corpos. O molde deve ter sua extremidade superior aberta e a inferior fechada por uma placa plana e todo o aparato deve ser de fácil desmonte para que a desforma não danifique o corpo de prova. (ABNT (2003) - NBR 5738).

A haste de adensamento deve ser cilíndrica com diâmetro de 16 mm, comprimento entre 600 e 800 mm e conter uma de suas extremidades em formato esférico. (ABNT (2003) - NBR 5738).

O procedimento realizado também é descrito pela norma ABNT (2003) - NBR 5738 – “Concreto - Procedimento para moldagem e cura de corpos-de-prova” e consiste na escolha do molde, devendo ter, no mínimo, diâmetro de quatro vezes

Tipos de corpo de prova Dimensão basica d (mm) Número de camadas Número de golpes para adensamento 100 2 12 150 3 25 200 4 50 250 5 75 300 6 100 450 9 225 Cilíndrico Fonte: ABNT (2003) - NBR 5738.

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maior que o diâmetro nominal do agregado graúdo, na preparação do molde, que é referente ao revestimento interno do molde e da placa de base com uma fina camada de óleo vegetal, e na disposição deste sobre local plano e livre de vibrações que possam interferir nos resultados obtidos.

O procedimento de moldagem descrito na norma ABNT (2003) - NBR 5738 – “Concreto - Procedimento para Moldagem e cura de corpos-de-prova” deve seguir a Tabela 3, a introdução do concreto deve ser feita por uma concha em forma de U garantindo uma distribuição perfeita do concreto sobre toda a camada e imediatamente após o preenchimento deve ser feito o adensamento.

Para o adensamento manual da primeira camada deve-se tomar cuidado para não golpear a placa de base e em todas as camadas os golpes devem ser distribuídos aleatoriamente sobre toda a superfície. A última camada deve conter concreto em excesso de forma que após o adensamento o molde possa ser rasado e que não tenham falhas no preenchimento (ABNT (2003) - NBR 5738).

5.3.3 Cura

Pode-se entender como “cura do concreto” as medidas tomadas para se evitar a evaporação da água que foi utilizada na mistura deste material (BAUER 2005).

Os corpos de prova devem ficar no local da moldagem até o momento da desforma que é estipulado pela norma de 24 horas após a moldagem (para corpos de prova cilíndricos), protegidos de intemperes climáticos e de qualquer ação que danifique sua estrutura, os corpos devem ser identificados e transportados até o local de armazenamento onde serão imersos em solução saturada de hidróxido de cálcio, á uma temperatura de (ABNT (2003) - NBR 5738).

5.3.4 Ensaio de resistência à compressão

Para a determinação da resistência à compressão é necessário que se faça o ensaio de rompimento dos corpos de prova, que é normatizado pela ABNT (2007) - NBR 5739 – “Concreto – Ensaio de compressão de corpos-de-prova cilíndricos”.

Para a realização do ensaio é necessário a calibragem da máquina de acordo com a norma ABNT (2004) – NBR NM 7500-1 – “Materiais metálicos - Calibração de máquinas de ensaio estático uniaxial”, também é exigido que os moldes sejam colocados de modo a centralizar o seu eixo principal com o eixo de aplicação de

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força, o prato que se desloca deve realizar um movimento vertical e perpendicular a peça, é necessário a presença na maquina de um dispositivo que ajuste a distância entre os pratos, a maquina deve conter ainda um sistema de indicação de força aplicada que pode ser digital ou analógico e que em ambos os casos devem apresentar ao fim do ensaio a força máxima aplicada e a aplicação da força no corpo deve ser feita de modo constante e isenta de choques. (ABNT (2007) - NBR 5739)

Os corpos de prova devem obedecer à norma ABNT (2003) - NBR 5738 – “Concreto - Procedimento para moldagem e cura de corpos-de-prova” e para a realização do ensaio devem estar limpos e suas faces secas. (ABNT (2007) - NBR 5739).

A tolerância de tempo para realização do ensaio é descrita na Tabela 4

Tabela 4 - Tolerância Para Idade de Ensaio

A resistência deve ser calculada segundo a expressão:

2 . 4 D F f_c



 Equação 1 Onde:

é a resistência à compressão, em megapascal (MPa); força máxima aplicada sobre o corpo, em newton (N); Diâmetro do corpo de prova, em milímetros (mm).

5.4 DOSAGEM DO CONCRETO

A dosagem de concreto pelo método ABCP/ACI, foi adaptado do método ACI 211.1-81 (Revised 85) - Standard Practice for Selecting Proportions for Normal,

Idade do Ensaio (dias) Tolerância Permitida (h) 1 0,5 3 2 7 6 28 24 63 36 91 48 Fonte: ABNT (2007) - NBR 5739.

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Heavyweight, and Mass Concrete, através do Eng. Públio Penna Firme Rodrigues, para ser utilizado no Brasil (BOGGIO, 2000).

O método consiste em uma sequência de procedimentos que são realizados com o auxílio de ábacos e tabelas, evitando assim qualquer interferência por processos interativos (BOGGIO, 2000).

5.4.1 Procedimentos adotados

O primeiro passo, segundo Boggio (2000), é a fixação da consistência que melhor se adequa ao trabalho realizado, este valor é fixado pela norma ABNT (1996) – NBR NM 67. A Tabela 5 apresenta os valores indicados pela norma ACI 211.1-81 para cada estrutura.

Tabela 5 - Valores de abatimento indicado para cada constrstrução

Posteriormente, utilizando a granulometria do agregado graúdo e o abatimento, se obtém a quantidade de água empregada a mistura pela Tabela 6.

Tabela 6 - Consumo de água.

Com o auxílio da curvas de Walz, desenvolvidas no departamento de Cimento e Concreto (DECIM) da ABCP fixa-se a relação água/cimento (BUCHER, 1989; apud BOGGIO, 2000)

Máximo Mínimo Paredes de fundações e sapatas armadas 75 25 Sapatas planas, caixões e paredes de infraestrutura 75 25 Vigas e paredes armadas 100 25 Pilares de edifícios 100 25 Pavimentos e lajes 75 25 Construções de concreto massa 50 25 Abatimento (mm) Tipos de obras

Fonte: ACI 211.1-81 apud Boggio, 2000.

Abatimento (mm)

9.5 19 25 32 38

40 a 60 220 Kg/m³ 195 Kg/m³ 190 Kg/m³ 185 Kg/m³ 180 Kg/m³ 60 a 80 225 Kg/m³ 200 Kg/m³ 195 Kg/m³ 190 Kg/m³ 185 Kg/m³ 80 a 100 230 Kg/m³ 205 Kg/m³ 200 Kg/m³ 195 Kg/m³ 190 Kg/m³ Dimensão máxima característica do agragado graúdo Dmc (mm)

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A Figura 2 mostra a relação do fator água/cimento com a resistência à compressão do concreto e cimento aos 28 dias.

Figura 2 - Gráfico para determinação do fator a/c em função da resistencia do concreto e cimento aos 28 dias

Fonte: Fonte: Bucher, 1989 apud Boggio, 2000

Tendo o fator água/cimento em mãos pode-se estabelecer a quantidade de cimento que será empregada pela equação 2:

c a m Kg Q Cc / ³) / (  Equação 2 Onde:

= consumo de cimento por m³ de concreto; Q = consumo de água por m³ de concreto; a/c = fator água/cimento.

Para determinar a quantidade de agregado graúdo utilizado Boggio (2000) utiliza a Tabela 7, criada por Rodrigues (1990) que relaciona a granulometria de agregados miúdos e graúdos.

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Tabela 7 - Determinação do volume de agregado graúdo

Para se obter a quantidade de agregado miúdo Boggio (2000) utiliza a equação:           a Ca b Cb c Cc Vm



1 Equação 3 Onde: Vm = Volume de areia (m³); Cc = Consumo de cimento (kg); Cb = Consumo de brita (kg). Ca = Consumo de água (kg);

= Massa específica do cimento (kg/m³); = Massa específica da brita (kg/m³); = Massa específica da água (kg/m³).

Terminado este processo têm-se todos os materiais quantificados.

9,5 19 25 32 38 MF 1,8 0,645 0,770 0,795 0,820 0,845 2,0 0,625 0,750 0,775 0,800 0,825 2,2 0,605 0,730 0,755 0,780 0,805 2,4 0,585 0,710 0,735 0,760 0,785 2,6 0,565 0,690 0,715 0,740 0,765 2,8 0,545 0,670 0,695 0,720 0,745 3,0 0,525 0,650 0,675 0,700 0,725 3,2 0,505 0,630 0,655 0,680 0,705 3,4 0,485 0,610 0,635 0,660 0,685 3,6 0,465 0,590 0,615 0,640 0,665 Módulo de finura a areia

Dimensão máxima característica do agregado graúdo (mm)

Volume compactado seco (Vc) de agregado graúdo por m³ de concreto

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6 METODOLOGIA

Para iniciar a pesquisa se faz necessário um estudo aprofundado em normas, livros, artigos e empresas da área da construção para assim adquirir as informações necessárias a fim de realizar os experimentos.

O Cimento Portland empregado à mistura será o CP II Z 32, adquirido em lojas de materiais para construção, para o experimento será realizada a conferencia da embalagem para verificar as especificações necessárias.

Os agregados utilizados serão fornecidos por uma empresa de concreto usinado da cidade de Sinop, junto com o material a empresa fornecerá as características físicas.

A cinza será coletado em uma empresa de secagem de grãos localizada as margens da BR-163 no município de Sinop. Todo o material necessário será coletado de uma só vez, garantindo assim uniformidade no tempo de queima. A cinza será peneirada na malha 300 μm a fim de garantir uma granulometria baixa.

Os ensaios serão realizados nas dependências do laboratório de engenharia Civil do Campus Universitário de Sinop da UNEMAT (Universidade do Estado de Mato Grosso)

Para a realização dos ensaios será realizada a dosagem de concreto através do método da ABCP (Associação Brasileira de Cimento Portland), a quantidade de aditivo plastificante utilizado será de 0,3%, 0,6%, 0,9% e 1,2% da massa de cimento empregado e a quantidade de água irá variar de acordo com a necessidade do concreto.

Para a moldagem dos corpos de prova devem-se seguir os seguintes os procedimentos:

1° - Os agregados passarão por uma lavagem prévia, evitando assim a entradas de impurezas.

2° - Secagem de agregados segundo a norma ABNT (1987) – NBR 9939. Onde os materiais ficarão expostos em estufa com temperatura constante entre 105 c° e 110 c°.

3° - Todas as ferramentas deverão estar limpas.

4° - Os materiais serão inseridos na betoneira na seguinte ordem:

 Todo o agregado graúdo;

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 Todo o cimento;

 Toda a cinza;

 Todo o agregado miúdo;

 Mais uma pequena parcela de água juntamente com o aditivo plastificante;

 Mais a pequenas parcelas de água.

Serão realizados três ensaios, o primeiro será o de determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone, seguindo as normas da ABNT (1996) – NBR NM 67 sendo que este será executado durante a mistura do concreto, para assim, determinar a quantidade de água empregada. Caso a consistência não seja alcançada será adicionada mais água até atingir o abatimento padrão.

O segundo ensaio realizado será o de moldagem e cura dos corpos de prova, respeitando a norma ABNT (2003) - NBR 5738, os corpos de prova serão cilíndricos com diâmetro de 100 mm.

Serão moldados 6 corpos de prova para cada traço calculado, sendo 8 traços, moldando assim 48 corpos de prova.

A cura será realizada por imersão dos corpos de prova em solução saturada de hidróxido de cálcio.

O terceiro ensaio será o de compressão de corpo de prova seguindo a norma ABNT (2007) - NBR 5739 e este será realizado utilizando a máquina de ensaio estático uniaxial calibrada conforme a norma ABNT (2004) – NBR NM 7500-1, nas idades de 7 e 28 dias, dos resultados obtidos serão tomados como referencia os valores de médios.

Com os resultados obtidos será iniciado um estudo de comparação a fim de definir a viabilidade estrutural dos materiais comparando-os com os resultados obtidos por outros pesquisadores.

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7 CRONOGRAMA

JAN FEV MAR ABR JUN JUL Revisão bibliográfica complementar

Obtenção de materiais Moldagem de corpos de prova

Cura dos corpos de prova Rompimento dos corpos de prova Análise e comparação de valores obtidos

Revisão do trabalho Correção Apresentação a banca Entrega da versão final

ATIVIDADES

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8 REFERENCIAL

ANDOLFATO, R. P. Controle Tecnológico Básico do Concreto. Ilha Solteira, 2002. 33 p.

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__________________.NBR 5739 –Concreto - Ensaio de compressão de corpos-de-prova cilíndricos. Rio de Janeiro, 2007.

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__________________.NBR 9939 - Agregados - Determinação do teor de umidade total, por secagem, em agregado graúdo. Rio de janeiro, 1987. __________________.NBR NM 67 - Concreto - Determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone. Rio de janeiro, 1996.

__________________.NBR NM 7500-1 – Materiais metálicos - Calibração de máquinas de ensaio estático uniaxia. Rio de janeiro, 2004

BASTOS, Paulo Sérgio dos Santos. Fundamentos do Concreto Armado. Ago de 2006. 98p. Notas de Aula.

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BAUER, L. A. F. Materiais de Construção. 5. ed. Rio de Janeiro: LTC, v. 1, 2005. 471 p.

BOGGIO, A. J. Estudo Comparativo de Métodos de Dosagem de Concreto. 2000. 180 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2000.

CORDEIRO, G. C.; DÉSIR, J. M. Potencial de argila caulinítica de Campos dos Goytacazes, RJ, na produção de pozolana para concreto de alta resistência. Campos dos Goytacazes, RJ. 200

MEHTA, P. K.; MONTEIRO, P. J. M. (2008). Concreto: microestrutura, propriedades e materiais. São Paulo: IBRACON, 674p, 3.ed.

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