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ALDO CESAR PRIGOL CARACTERIZAÇÃO DE AGREGADO MIÚDO DE JAZIDA DA REGIÃO DE SÃO LUIZ DO PURUNÃ EM SUBSTITUIÇÃO AO AGREGADO MIÚDO NATURAL UTILIZADO EM UMA EMPRESA DE CONCRETO DOSADO EM CENTRAL Trabalho de Conclusão de Curso de graduação apresentado à disciplina de Trabalho de Diplomação, do Curso Superior de Tecnologia em Concreto do Departamento de Construção Civil – DACOC – da Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR, como requisito para obtenção do título de Tecnólogo. - Orientador Profº. M. Engª. Gilberto Walter Gogola. - Coorientadora Prof.ª Drª. Engª. Elizabete Yukiko Nakanishi. CURITIBA 2010

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ALDO CESAR PRIGOL

CARACTERIZAÇÃO DE AGREGADO MIÚDO DE JAZIDA DA REGIÃO DE SÃO

LUIZ DO PURUNÃ EM SUBSTITUIÇÃO AO AGREGADO MIÚDO NATURAL

UTILIZADO EM UMA EMPRESA DE CONCRETO DOSADO EM CENTRAL

Trabalho de Conclusão de Curso de graduação apresentado à disciplina de Trabalho de Diplomação, do Curso Superior de Tecnologia em Concreto do Departamento de Construção Civil – DACOC – da Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR, como requisito para obtenção do título de Tecnólogo. - Orientador Profº. M. Engª. Gilberto Walter Gogola. - Coorientadora Prof.ª Drª. Engª. Elizabete Yukiko Nakanishi.

CURITIBA

2010

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AGRADECIMENTOS

Inicialmente agradeço meu Avô Alexandre Barbieri e minha Avó Emilia

Barbieri pelos exemplos que me deram e que continuam vivos em minha mente,

mostrando que nossos valores e conquistas refletem-se em todas as etapas de

nossas vidas.

À minha querida Esposa, minhas Filhas, minha Mãe e a toda a minha

família.

Ao Orientador Profº. M. Engª Gilberto Walter Gogola, pela orientação.

À Prof.ª Drª. Engª Elizabete Yukiko Nakanishi, pela orientação e

disponibilidade para me atender durante a realização deste trabalho.

À Luciane Ladeia Pereira da Camargo Corrêa Concretos – Curitiba,

pelo apoio em toda a realização do estudo.

Ao Empreendedor Renato Costa, do Areal Costa, pela oportunidade.

A minha Filha Tais Prigol, futura Engenheira Civil pela grande ajuda

durante todo o processo.

Aos professores e funcionários da Universidade Tecnológica Federal

do Paraná – UTFPR, pelos ensinamentos e apoios recebidos.

Às Empresas Camargo Correa Concretos e Areal Costa, pela

disponibilização de seu “Know-How” e de seus funcionários para realização desse

trabalho.

Ao laboratorista Jeferson Freitas do Laboratório da Camargo Correa

Concretos pelo apoio em toda a realização do estudo.

A todos meus colegas e demais pessoas que, direta ou indiretamente

contribuíram na realização do trabalho.

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RESUMO

PRIGOL, Aldo Cesar. Caracterização de agregado miúdo de jazida da região de São Luiz do Purunã em substituição ao agregado miúdo natural utilizado em uma empresa de concreto dosado em central. 2010. 78 p. Trabalho de Conclusão de Curso de graduação apresentado à disciplina de Trabalho de Diplomação, do Curso Superior de Tecnologia em Concreto do Departamento de Construção Civil – DACOC – da Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR

O estudo dos agregados envolve muitos aspectos, tais como, o processo geológico de sua formação, o crescimento de sua produção e do seu consumo, os impactos ambientais e econômicos nos ambientes onde é feita a sua exploração, são pontos muito importantes e que nos remetem a entender a importância da procura de novas alternativas para a substituição do agregado atualmente utilizado na construção civil, já que 70% a 80% do volume do concreto é constituído por agregados e o estudo desse componente é imprescindível para a Tecnologia do Concreto. Buscou-se nesse trabalho pesquisar, caracterizar e avaliar a substituição parcial e total do agregado natural utilizado em um traço de concreto convencional padrão, com fck igual a 25 MPa, por um agregado artificial de uma jazida da região de São Luiz do Purunã – Paraná, verificando a resistência à compressão axial do concreto resultante. A partir da composição granulométrica dos agregados miúdos e do agregado graúdo, utilizados na formulação do traço do concreto convencional padrão, bem como, do teor de material pulverulento, massa unitária em estado solto e compactada, massa específica, impurezas, inchamento desses agregados, obteve-se várias tabelas e gráficos para a comparação e análise dos resultados. Foram avaliadas as propriedades do concreto fresco e endurecido. Concluí-se que é possível a utilização do agregado artificial tanto parcial como totalmente, dentro das condições estudadas, e inclusive identificou-se que houve um ganho na resistência à compreensão axial nos concretos onde a substituição foi de 100% e o aditivo plastificante polifuncional foi adicionado com percentuais de 0,8% e 1,0%. Palavras Chaves: Concreto, Substituição, Agregado Natural, Agregado Artificial,

Compressão Axial.

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ABSTRACT

PRIGOL, Aldo Cesar. Characterization of tiny aggregate of field from the region of São Luiz do Purunã substituiting the tiny natural agregate used in a concret dosed in the central company. 2010. 78p Completion of course work for graduation submitted to the discipline of graduation work, the Advanced Course in Concrete Technology, Department of Civil Engineering - DACOC - Federal Technological University of Parana - UTFPR The study of aggregates involves many aspects, such as, the geological process of its formation, the growth of its production and its consume, the environmental and economical impacts where its exploration is done, are very important points that bring us to understanding the importance of looking new alternatives to substitute the aggregate used nowadays in construction, since 70% to 80% of the concrete volume is consisting in aggregates and the study of this component is necessary to the Concrete Technology. In this paper, it was meant to research, characterize and evaluate the partial and total substitution of the natural aggregate used in a concrete trace of conventional standard, with fck equal to 25 MPa, by an artificial aggregate of a field on the region of São Luiz do Purunã – Paraná, verifying the resistance to the axial compression of the resultant concrete. Since the granulometric composition of the tiny aggregates and the big aggregates, used in the formulation of the conventional standard concrete trace, as well as the content of powder material, unit mass in loose and compressed state, specific mass, impurities, swelling of this aggregates, it was obtained plenty of tables and graphics to the comparison and analysis of the results. The properties of the fresh and hard concrete were evaluated. It was concluded that it is possible to use the artificial aggregate both partial and totally, within the studied conditions, and, it also was identified that there was a gain on the resistance to the axial compression on the concretes where the substitution was of 100% and the plasticizer polyfunctional additive was added with percentage of 0.8% and 1.0%. Key Word: Concrete, Substitution, Natural Aggregate, Artificial Aggregate, Axial Compression.

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SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO .................................................................................... 11 1.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS .............................................................. 11 1.2 OBJETIVOS ........................................................................................ 13 1.2.1 Objetivo Geral ..................................................................................... 13 1.2.2 Objetivo Específico ............................................................................. 14 1.3 JUSTIFICATIVA ................................................................................. 14 1.4 ESTRUTURA DA PESQUISA ............................................................ 15 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ............................................................... 16 2.1 TECNOLOGIA DO CONCRETO ........................................................ 16 2.1.1 Características do Agregado .............................................................. 16 2.1.2 Composição Granulométrica .............................................................. 18 2.1.3 Massa Unitária em Estado Solto e Compactada ................................ 19 2.1.4 Massa Específica, Aparente e Absorção do Agregado ...................... 20 2.1.5 Determinação do Inchamento do Agregado Miúdo para Concreto .... 21 2.1.6 Pé de Pedra ........................................................................................ 22 2.2 PROPRIEDADES DO CONCRETO ................................................... 22 2.2.1 Propriedades do Concreto Fresco ...................................................... 22 2.2.2 Propriedades do Concreto Endurecido .............................................. 23 3 MATERIAIS E METODOLOGIA ......................................................... 25 3.1 METODOLOGIA................................................................................... 25 3.1.1 Composição Granulométrica do Agregado Graúdo .......................... 26 3.1.2 Teor de Material Pulverulento ........................................................... 26 3.1.3 Massa Unitária .................................................................................. 27 3.1.4 Massa Específica e Absorção do Agregado e Graúdo....................... 27 3.2 MATERIAIS ......................................................................................... 27 3.2.1 Cimento Portland ............................................................................... 27 3.2.2 Aditivos ................................................................................................ 28 3.2.3 Água .................................................................................................... 28 3.2.4 Traço do Concreto ............................................................................... 29 3.2.5 Parâmetros e Percentual de Substituições no Concreto

Convencional de Referência ............................................................... 30

3.2.6 Betoneira de Eixo Inclinado com Capacidade de 400 Litros .............. 31 3.2.7 Preparo do Concreto .......................................................................... 32 3.2.8 Determinação da Consistência pelo Abatimento do Tronco de Cone. 33 3.2.9 Corpos de Prova ................................................................................ 33 3.2.10 Capeamento ....................................................................................... 34 3.2.11 Desvio Padrão, Desvio Relativo e Desvio Relativo Máximo ............... 36 4 RESULTADO E ANÁLISES ............................................................... 38 5 CONCLUSÕES E CONSIDERAÇÕES FINAIS .................................. 59 5.1 CONCLUSÕES DO ESTUDO ............................................................. 59 5.2 RECOMENDAÇÕES PARA TRABALHOS FUTUROS ....................... 62 5.3 CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................ 62 REFERÊNCIAS ....................................................................................................... 63

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LISTA DE FIGURAS

FIGURA 01 Agregado Miúdo Artificial – Jazida ................................................ 25 FIGURA 02 Agregado Miúdo Artificial – Pó de Pedra

....................................... 25

FIGURA 03 Agregado Miúdo Natural – Areia ................................................... 25 FIGURA 04 Betoneira Intermitente de Queda Livre com Eixo Inclinado ......... 31 FIGURA 05 Materiais e Forma de Determinação do Ensaio Tronco de Cone . 33 FIGURA 06 Confecção de Corpos de Prova .................................................... 33 FIGURA 07 Corpos de Prova para Ensaio de Compressão Axial .................... 35 FIGURA 08 Prensa EMIC ................................................................................ 35 FIGURA 09 Corpo de Prova ............................................................................ 35 FIGURA 10 Exemplo de Rompimentos de Corpos de Prova Após

Compressão Axial ......................................................................... 36

FIGURA 11 Gráfico Amostra 01 – Distribuição Granulométrica Agregado Miúdo da Jazida ............................................................................

39

FIGURA 12 Gráfico Amostra 02 – Distribuição Granulométrica Agregado Miúdo da Jazida ............................................................................

39

FIGURA 13 Gráfico Amostra 01 – Distribuição Granulométrica Agregado Miúdo Pó de Pedra .......................................................................

40

FIGURA 14 Gráfico Amostra 02 – Distribuição Granulométrica Agregado Miúdo Pó de Pedra .......................................................................

40

FIGURA 15 Gráfico Amostra 01 – Distribuição Granulométrica Agregado Miúdo Areia ...................................................................................

41

FIGURA 16 Gráfico Amostra 02 – Distribuição Granulométrica Agregado Miúdo Areia ...................................................................................

41

FIGURA 17 Comparativo Limites Zonas Inferior e Superior Utilizáveis – Granulometria Agregados .............................................................

42

FIGURA 18 Comparativo Impurezas Orgânicas entre Amostra e Padrões do Agregado Miúdo da Jazida ...........................................................

44

FIGURA 19 Comparativo Impurezas Orgânicas entre Amostra e Padrões do Agregado Miúdo da Areia ............................................................

44

FIGURA 20 Curva de Inchamento – Agregado Miúdo Jazida ......................... 45 FIGURA 21 Curva de Inchamento – Agregado Miúdo Areia ........................... 45 FIGURA 22 Gráfico Amostra 01 – Distribuição Granulométrica Agregado

Graúdo Brita .................................................................................. 48

FIGURA 23 Gráfico Amostra 02 – Distribuição Granulométrica Agregado Graúdo Brita ..................................................................................

48

FIGURA 24 Agregado Graúdo Brita ................................................................ 48 FIGURA 25 Ensaio Agregado Graúdo Brita .................................................... 48 FIGURA 26 Abatimento (Slump) ..................................................................... 48 FIGURA 27 Comparativo do Abatimento dos Traços 49 FIGURA 28 Comparativo Massa Específica do Concreto Fresco .................... 51 FIGURA 29 Tipo de Rompimento no Corpo de Prova ...................................... 51 FIGURA 30 Comparativo das Resistências dos Corpos de Prova dos Traços

aos 07 dias .................................................................................... 52

FIGURA 31 Média das Resistências dos Corpos de Prova dos Traços aos 07 dias ................................................................................................

52

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FIGURA 32 Comparativo das Resistências dos Corpos de Prova dos Traços aos 28 dias ....................................................................................

53

FIGURA 33 Média das Resistências dos Corpos de Prova dos Traços aos 28 dias ................................................................................................

54

FIGURA 34 Comparação de Resistência Médias dos Traços aos 07 e 28 dias ................................................................................................

55

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LISTA DE TABELAS

TABELA 01 Características do Cimento CPV ARI – Cauê Apiaí ..................... 28 TABELA 02 Quantidades para 1,0 m³ Relação e Características do Traço

Referência ..................................................................................... 30

TABELA 03 Referências de Componentes e Abreviações do Traço ............... 31 TABELA 04 Relação de Produtos em Função do Cimento por Traço

Estudado ....................................................................................... 32

TABELA 05 Granulometria Agregado Miúdo – Jazida ..................................... 38 TABELA 06 Granulometria Agregado Miúdo – Pó de Pedra ........................... 39 TABELA 07 Granulometria Agregado Miúdo – Areia ..................................... 40 TABELA 08 Relação – Peneiras Zona / Utilizável .......................................... 41 TABELA 09 Teor de Material Pulverulento dos Agregados Miúdos ............... 43 TABELA 10 Percentuais Material Pulverulento Proporcional ao Traço

(Agregados Miúdos) ..................................................................... 43

TABELA 11 Massas Unitárias, Massas Específicas e Absorção dos Agregados Miúdos ........................................................................

45

TABELA 12 Coeficientes Relativos ao Inchamento do Agregado Miúdo da Jazida ...........................................................................................

45

TABELA 13 Granulometria Agregado Graúdo - Brita..................................... 47 TABELA 14 Massa Unitária e Massa Específica e Absorção – Agregado

Graúdo .......................................................................................... 48

TABELA 15 Resultado do Abatimento (Slump) por Traço Estudado .................

49

TABELA 16 Massa Específica Concreto Fresco .............................................. 50 TABELA 17 Resistência a Compressão Axial dos Corpos de Prova aos 07

dias ................................................................................................ 52

TABELA 18 Resistência a Compressão Axial dos Corpos de Prova aos 28 dias ................................................................................................

53

TABELA 19 Médias das Resistência a Compressão Axial dos Corpos de Prova aos 07 e aos 28 dias ..........................................................

54

TABELA 20 Validação dos Resultados das Resistências a Compressão Axial dos Corpos de Prova aos 07 dias .................................................

56

TABELA 21 Validação Excluindo Resultados das Resistências com Desvio Relativo Máximo acima de 6% das Resistências a Compressão dos Corpos de Prova aos 07 dias .................................................

56

TABELA 22 Validação dos Resultados das Resistências a Compressão Axial dos Corpos de Prova aos 28 dias .................................................

57

TABELA 23 Validação Excluindo Resultados das Resistências com Desvio Relativo Máximo acima de 6% das Resistências a Compressão dos Corpos de Prova aos 28 dias .................................................

58

TABELA 24 Absorção, Índice de Vazios e Massa Específica da Amostra Seca do Concreto Endurecido ......................................................

58

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ABREVIATURAS

ANEPAC Associação Nacional de Entidades de Produtores de Agregados para Construção Civil

% Porcentagem ABCP Associação Brasileira de Cimento Portland cm³ Centímetro Cúbico CPs Corpos de Prova CPV - ARI Cimento Portland com Alta Resistência Inicial DACOC Departamento de Construção Civil DMC Dimensão Máxima Característica g Gramas hab Habitante kg Quilograma m² Metro Quadrado m³ Metro Cúbico MF Módulo de Finura mm Milímetro MPa Mega Pascal N Newton NM NBR Norma Brasileira Registrada - Norma MERCOSUL ppm Partes Por Milhão RCD Resíduo de Construção e Demolição t Tonelada UTFPR Universidade Tecnológica Federal do Paraná y Massa Específica

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1. INTRODUÇÃO

1.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS

O processo geológico e a forma de produção do agregado influenciam nas

características do agregado miúdo. Essas características são importantes e afetam

consideravelmente nos resultados do concreto produzido com esse agregado

(METHA e MONTEIRO, 2008).

A indústria da construção civil busca, de maneira constante e insistente,

materiais alternativos oriundos de subprodutos que venham a atender à redução de

custos, a agilidade de execução, a durabilidade e a melhoria as propriedades do

produto final, visando principalmente à redução da extração de materiais naturais

mediante o emprego de resíduos recicláveis solucionando também, os problemas de

estocagem do material (BARBOSA, COURA e MENDES, 2008).

Outro aspecto que remete a procura de alternativas que atendam a

substituição do agregado natural é o significativo crescimento do consumo e da

produção dos agregados miúdos.

A utilização de agregado miúdo pelas concreteiras (concreto dosado em

central) com outros materiais não convencionais, pode tornar-se um nicho de

mercado rentável, alternativo e eficiente, na medida em que o agregado miúdo

oferecido a essas empresas atenda as expectativas econômicas e tecnológicas.

Segundo a Associação Nacional de Entidades de Produtores de Agregados

para Construção Civil – ANEPAC (2008) é estimado que o consumo de agregados

no Brasil seja um pouco acima de 2 t/hab/ano. Essa quantidade é bem inferior ao

que consome um cidadão americano que está em torno de 9 t/hab/ano e inferior às

13 t/hab/ano de um cidadão no Canadá. Na Europa Ocidental o consumo per capita

(por habitante) varia entre 5t/hab/ano a 8 t/hab/ano.

A reportagem da 43º. Edição da Revista Areia & Brita (Julho/Agosto/Setembro

- 2008), identifica o crescimento da venda de Areia e a necessidade de investimento

do setor para acompanhar o crescimento da Construção Civil estimada em 10% ao

ano (SANTOS e OLIVEIRA, 2008).

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12

Muitos fatores vêm contribuindo para a escassez ou para a dificuldade de

oferta da areia, entre eles o impacto de exploração. A atividade de exploração é por

natureza, causadora de impactos ambientais. Tais impactos são decorrentes da

exploração, muitas vezes desordenada das jazidas e causam grandes e graves

problemas ambientais (BUEST, 2006).

Somam-se a isso os grandes conflitos entre a extração de areia e a expansão

urbana, identificados na dissertação de mestrado de Fabianovicz (1998), onde é

mostrando que a ocupação desenfreada e sem planejamento das áreas urbanas

levam a população a instalar-se em áreas próximas e vizinhas a mineração de areia.

O conflito entre o uso do solo e a proteção ambiental faz com que a mineração tenha

dificuldade em permanecer inserida nas áreas urbanas e como conseqüência há o

deslocamento da mineração para áreas mais afastadas.

Fabianovicz (1998), informa que o consumo e conseqüentemente a produção,

tem ligação próxima com os impactos ambientais que contribuem para o

comprometimento da qualidade dos recursos hídricos e os conflitos entre a

mineração de areia e a expansão urbana na Região Metropolitana de Curitiba que

está localizada na sua maioria nos Municípios de Araucária, Balsa Nova, Curitiba,

Fazenda Rio Grande e São José dos Pinhais.

A urbanização caótica e o crescente aumento na preocupação com a

preservação ambiental na Grande Curitiba provocam o deslocamento da mineração

para áreas com potencial mineral, gerando assim conflitos entre o uso do solo e a

proteção ambiental (FABIANOVICZ, 1998).

Logicamente todas essas alterações são imperceptíveis se observado um

curto espaço de tempo, como exemplo, um período de um ou dois meses, porém ao

analisar a ocupação das regiões metropolitanas em um período de tempo maior

vamos observar mudança drástica na ocupação do solo.

No período de 1986-1997, as regiões metropolitanas que apresentaram

maiores variações no que se referem aos dados de emprego, constituindo-se de

forte indicativo de crescimento e dinamismo foram identificados nas regiões de

Curitiba e Belo Horizonte (SOUZA, 2002).

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13

Segundo dados dos Censos Demográficos, entre as décadas de 1970 e 2000

verificam-se que, no período 1970/1980, 65,72% dos domicílios urbanos situavam-

se no pólo da Região Metropolitana de Curitiba, e 31,3% distribuiu-se nos demais

municípios do aglomerado. No período 1991/2000 o pólo reduziu sua participação

para 44,41%, e os demais municípios do aglomerado passaram a receber 52,12%

dos domicílios urbanos (PEREIRA e SILVA, 2007)

Lembrando que, a qualidade dos concretos está diretamente ligada à

qualidade do agregado, merecendo especial atenção os agregados miúdos, que

sofrem com a escassez de reservas localizadas próximas dos grandes centros

consumidores.

A produção de areia e pedra britada caracteriza-se pelo baixo valor unitário e

pela produção de grandes volumes. O custeio com o transporte corresponde cerca

de 67% do custo final do agregado, e a proximidade com o centro consumidor é vital

para a relação custo benefício desse processo.

Em regiões metropolitanas, como as de São Paulo e Rio de Janeiro, quase

toda a areia consumida pela construção civil estão localizadas a grandes distâncias,

conseqüentemente, aumentando sobremaneira o custo com o transporte que chega

cerca de 100 Km de trajeto (RODRIGUES, 2000).

1.2 OBJETIVOS

1.2.1 Objetivo Geral

Esta pesquisa tem como objetivo geral caracterizar e avaliar o desempenho e

viabilidade da substituição do agregado natural utilizado em uma empresa de

concreto dosado em central, por um agregado extraído de uma jazida localizada no

Município de Balsa Nova, região de São Luiz do Purunã, demonstrando que a

Tecnologia do Concreto como conhecimento pode agregar valor à sociedade por

meio de estudos que viabilizem a melhoria dos processos com resultado para a

indústria, o meio ambiente, e a sociedade.

Page 14: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

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1.2.2 Objetivo Específico

Para alcançar o objetivo geral é necessário à realização de ensaios de

granulometria, massa unitária e massa específica, absorção e inchamento, sendo

que esses ensaios serão feitos nos agregado artificiais e naturais visando sua

caracterização no sentido de obter informações que possibilitem a avaliação dos

agregados que compõem os traços a serem estudados.

Também é necessário a realização ensaios relativos ao concreto fresco e de

compressão axial para o concreto endurecido para certificar-se da viabilidade

técnica da substituição dos agregados miúdos em um traço de concreto

convencional padrão utilizado atualmente em uma Empresa de concreto dosado em

central instalada na região de Curitiba.

1.3 JUSTIFICATIVA

Existem características do agregado resultantes da composição mineralógica

da rocha fonte, que são relevantes para a composição do concreto e se não

participam das reações químicas podem afetar a qualidade dessas reações no que

se refere às propriedades do concreto fresco e endurecido (MEHTA e MONTEIRO,

2008).

A eventual substituição do agregado natural largamente utilizado na

construção civil poderá trazer consideráveis e importantes benefícios ambientais em

um segmento em que o processo de degradação do meio ambiente que cerca as

jazidas exploradas de agregados naturais é visível e inequívoca.

Todos esses aspectos são motivadores para o desenvolvimento desse

estudo, já que a tecnologia do concreto como conhecimento pode ser inserido e

agregar valor à sociedade por meio de estudos que viabilizem a melhoria dos

processos com resultado para a indústria, o meio ambiente, e a sociedade.

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15

1.4 ESTRUTURA DA PESQUISA

O trabalho é composto por seis capítulos, desenvolvidos da seguinte forma:

No Capítulo 1 é feita a introdução da pesquisa com Considerações Gerais,

Objetivo Geral, Objetivo Específico.

No Capítulo 2 é apresentada a Revisão Bibliográfica.

No Capítulo 3 é apresentada a Metodologia Aplicada na Pesquisa.

No Capítulo 4 são apresentados os Resultados e as Análises da Pesquisa.

No Capítulo 5 são apresentadas as Conclusões e Considerações Finais da

Pesquisa assim como as Sugestões para Futuras Pesquisas.

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2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 TECNOLOGIA DO CONCRETO

No Brasil e no resto do mundo, o concreto comum, feito com agregado natural

e artificial tem deficiências no que se refere à relação resistência-peso na

comparação com o aço (MEHTA e MONTEIRO, 2008).

Assim Mehta e Monterio (2008), dedicam o capitulo 12 da 3ª edição de seu

livro, para tratar dessa evolução no tratamento e fabricação do concreto de alta

resistência, auto-adensável, com fibras, com polímeros, para blindagem contra

radiação, concreto massa, compactado a rolo, onde todos esses tipos, podem ser

afetados pela utilização do agregado miúdo das misturas.

Para isso, a melhoria das propriedades do concreto com o objetivo de

aumentar às resistências a compressão levou ao desenvolvimento e a novos tipos

de misturas. Apesar de termos já em várias regiões concretos de alta resistência

disponível para utilização é verificado que o custo dessa produção é proporcional ao

aumento da resistência (MEHTA e MONTEIRO, 2008).

Também se destaca a necessidade de que em longo prazo o

desenvolvimento sustentável da indústria do cimento/concreto se dará apenas com

melhorias efetivas e profundas na produtividade e no uso dos recursos disponíveis

(MEHTA e MONTEIRO, 2008).

2.1.1 Características do Agregado

Segundo Metha e Monteiro (2008), os agregados são comumente tratados

como material de enchimento inerte do concreto. Essa afirmação se deriva da

observação de que o agregado não faz parte das complexas reações químicas com

a água (MEHTA e MONTEIRO, 2008).

O estudo dos agregados deve ser considerado imprescindível em um curso

de tecnologia do concreto, tendo em vista que de 70% a 80% do volume do concreto

é constituído pelos agregados, bem como é o material menos homogêneo com que

se lida na fabricação do concreto e das argamassas (RODRIGUES,2000).

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17

É necessário conhecer certas características dos agregados, para a definição

das dosagens de concreto. Em geral, as propriedades do agregado afetam não

apenas as características de dosagem do concreto, mas também o comportamento

do concreto nos estados fresco e endurecido (MEHTA e MONTEIRO, 2008).

Considerando que os Agregados quanto a sua origem são classificados como

Naturais ou Artificiais levando em consideração a sua obtenção

a) Naturais - são aqueles que já são encontrados na natureza sob a forma

de agregado (exemplo: areia de cava, seixo rolado, etc.);

b) Artificiais - são aqueles que necessitam ser trabalhados para chegarem à

condição necessária e apropriada para uso (exemplo: brita, pó de pedra, RCD –

resíduo de construção e demolição (BASÍLIO, 1995).

O agregado artificial miúdo proveniente da britagem do arenito que é uma

rocha sedimentar, se forma a partir de mudanças ocorridas em outras rochas depois

de fragmentadas pelo intemperismo, são transportados pelos ventos ou pela água

da chuva até os rios que, por sua vez, vão se depositando em camadas.

O arenito é composto por quartzo, mineral mais abundante, feldspato ou

outros materiais de origem ígnea e fragmentos líticos. Esses fragmentos ou

sedimentos vão se acumulando ao longo do tempo. As camadas de cima exercem

pressão sobre as camadas de baixo, compactando-as e cimentando os fragmentos,

endurecendo a massa formada. É assim que surgem as rochas sedimentares

(MACHADO, 2010)

Ao contrário das areias de rios, a areia artificial possui como principal

vantagem manter sempre a mesma faixa granulométrica pelo seu beneficiamento.

Além disso, dois aspectos podem ser considerados de grande relevância na

utilização de areia artificial em substituição à areia natural. O primeiro aspecto é de

ordem ambiental, pois o uso dos rejeitos dos agregados graúdos na fabricação de

areia artificial e a diminuição da utilização de areia natural nas construções irão

reduzir a extração deste material do meio ambiente (COSTA, 2005).

Page 18: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

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2.1.2 Composição Granulométrica

Um aspecto importante do conhecimento da composição granulométrica do

agregado se deve a grande influência exercida sobre a qualidade das argamassas e

dos concretos, especialmente sobre a compacidade (Grau de Compactação) e a

resistência aos esforços mecânicos (BASÍLIO, 1995)

Entre os motivos para especificação dos limites granulométricos e a dimensão

máxima do agregado Mehta e Monteiro (2008), definem como importantes a

influência sobre a trabalhabilidade e o custo, já que areias muito grossas produzem

misturas de concreto ásperas e não trabalháveis, e areias muito finas aumentam a

demanda de água e possivelmente o consumo de cimento para uma dada relação

água/cimento. Neville (1923), informa que a granulometria do agregado miúdo é o

ensaio de maior importância.

Assim procurou-se caracterizar e analisar os valores encontrados dos ensaios

realizados com o agregado artificial, originário da jazida de São Luiz do Purunã (PR)

e o agregado natural atualmente utilizado na confecção do traço de concreto

convencional padrão, que servirá como referência nos demais ensaios.

Para material pulverulento, determinado de acordo com a NBR NM 46:2003 ,

no caso de agregados miúdos produzidos pela britagem de rochas (areia

industrializada), os limites para material fino apresentados na tabela acima podem

ser alterados para 10% em concreto submetido a desgaste superficial e para 12%

em concreto protegido de desgaste superficial, desde que se comprove, por

apreciação petrográfica, que o material não interfere nas propriedades do concreto

NBR 7211(2009).

O silte e o pó fino podem revestir o agregado de forma semelhante à argila,

ou podem estar presentes sob a forma de partículas soltas, e devido à finura e

portanto, à grande área superficial, esse materiais aumentam a demanda de água

necessária para molhagem de todas as partículas do concreto (NEVILLE, 1923)

A pasta de um cimento tem como função, envolver os agregados, enchendo

os vazios formados e comunicando ao concreto, possibilidades de manuseio quando

recém misturado, assim como aglutinar os agregados no concreto endurecido,

Page 19: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

19

dando um conjunto com certa impermeabilidade, resistência aos esforços mecânicos

e durabilidade frente aos agentes agressivos. Para tudo isto acontecer, a pasta do

cimento tem que envolver os grãos de agregados e necessita-se de mais pasta,

quanto maior for a área da superfície dos grãos (GRIGOLI, 1999).

2.1.3 Massa Unitária em Estado Solto e Compactada

Um dos aspectos importantes para o conhecimento da massa unitária do

agregado é a utilização desse parâmetro para o cálculo do consumo do material

empregado por metro cúbico de concreto.

O fenômeno da massa unitária surge porque não é possível empacotar as

partículas do agregado juntas de forma a não deixar espaços vazios entre elas.

Assim, o termo massa unitária é utilizado uma vez que o volume é ocupado tanto

pelos agregados quanto pelos vazios. A massa unitária aproximada dos agregados

comumente usados para o concreto e peso normal varia de 1.300 a 1.750 Kg/m³

(METHA, 2008).

A maioria dos agregados naturais, tais como areia e pedregulho têm massa

unitária entre 1.520 e 1.680 Kg/m³, e produzem concretos normais com

aproximadamente 2.400 Kg/m³, de massa específica. Para fins especiais, agregados

mais leves ou mais pesados podem ser usados para produzirem respectivamente

concreto leves e pesados. Geralmente, os agregados com massa unitária menor que

1.120 Kg/m³, são chamados leves e aqueles com mais de 2.080 Kg/m³, são

designados pesados (SIQUEIRA, 2008).

PILZ (2010), detalha a classificação dos agregados pela massa unitária como

sendo:

• Leves - Massa Unitária menor que 1 tonelada por m³.

• Médios - Massa Unitária maior que 1 tonelada e menor que 2 tonelada

por m³.

• Pesados - Massa Unitária maior que 2 tonelada por m³.

Em termos médios, uma areia apresenta massa unitária da ordem de 1,5

Kg/dm³.(BASÍLIO, 1995).

Page 20: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

20

2.1.4 Massa Específica, Aparente e Absorção do Agregado.

Mehta e Monteiro (2008), citam a “Massa Específica Real” e informa que para

efeitos de dosagem, é necessário que se conheça o espaço ocupado pelas

partículas do agregado, incluindo os poros existentes dentro das partículas. Para

efeitos da dosagem é suficiente determinar a “Massa Específica”, que é definida

como a massa do material, incluindo os poros internos, por unidade de volume.

Em função do agregado geralmente ter poros permeáveis e impermeáveis, o

significado da expressão “Massa Específica” deve ser cuidadosamente definido, e

que existem, diversos tipos de massa específica (NEVILLE, 1923).

Basílio (1995), no Estudo Técnico da ABCP refere-se somente a “Massa

Específica Real” como sendo uma propriedade absoluta e independente do material.

O entendimento do fenômeno da absorção é fundamental para a

compreensão da característica da massa específica, e é determinada medindo-se o

aumento de peso de uma amostra, seca previamente em estufa, e imersa

posteriormente em água.

Após estes procedimentos descritos na norma de execução do ensaio

remoção da umidade superficial tem-se o agregado na condição saturado superfície

seca NBR 9778 (2005). A relação entre esse acréscimo e a massa da amostra seca,

demonstra o quanto de água foi absorvido, ou seja, a absorção que é expressa em

percentual.

A massa específica para muitas rochas comumente utilizadas varia entre

2.600 e 2.700 kg/ m³; valores típicos para granito, arenito e calcário denso são de

2.690, 2.650, e 2.600 Kg/m³, respectivamente (METHA e MONTEIRO, 2008)

Segundo Scandiuzzi e Andriolo (1986), alertam que a presença de poros

internos em suas partículas tem grande influência nas propriedades dos agregados

e, conseqüentemente nas propriedades dos concretos. Assim se o agregado estiver

completamente seco no momento de ser misturado, absorve uma parte de água de

mistura o que acarreta, entre outros efeitos, a sua perda da trabalhabilidade. Tendo

em vista essa situação, é comum na tecnologia do concreto, trabalhar com a massa

específica na condição saturada superfície seca.

Page 21: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

21

Outro motivo para se considerar o agregado na condição de saturado

superfície seca, nos cálculos de dosagem, é o fato de que a água contida nos poros

não toma parte nas reações de hidratação do cimento, devendo, portanto, ser

considerada como parte integrante do agregado (MEHTA e MONTEIRO, 2008).

2.1.5 Determinação do Inchamento do Agregado Miúdo para Concreto

Denomina-se inchamento de agregados miúdos ao fenômeno da variação do

seu volume aparente, provocado pela água adsorvida, assim, se variarmos a

quantidade de água contida em um agregado miúdo, seu volume também variará

(BASÍLIO, 1995).

Areias podem sofrer um fenômeno, conhecido como inchamento e

dependendo do teor de umidade e composição granulométrica do agregado, pode

ocorrer um aumento considerável do volume aparente da areia, porque a tensão

superficial da água mantém as partículas afastadas (SIQUEIRA, 2008).

A maioria das areias é despachada para uso na condição saturada, podem

ocorrer grandes variações nos consumos por betonada, se a dosagem for feita em

volume (SIQUEIRA, 2008).

Umidade crítica: é o valor da umidade onde ocorre o inchamento

máximo do agregado; e

• Inchamento médio: é a média dos valores do inchamento no ponto de

umidade crítica e no ponto máximo da curva (Inchamento Máximo).

Normalmente, o inchamento máximo ocorre para teores de umidade entre 4 e

7%. Poderá variar, dependendo da granulometria da areia, para teores entre 15 e

até 35%. Acima desses níveis, o inchamento decresce, chegando praticamente a

anular-se no estado saturado (RODRIGUES, 2000).

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22

2.1.6 Pó de pedra

Brita ou pedra britada é produzida pela desintegração em unidade industrial

mineradora da rocha que dá origem à brita (granito, gnaisse, basalto etc.). O

material fino de britagem é um subproduto das pedreiras oriundo da cominuição da

rocha para a produção de agregado graúdo para concreto. No Brasil o material

possui várias denominaçãos, como pó-de-pedra, areia industrial ou areia artificial.

Independentemente da denominação esse agregado é utilizado nas misturas á base

de cimento Portland é utilizada como agregado miúdo, substituindo ao todo ou em

parte a areia extraída de rios (LANG e ROCHA, 2006).

Considerando as zonas granulométricas da NBR 7211(2009), o pó-de-pedra

se enquadra como agregado cujos grãos passam pela peneira com abertura de

malha de 4,75 mm e ficam retidos na peneira com abertura de malha 150 µm.

2.2 PROPRIEDADES DO CONCRETO

Concreto de cimento Portland é o material resultante da mistura, em

determinadas proporções, do aglomerante cimento Portland com um agregado

miúdo, agregado graúdo e água, pode-se usar aditivos. Para efeito de suas

propriedades, o concreto deve então ser analisado nessas duas condições: fresco e

endurecido, levando em consideração que o concreto fresco é assim considerado

até o momento em que tem início a pega do aglomerante e o concreto endurecido é

o material que se obtém, após o fim da pega do aglomerante (ARAUJO,

RODRIGUES e FREITAS, 2000)

2.2.1 Propriedades do Concreto Fresco

Para o concreto fresco, as propriedades desejáveis são as que asseguram a

obtenção de uma mistura fácil de transportar, lançar e adensar, sem segregação. As

principais propriedades do concreto, quando fresco é a consistência, poder de

retenção de água e trabalhabilidade (ARAUJO, RODRIGUES e FREITAS, 2000).

Page 23: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

23

Araujo, Rodrigues e Freitas (2000), ainda esclarecem que a consistência é o

maior ou menor grau de fluidez da mistura fresca, relacionando-se com a mobilidade

da massa. Para determinação dessa propriedade utilizamos a determinação da

consistência pelo abatimento do tronco e Cone NBR NM 67 (1998).

A trabalhabilidade é uma propriedade composta, contendo pelo menos dois

componentes principais, onde a primeira delas é a fluidez que pode ser descrita

como a facilidade de mobilidade do concreto e a segunda é a coesão, que pode ser

descrita como a resistência à exsudação e à segregação (MEHTA e MONTEIRO,

2008).

A não retenção de água pelo concreto acarreta a exudação, quando a água

se separa da massa e sobe à superfície da peça concretada.

Pela ASTM C-125 (American Society for Testing and Materials) a

trabalhabilidade é definida como a propriedade que determina o esforço exigido para

manipular uma quantidade de concreto fresco, com perda mínima de

homogeneidade (MEHTA e MONTEIRO, 2008).

A massa específica do concreto fresco será determinado pela norma Massa

Específica e Teor de Ar Pelo Método Gravimétrico NBR 9833 (1987).

2.2.2 Propriedades do Concreto Endurecido

As propriedades que um concreto depois de endurecido deve possuir são

resistência, durabilidade, impermeabilidade e aparência.

A resistência a compressão do concreto é a propriedade mais valorizada por

projetistas e engenheiros de controle de qualidade. Considerada como a capacidade

para resistir à esforços sem se romper, no concreto a resistência está relacionada

aos esforços necessários para causar a ruptura (MEHTA e MONTEIRO, 2008).

A resistência à compressão dos concretos tem sido tradicionalmente utilizada

como parâmetro principal de dosagem e controle da qualidade dos concretos

destinados a obras correntes. Isso se deve, por um lado, à relativa simplicidade do

procedimento de moldagem dos corpos-de-prova e do ensaio de compressão axial,

e, por outro, ao fato de a resistência à compressão ser um parâmetro sensível às

alterações de composição da mistura permitindo inferir modificações em outras

propriedades do concreto. (HELENE & TERZIAN, 1993).

Page 24: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

24

A utilização do conceito de relação água/cimento teve início em 1918, após a

demonstração do resultado de 50.000 testes que, para um determinado cimento e

conjunto de agregados, a resistência do concreto a certa idade é dependente

essencialmente da relação água/cimento. Em termos simples o que a Lei de Abrams

diz é que a resistência do concreto é tanto menor quanto maior for a quantidade de

água adicionada à mistura (ARAUJO, RODRIGUES e FREITAS, 2000).

A norma utilizada para essa determinação é a NBR 5739 (2007), Resistência

a Compressão Axial.

A resistência característica do concreto à compressão axial para corpos

cilíndricos (fck), é um dos dados utilizados no cálculo estrutural e sua unidade de

medida é o MPa (Mega Pascal), sendo que o cálculo da resistência à compressão

(fc) se dá pela expressão:

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25

3 MATERIAIS E METODOLOGIA

3.1 METODOLOGIA

Todos os insumos foram doados pela Empresa Camargo Corrêa, e os

ensaios foram realizados no Laboratório de Processos Construtivos pertencente ao

Departamento de Construção Civil (DACOC) da Universidade Tecnológica Federal

do Paraná (UTFPR). Os materiais empregados nesta pesquisa serão descritos a

seguir, bem como os procedimentos dos ensaios.

Foram realizados ensaios da determinação granulométrica dos três

agregados miúdos, conforme instruções nas recomendações da NBR 7211 (2009).

Mantiveram-se os mesmos agregados miúdo (Pó de Pedra) e graúdo (Brita)

utilizado no traço do concreto convencional padrão de referência.

Figura 01 – Agregado Miúdo Artificial - Jazida

Fonte: do autor

Figura 02 – Agregado Miúdo Artificial – Pó de Pedra

Fonte: do autor

Figura 03 – Agregado Miúdo Natural – Areia

Fonte do Autor

Page 26: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

26

Os agregados foram assim denominados nesta pesquisa:

• Agregado miúdo artificial – pó de pedra;

• Agregado miúdo natural – areia – substituido;

• Agregado miúdo artificial – jazida de São Luiz do Purunã (PR) – substituto;

Agregado graúdo artificial – brita

Foram realizados ensaios da determinação granulométrica dos três

agregados miúdos (Figuras, 01, 02 e 03), realizando-se duas determinações para

cada tipo de agregado, conforme instruções nas recomendações da NBR 7211

(2009).

Manteve-se em todos os traços do ensaio, a mesma quantidade mesmo

agregado miúdo (Pó de Pedra), utilizado pela concreteira e no traço do concreto

convencional padrão de referência.

3.1.1 Composição Granulométrica do Agregado Graúdo

As amostras de agregado graúdo foram submetidas ao ensaio segundo a

NBR NM 248 (2003).

3.1.2 Teor de Material Pulverulento

A NBR NM 46 (2003) é a norma que estabelece os parâmetros para

determinação da quantidade de material , mais fino que a abertura da malha da

peneira de 0,075 mm. Esse material quando em quantidades excessivas pode

prejudicar a aderência entre a pasta de cimento e o agregado, interfere no consumo

de água já que a superfície específica do agregado aumenta consideravelmente,

culminando com a diminuição da resistência de concretos e argamassa NBR NM

46:2003.

A NBR 46 (2003) determina que o material pulverulento são as partículas

minerais com dimensões inferiores a 0,075 mm, inclusive os materiais solúveis em

água presente nos agregados.

Page 27: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

27

3.1.3 Massa Unitária

A NBR NM 45 (2006) é a norma que estabelece os procedimentos para

determinação dessa característica que é utilizada para transformar massa em

volume, porém especialmente em obras, deve-se tomar cuidado no sentido de

observar em que condições físicas o agregado está estocado, as condições de

enchimento dos recipientes bem como a forma desses recipientes.

3.1.4 Massa Específica e Absorção do Agregado Miúdo e Graúdo

A NM 52 (2003) é a norma que estabelece os procedimentos para

determinação da Massa Específica, Massa Específica Aparente e Absorção do

Agregado Miúdo, enquanto a NBR NM 53 (2003), refere-se a (Massa Específica,

Massa Específica Aparente e Absorção do Agregado Graúdo. Ambas informam que

a “Massa Específica” é a relação entre a massa do agregado seco e seu volume,

sem considerar os poros permeáveis à água e que a “Massa Específica Aparente” é

a relação entre a massa do agregado seco e seu volume, incluindo os poros

permeáveis por água, referindo-se também à “Massa Específica do Agregado

Saturado Superfície Seca”,

3.2 MATERIAIS

3.2.1 Cimento Portland

O cimento Portland utilizado foi o CPV ARI – Marca cauê Apiaí, é um cimento

utilizado para concretos com resistência inicial acima de 28 MPa, superando valores

mínimos normatizados pela NBR 5733 (1991), para cimentos Portland de alta

resistência inicial, Tabela 01.

Disponível em sacos de 50 kg e, também podendo ser fornecido à granel,

sendo indicado pela empresa par uso em situações que exigem rápida desforma e

alta resistência, tendo assim as seguintes características:

Page 28: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

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Tabela 01 – Características do Cimento CPV ARI – Cauê Apiaí Resistência à Compressão (MPa) Blaine Início de Fim de 24h 3 Dias 7 dias 28 Dias (cm²) pega

(min) pega (min)

NBR 5737 NBR 5733 ≥ 14 ≥ 24 ≥ 34 - ≥ 3000 ≥ 60 ≤ 600

CPV ARI 28* 39* 44* 51* 5100* 160* 270*

* Valores médios obtidos do Mapa da Qualidade do CPV ARI da unidade de Ijaci/MG no período de Janeiro a Novembro de 1009.

Fonte - Cauê - Camargo Corrêa

3.2.2 Aditivos

A norma NBR 11.768 (1992), define aditivo como sendo, “Os produtos que

adicionados em pequenas quantidades a concretos e argamassas de Cimento

Portland modificam algumas das suas propriedades, no sentido de melhor adequá-

las a determinadas condições.”

Denomina-se aditivo os materiais adicionados aos ingredientes normais do

concreto, durante a mistura, para obter propriedades desejáveis, tais como: aumento

da plasticidade, controle do tempo de pega, controle do aumento da resistência,

redução do calor de hidratação, etc. Os aditivos plastificantes têm efeitos benéficos,

pois permitem reduzir a quantidade de água necessária para se obter a plasticidade

desejada (ANDOLFATO, 2002).

O aditivo utilizado no traço do concreto convencional padrão de referência foi

o Mira RT 65 – Segundo as informações da GRACE Construction Products, o

MIRA™ RT 65 é um aditivo redutor de água polifuncional contendo polímeros

modificados de compostos hidroxicarboxílicos, com excelentes resultados em

concretos feitos com areia industrial, pois dispersa os aglomerados de cimento com

maior eficácia.

Pode ser utilizado com uma ampla gama de dosificações, e para se para

conseguir importantes reduções da água de mistura resultando assim relações

água/cimento muito baixas. As dosificações podem variar de acordo com a redução

de água desejada e tempo de pega. normalmente as dosificações se encontram

dentro da faixa de 0,3 a 1,0% em peso de cimento.

Page 29: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

29

3.2.3 Água

Para o estudo foi utilizado à água da Universidade Tecnológica Federal do

Paraná, cabendo neste caso o destaque de que esta água é proveniente do poço

artesiano, ou seja, a água utilizada é isenta de qualquer tipo de substância química

nociva ao concreto.

É importante lembrar que, águas suspeitas devem ser ensaidas e atender aos

requisitos da ABNT BR 15900 para serem utilizadas na fabricação do concreto.

3.2.4 Traço do Concreto

A metodologia empregada para este trabalho foi experimental e comparativa,

dos resultados, visando a identificação da possibilidade de substituição de agregado

natural por agregado artificial da jazida encontrado na região de São Luiz do Purunã

no estado do Paraná e o traço padrão utilizado por uma concreteira de Curitiba.

Foram mantido os mesmos agregados pó de pedra e brita utilizados pela concreteira

nas mesmas quantidades em todos os traços estudados onde serão identificados da

seguinte maneira:

1: an1 : an2 : b : a/c : ad

1 = uma parte de cimento Portland (Kg)

an1 = agregado miúdo natural - areia

an2 = agregado miúdo artificial – pó de pedra

b = agregado graúdo

a/c = quantidade de água

ad = aditivo

Para isso o traço do concreto convencional a ser utilizado como referência

nesta pesquisa, é o mesmo utilizado em uma empresa concreteira na região de

Curitiba e embora se tenha o conhecimento dos vários métodos para obtenção de

traço, optou-se por um traço já com parâmetros de resistência identificados.

Page 30: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

30

O traço do concreto de referência foi assim adotado e, as quantidades

individuais dos insumos para a produção de 1,0 m³ apresentam as proporções

conforme Tabela 02.

Tabela 02 – Quantidades para 1,0 m³, Relação e Características do Traço Referência

Materiais Kg/m³ Relação Cimento Portland CPV ARI ( Kg )

264 1,00 Agregado Natural Areia ( Kg )

502 1,90 Agregado Artificial Pó de Pedra ( Kg )

350 1,33 Agregado Graúdo Brita ( Kg )

1049 3,97

a/c Água ( Kg ) 183 0,69

Ad Aditivo em ml (Volume) 0,60% Volume

Fonte: Camargo Corrêa Cimentos

O traço de concreto convencional de referência apresenta ainda as seguintes

características:

• - fck : 25,0 MPa

• - Lançamento : convencional;

• - Abatimento : 60 ± 10 mm;

3.2.5 Parâmetros e Percentual de Substituições no Concreto Convencional de

Referência.

Iniciar-se-á a substituição do agregado miúdo natural (an1), pelo agregado

artificial da jazida numa proporção de 50% e 100% e, substituições no

proporcionamento de aditivo em 0,6% 0,8% e 1% em volume do peso do cimento.

As proporções e traços a serem desenvolvidos no estudo foram assim

tabelados para melhor compreensão (Tabela 03).

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Tabela 03– Referências de Componentes e Abreviações do Traço.

Mistura Componentes Abreviações

1 Traço de Referência

100 % Agregado Normal 0,6 % Aditivo

TR - 0,6%

2 Traço de Referência com 50 % de substituição;

(50 % Agregado Normal, 50 % Agregado Jazida); 0,6 % Aditivo;

TR S 50% - 0,6%

3 Traço de Referência com 100% de substituição;

100% Agregado Jazida; 0,6 % Aditivo;

TR S 100% - 0,6%

4 Traço de Referência com 100% de substituição;

100% Agregado Jazida; 0,8 % Aditivo;

TR S 100% - 0,8%

5 Traço de Referência com 100% de substituição;

100% Agregado Jazida; 1,0 % Aditivo;

TR S 100% - 1,0%

Fonte: do autor

3.2.6 Betoneira de Eixo Inclinado com Capacidade de 400 Litros

Uma betoneira (Figura 04) ou misturador de concreto é o equipamento

utilizado para mistura de materiais, na qual se adicionam cargas de pedra, areia,

cimento e água, na proporção devida, de acordo com a finalidade da mistura. No

estudo foi utilizado uma betoneira que pode ser classificada como intermitente de

queda livre com eixo inclinado.

Figura 04: Betoneira Intermitente de Queda Livre com Eixo Inclinado

Fonte: do autor

Page 32: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

32

3.2.7 Preparo do Concreto

Após a pesagem dos materiais conforme tabela de traço a preparação do

concreto seguiu a seguinte seqüência para todas as quatro preparações:

1) A betoneira foi umedecida previamente;

2) Foi colocado toda a quantidade de agregado graúdo;

3) Foi adicionado ¼ da água e acionada a betoneira deixando misturar por 5

minutos;

4) Foi Misturado o aditivo ao restante da água a ser utilizada;

5) Foi adicionado o cimento e mais ¼ de água, misturando por 30 segundos e

desligada betoneira;

6) Foi adicionado os agregados miúdos e o restante da água deixando-se por

mais 10 minutos ligada.

O proporcionamento de cada traço do concreto com as respectivas substituições,

para ser confeccionada na betoneira de eixo inclinado (vide tabela 03), ficou assim

definido conforme mostrada na Tabela 04.

Tabela 04 – Relação de Produtos em Função do Cimento por Traço Estudado Traço Traço Traço Traço Traço TR -

06% TR S 50%

0,6% TR S 100%

0,6% TR S 100%

0,8% TR S 100%

1,0%

Cimento Portland CPV ARI ( Kg )

1,00 1,00 1,00 1,00 1,00

Agregado Natural Areia ( Kg )

1,90 0,95 0,00 0,00 0,00

Agregado Artificial Jazida ( Kg )

0,00 0,95 1,90 1,90 1,90

Agregado Artificial Pó de Pedra ( Kg )

1,33 1,33 1,33 1,33 1,33

Agregado Graúdo Brita ( Kg )

3,97 3,97 3,97 3,97 3,97

Água ( Kg ) 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 Aditivo em ml (Volume) 0,60% 0,60% 0,60% 0,80% 1,00% Fonte: do autor

Obs.: Aditivo em g ( γ = 1,18g/cm³)

Page 33: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

33

3.2.8 Determinação da Consistência pelo Abatimento do Tronco de Cone

Foi utilizada a NBR NM 67 (1996), especifica o método de Determinação da

Consistência pelo Abatimento do Troco de Cone, para determinar a consistência do

concreto fresco através da medida de seu assentamento, em laboratório e em obra.

.

Figura 05 – Materiais e Forma de Determinação do Ensaio Tronco e Cone

Fonte – NBR NM 67 (1998)

3.2.9 Corpos de Prova

O método utilizado para o ensaio está descrito na NBR 5738 (2003),

moldagem e cura de corpos-de-prova cilíndricos ou prismáticos de concreto, que fixa

as condições exigíveis para moldagem, desforma, preparação de topos, transporte e

cura de corpos-de-prova cilíndricos, destinados a ensaios para determinação das

propriedades de resistência a compressão axial, massa específica, absorção e

índice de vazios.

Figura 06: Confecção de Corpos de Prova

Fonte Própria

Page 34: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

34

Para cada betonada, foi confeccionado 10 corpos de prova (Figura 06), sendo

que 08 desses foram utilizados para os ensaios de Resistência a Compressão Axial,

(4 - para cada idade) de 7 e 28 dias, e 02 serão utilizados para determinação de

Absorção de água por imersão, Índices de Vazios, e Massa Específica aos 28 Dias.

Considerando a quantidade de corpos de prova por ensaio e com base na

NBR 5738 (2003), Moldagem e Cura de Corpos de Prova de Concreto, onde a

dimensão básica dos corpos-de-prova deve ser de 100 mm, 150 mm, 250 mm, ou

450 mm, de forma que obedeça à relação:

• d ≥ 3D

• d = dimensão básica;

• DMC = dimensão máxima característica do agregado, NBR 7211 (2009).

Assim o corpo-de-prova utilizado foi o cilíndrico com diâmetro de 10 cm

levando-se em conta o atendimento à norma e, apresenta ainda, a vantagem

economia de material, facilidade de capeamento, transporte e estocagem.

3.2.10 Capeamento

A NBR 5738 (2003), cita que deve ser utilizado um dispositivo auxiliar,

denominado capeador, que garanta a perpendicularidade da superfície obtida com a

geratriz do corpo-de-prova e que esta superfície deve ser lisa, isenta de riscos ou

vazios e não ter falhas de planicidade superiores a 0,05mm em qualquer ponto, com

o objetivo de garantir uma distribuição uniforme de tensões no que se referem as

faces a serem comprimidas.

A norma destaca ainda que outros processos podem ser empregados, desde

que sejam submetidos à avaliação prévia por comparação estatística com corpos-

de-prova capeados pelo processo tradicional porém a superfície resultante deve ser

lisa, isenta de riscos ou vazios e não ter falhas de planicidade superiores a 0,05 mm

em qualquer ponto, e para a presente pesquisa foi utilizado o capeamento com

enxofre (Figura 07).

Page 35: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

35

Figura 07: Corpos de Prova para Ensaio de Compressão Axial

Fonte Própria

O ensaio de resistência à compressão axial foi realizado nas dependências da

UTFPR – Universidade Tecnológica Federal do Paraná e a prensa utilizada é

modelo EMIC, tendo sido calibrada em 26/03/2010 – conforme número de certificado

216/2010, (Figuras, 08 e 09).

Figura 08: Prensa EMIC

Fonte: do autor

Figura 09: Corpo de Prova

Fonte: do autor

Page 36: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

36

Atendendo a NBR 05739 (2007), foi identificado, (Figura 10), o tipo de ruptura

do corpo de prova foram de forma colunar para todos os traços.

Figura 10: Exemplo de Rompimentos de Corpos de Prova Após Compressão Axial

Fonte: NBR 05739 (2007)

3.2.11 Desvio Padrão, Desvio Relativo e Desvio Relativo Máximo

Uma característica importante de uma distribuição normal é que, quanto maior

a amostragem, mais uniformemente as ocorrências se distribuem à medida que se

afastam da média central.

O “desvio padrão”, um valor que quantifica a dispersão dos eventos sob

distribuição normal, ou seja, é a média das diferenças entre o valor de cada evento e

a média central. Para calcular o “desvio relativo” de uma série de quatro resultados

de rompimento de corpo de prova, deve-se dividir o valor absoluto da diferença entre

a resistência média e a resistência individual pela resistência média, resultado que

deve ser apresentado como porcentual. O “desvio relativo máximo” é o resultado

que apresente o maior porcentual absoluto, ou seja, o maior valor

independentemente do sinal, positivo ou negativo. Quando o “desvio relativo

máximo” for superior a 6%, deve-se calcular uma nova média, desconsiderando o

valor discrepante. Recalcula-se o “desvio relativo” e o “desvio relativo máximo” para

a nova série identificando se o mesmo encontra-se dentro do parâmetro de 6% para

cima ou para baixo da média. Persistindo o fato, eliminar os corpos de prova de

todas as idades, devendo o ensaio ser totalmente refeito (GOMES e SILVA, 2006).

Page 37: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

37

( 01 )

Desvio Relativo

Resistência do Corpo de Prova

Resistência Média da Série

.

Define-se a durabilidade como a capacidade do concreto em resistir à ação

intempéries, ataque químico, abrasão, ou qualquer outro processo de deterioração

(MEHTA e MONTEIRO, 2008)

A maior compacidade do concreto poderá proporcionar uma maior

durabilidade, pois esta propriedade está ligada intimamente a impermeabilidade. A

água enquanto agente deteriorante é veículo de transporte de substâncias

agressivas. Foi utilizada a NBR 9778:2006 para determinação da massa específica,

índices de vazios e absorção de água por imersão do concreto endurecido.

Page 38: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

38

4 RESULTADO E ANÁLISES

Apresentar-se-á todas as análises obtidas durante a realização do programa

experimental, conforme metodologia descrita no capitulo 3, cujos resultados serão

apresentados em forma de tabelas, gráficos para elucidar melhor a compreensão. A

granulometria do agregado da jazida, agregado pó-de-pedra, agregado areia, são

apresentadas respectivamente nas Tabelas 05, 06 e 07 e as curvas granulométricas

podem ser observadas conforme Figuras 11, 12, 13, 14, 15 e16.

Tabela 05– Granulometria Agregado Miúdo – Jazida

R E A L I Z A Ç Ã O D E E N S A I O S F I S I C O S D O A G R E G A D O M I Ú D O

JAZIDA

G R A N U L O M E T R I A D O A G R E G A D O M I Ú D O

a) massa inicial seca (gr) = 1.000,0 (Vr) (Mrm) (Mra) Faixas - % retidas acumuladas

b) massa inicial seca (gr) = 1.000,0 % retido % retido % retido Limites Inferiores Limites Superiores

Massa

retida (gr) retida (%) Variações acumulada Zona Zona Zona Zona

Abertura

da malha

das

peneiras

(mm) Ensaio

a

Ensaio

b

Ensaio

a

Ensaio

b + 4 % (%) (%) Utilizável Ótima Utilizável Ótima

9,5 0,00 0,00 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0 0 0 0

6,3 5,39 9,31 0,5% 0,9% 0,4% 0,7% 0,7% 0 0 0 7

4,75 13,41 13,23 1,3% 1,3% 0,0% 1,3% 2,1% 0 0 5 10

2,36 40,73 39,93 4,1% 4,0% 0,1% 4,0% 6,1% 0 10 20 25

1,18 65,69 67,62 6,6% 6,8% 0,2% 6,7% 12,8% 5 20 30 50

0,6 195,47 202,43 19,6% 20,2% 0,7% 19,9% 32,7% 15 35 55 70

0,3 309,80 309,76 31,0% 31,0% 0,0% 31,0% 63,7% 50 65 85 95

0,15 280,25 269,87 28,0% 27,0% 1,1% 27,5% 91,2% 85 90 95 100

Fundo 88,41 87,60 8,8% 8,8% 0,1% 8,8% 100,0% 100 100 100 100

Total S 999,15 999,75 M ó d u l o d e F i n u r a = 2,08 D i â m e t r o m á x. = 4,75

Fonte: do autor

Page 39: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

39

Dist. Granulometrica - Amostra 01 - Jazida

0,00% 0,54% 1,88%5,96%

91,15%

100,00%

63,10%

32,10%

12,53%0,00%

20,00%

40,00%

60,00%

80,00%

100,00%

9,50mm

6,30 mm

4,75 mm

2,36 mm

1,18 mm

600 µm

300 µm

150 µmFundo

Peneiras

Per

cen

tuai

s

Dist. Granulométrica - Amostra 02 - Jazida

33,26%

64,24%

91,24%

100,00%

13,01%6,25%2,25%0,93%0,00%

0,00%

20,00%

40,00%

60,00%

80,00%

100,00%

9,50mm

6,30 mm

4,75 mm

2,36 mm

1,18 mm

600 µm

300 µm

150 µmFundo

Peneiras

Per

cen

tuai

s

Figura 11: Gráfico Amostra 01 – Distribuição

Granulometrica Agregado Miúdo da Jazida

Fonte Própria

Figura 12: Gráfico Amostra 01 – Distribuição

Granulometrica Agregado Miúdo da Jazida

Fonte Própria

Tabela 06 – Granulometria Agregado Miúdo – Pó de Pedra

R E A L I Z A Ç Ã O D E E N S A I O S F I S I C O S D O A G R E G A D O M I Ú D O

PÓ DE PEDRA

G R A N U L O M E T R I A D O A G R E G A D O M I Ú D O

a) massa inicial seca (gr) = 1.000,0 (Vr) (Mrm) (Mra) Faixas - % retidas acumuladas

b) massa inicial seca (gr) = 1.000,0 % retida %

retida % retida Limites

Inferiores Limites

Superiores Massa retida

(gr) retida (%) Variações acumulada Zona Zona Zona Zona

Abertura da malha das peneiras

(mm)

Ensaio a Ensaio b Ensaio a Ensaio b + 4 % (%) (%) Utilizável Ótima Utilizável Ótima

9,5 0,00 0,00 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0 0 0 0

6,3 0,00 0,00 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0 0 0 7

4,75 32,27 31,37 3,2% 3,1% 0,1% 3,2% 3,2% 0 0 5 10

2,36 119,33 116,29 12,0% 11,6% 0,4% 11,8% 15,0% 0 10 20 25

1,18 146,57 148,04 14,7% 14,8% 0,1% 14,8% 29,8% 5 20 30 50

0,6 220,46 217,65 22,1% 21,8% 0,4% 22,0% 51,7% 15 35 55 70

0,3 185,10 189,28 18,6% 18,9% 0,3% 18,8% 70,5% 50 65 85 95

0,15 161,72 168,18 16,2% 16,8% 0,6% 16,5% 87,0% 85 90 95 100

Fundo 130,02 128,72 13,1% 12,9% 0,2% 13,0% 100,0% 100 100 100 100

Total S 995,47 999,53 M ó d u l o d e F i n u r a = 2,57 D i â m e t r o m á x. = 4,75

Fonte: do autor

Page 40: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

40

Figura 13: Gráfico Amostra 01 – Distribuição

Granulometrica Agregado Miúdo Pó de Pedra

Fonte Própria

Figura 14: Gráfico Amostra 01 – Distribuição

Granulometrica Agregado Miúdo Pó de Pedra

Fonte Própria

Tabela 07 – Granulometria Agregado Miúdo – Areia

R E A L I Z A Ç Ã O D E E N S A I O S F I S I C O S D O A G R E G A D O M I Ú D O

AREIA

G R A N U L O M E T R I A D O A G R E G A D O M I Ú D O - Areia

a) massa inicial seca (gr) = 1.000,0 (Vr) (Mrm) (Mra) Faixas - % retidas acumuladas

b) massa inicial seca (gr) = 1.000,0 %

retido %

retido % retido Limites

Inferiores Limites

Superiores Massa retida

(gr) retida (%) Variaçõe

s média acumulada Zona Zona Zona Zona

Abertura da malha das peneiras

(mm)

Ensaio a Ensaio b Ensaio a Ensaio b + 4 % (%) (%) Utilizável Ótima Utilizável Ótima

9,5 0,00 0,00 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0 0 0 0

6,3 6,90 6,02 0,7% 0,6% 0,1% 0,6% 0,6% 0 0 0 7

4,75 7,07 7,24 0,7% 0,7% 0,0% 0,7% 1,4% 0 0 5 10

2,36 69,61 68,10 7,0% 6,8% 0,2% 6,9% 8,2% 0 10 20 25

1,18 146,82 166,75 14,7% 16,7% 2,0% 15,7% 23,9% 5 20 30 50

0,6 251,19 249,58 25,1% 25,0% 0,2% 25,0% 49,0% 15 35 55 70

0,3 256,79 249,56 25,7% 25,0% 0,7% 25,3% 74,3% 50 65 85 95

0,15 206,36 199,39 20,6% 19,9% 0,7% 20,3% 94,6% 85 90 95 100

Fundo 55,21 53,26 5,5% 5,3% 0,2% 5,4% 100,0% 100 100 100 100

Total S 999,95 999,90 M ó d u l o d e F i n u r a = 2,51 D i â m e t r o m á x. = 4,75

Fonte: do autor

Page 41: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

41

Dist. Granulometrica - Amostra 01 - Traço

0,00% 0,69% 1,40%

8,36%

94,48%

100,00%

73,84%

48,16%

23,04%

0,00%

20,00%

40,00%

60,00%

80,00%

100,00%

9,50mm

6,30 m

m

4,75 m

m

2,36 m

m

1,18 mm

600 µm

300 µm

150 µm

Fundo

Peneiras

Per

cen

tuai

s

Dist. Granulometrica - Amostra 02 - Traço

0,00% 0,60% 1,33%

8,14%

94,67%

100,00%

74,73%

49,77%

24,81%

0,00%

20,00%

40,00%

60,00%

80,00%

100,00%

9,50m

m

6,30 m

m

4,75 m

m

2,36 m

m

1,18 mm

600 µm

300 µm

150 µm

Fundo

Peneiras

Per

cen

tuai

s

Figura 15: Gráfico Amostra 01 – Distribuição

Granulometrica Agregado Miúdo Areia

Fonte Própria

Figura 16: Gráfico Amostra 01 – Distribuição

Granulometrica Agregado Miúdo Areia

Fonte Própria

Quanto à origem tanto o Agregado da Jazida quanto o Agregado Pó de Pedra

são considerados artificiais, e a Areia é considerado um Agregado Natural.

Tabela 08 – Relação – Peneiras Zona / Utilizável

Porcentagem, Em Massa, Retida, Acumulada

limites Inferiores Limites Superiores

Peneira com

Abertura de

Malha (ABNT

NBR NM

ISSO 3310-1)

Zona

Utilizável

Zona

Ótima

Zona

Ótima

Zona

Utilizável

Agregado

Jazida

Agregado

Pó de

Pedra

Agregado

Areia

9,50 mm 0 0 0 0 0,00 0,00 0,00

6,30 mm 0 0 0 7 0,70 0,00 0,60

4,75 mm 0 0 5 10 2,10 3,20 1,40

2,36 mm 0 10 20 25 6,10 15,00 8,20

1,18 mm 5 20 30 50 12,80 29,80 23,90

600 µm 15 35 55 70 32,70 51,70 49,00

300 µm 50 65 85 95 63,70 70,50 74,30

150 µm 85 90 95 100 91,20 87,00 94,60

Fundo 8,80 13,00 5,40

Módulo de Finura 2,08 2,57 2,51

Diâmetro Máximo 4,75 4,75 4,75

Fonte: do autor

Page 42: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

42

Os três agregados encontram-se dentro das zonas utilizáveis inferior e

superior (Tabela 08).

Agregados jazida, pó de pedra e areia apresentaram o módulo de finura de

2,08, 2,57 e 2,51 respectivamente o que demonstra que o agregado da jazida tem

uma granulometria mais fina que os outros dois.

O diâmetro máximo de todos os três agregados miúdos foram de 4,75.

Na Figura 17 é possível de identificar as zonas correspondentes aos limites

recomendados pela NBR 7211 (2009), e as curvas granulométricas de todos os

agregados miúdos ensaiados.

Figura 17: Comparativo Zonas Inferior e Superior Utilizáveis - Granulometria Agregados

Fonte: do autor

Lembrando que o agregado natural, a areia, será substituído por outro

agregado artificial da Jazida e, o que se espera deste, é que, este apresente

desempenho e características adequadas para garantir a sua substituição já que

essa substituição não pode comprometer o desempenho do concreto convencional

Page 43: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

43

No entanto, verifica-se que, a areia artificial da Jazida tem grãos bem mais

finos que a areia natural utilizada pela concreteira, podendo induzir, neste caso, a

um aumento de água de amassamento ou de aditivos, pela maior quantidade de

finos presentes encontrados no ensaio granulométrico (Tabela 09).

Tabela 09: Teor de Material Pulverulento dos Agregados Miúdos

Agregado da Jazida

Agregado Pó-de-Pedra

Agregado Areia

Amostra 01 8,78% 12,50% 2,92%

Amostra 02 9,54% 13,44% 3,04%

Média 9,16% 12,97% 2,98%

Fonte: do Autor

A amostra o agregado da jazida e areia apresentaram de material

pulverulento dentro dos limites aceitáveis da norma. O agregado pó de pedra

apresentou valores de material pulverulento um pouco acima, porém bem próximos

dos limites superiores da norma e em vista de ter sido mantido as mesmas

quantidades desse agregado em todos os traços, esse detalhe não interfere na

validação dos resultados, já que a substituição, objetivo específico desse estudo, é

entre o agregado da jazida e o agregado areia. Na Tabela 10 é apresentado o

material pulverulento dos agregados miúdos proporcionalmente a cada traço, sendo

que nos traços com substituição de 100%, houve um aumento 3,65% na quantidade

de material pulverulento desse material com relação a massa total de agregados

miúdos do traço.

Tabela 10: Percentuais Material Pulverulento Proporcional ao Traço (Agregados Miúdos)

TR TR S 50% 0,6%

TR S 100% 0,6%

TR S 100% 0,8%

TR S 100% 1,0%

Percentual Material Pulverulento 7,08% 8,90% 10,73% 10,73% 10,73%

Fonte: do autor

Page 44: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

44

Figura 18: Comparativo Impurezas Orgânicas

entre Amostra e Padrões do Agregado Miúdo

da Jazida

Fonte: do Autor

Figura 19: Comparativo Impurezas Orgânicas entre

Amostra e Padrões do Agregado Miúdo Areia

Fonte: do autor

A matéria orgânica pode prejudicar a pega, o endurecimento e a resistência á

compressão do concreto. O ensaio colorimétrico, de acordo com a NBR NM49

(2001), indica o percentual de impurezas orgânicas nas areias.

Na comparação da amostra da jazida, com duas amostras preparadas a 1% e

0,5% (100 e 50 ppm respectivamente) é possível identificar que nas Figuras 18 e 19

que tanto o agregado miúdo da jazida como o agregado areia apresentam colocação

mais clara que o padrão.

Na Figura 18, a amostra ensaiada encontra-se no meio da amostra com 1%,

lado esquerdo, com coloração mais escura e a amostra 0,5%, a direita, com

colocação mais clara, observa-se que, por comparação visual, a amostra ensaiada,

apresenta uma coloração visual em torno de valores com 0,7% a 0,8% (70 a 80

ppm).

Na Figura 19, a amostra ensaiada da areia, encontra-se à direita das duas

amostras, e por comparação, observa-se que se apresenta uma coloração visual em

torno de valores com 0,3% a 0,4% (30 a 40 ppm). A amostra com 1% é a da

esquerda, com a coloração mais escura e a amostra com 0,5% é a do centro.

1%1%

0,5%

Amostra

0,5% Amostra

Page 45: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

45

Tabela 11: Massas Unitárias, Massas Específicas e Absorção dos Agregados Miúdos

Agregado da

Jazida

Agregado

Pó de Pedra

Agregado

Areia

Massa Unitária em Estado Solto 1.582,00 Kg/m³ 1.612,00 Kg/m³ 1.441,67 Kg/m³

Massa Unitária Compactada 1.719,00 Kg/m³ 1.757,00 Kg/m³ 1.564,68 Kg/m³

Massa Específica Aparente (d1) 2,52 g/cm³ 2,79 g/cm³ 2,49 g/cm³

Massa Específica Saturada Superfície

Seca (d2)

2,58 g/cm³ 2,66 g/cm³ 2,51 g/cm³

Massa Específica Real (d3) 2,68 g/cm³ 2,60 g/cm³ 2,54 g/cm³

Absorção 0,11 % 2,12 % 0,40 %

Fonte: do autor

As massas unitárias e específicas encontram-se dentro dos parâmetros

normais para esse tipo de estudo e de resultado (Tabela 11)

A determinação do percentual de absorção se da, depois de identificado o

requisito, agregado saturado superfície seca. Assim os agregados pó de pedra e

areia, apresentaram percentuais diferenciados e normais.

Tabela 12: Coeficientes Relativos ao Inchamento do Agregado Miúdo da Jazida

Agregado da

Jazida

Agregado

Areia

Coeficiente Máximo Vh / Vs 1,38 1,24

Coeficiente para a Umidade Crítica 1,35 1,20

Coeficiente Inchamento Médio 1,36 1,23

Percentual Água no Inchamento Máximo 6,50 % 4,55 %

Fonte: do autor

Page 46: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

46

Figura 20 – Curva de Inchamento – Agregado Miúdo Jazida

Fonte : do autor

Figura 21– Curva de Inchamento – Agregado Miúdo Areia

Fonte: do autor

Diante dos valores apresentados na Tabela 12, é possível afirmar que se ao

adicionar 6,5% da massa do agregado miúdo da jazida em água, acontece um

aumento de volume da ordem de 37,46%.

Já o agregado miúdo areia natural, com a introdução 4,5% de sua massa em

água, acontece um aumento de volume da ordem de 24,16%.

Page 47: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

47

Tabela 13: Granulometria Agregado Graúdo

R E A L I Z A Ç Ã O D E E N S A I O S F I S I C O S D O A G R E G A D O GRAÚDO

G R A N U L O M E T R I A D O A G R E G A D O GRAÚDO

a) massa inicial seca (gr) = 5.000,0 (Vr) (Mrm) (Mra) Faixas - % retidas acumuladas

b) massa inicial seca (gr) = 5.000,0 % retiro

%

retiro % retiro

Massa retida

(gr)

Massa retida

(%) Variações média acumulada BRITA 0 BRITA 1 BRITA 2 BRITA 3 BRITA 4

Abertura

da malha

das

peneiras

(mm) Ensaio a Ensaio b Ensaio a Ensaio b + 4 % (%) (%) 4,75 -12,5 9,5 - 25 19 - 31,5 25 - 50 37,5 - 75

> 50 mm 0,00 0,00 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 75 - 100

50 mm 0,00 0,00 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0 - 5 90 - 100

37,5 mm 0,00 0,00 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0 - 5 5 - 30 95 - 100

25,0 mm 0,00 0,00 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0 - 5 5 - 25 87 - 100

19,0 mm 554,42 541,81 11,1% 10,8% 0,3% 11,0% 11,0% 2 - 15 65 - 95 95 - 100

12,5 mm 3.794,51 3.821,00 75,9% 76,4% 0,5% 76,2% 87,1% 0 - 5 40 - 65 92 -100

9,5 mm 573,96 565,74 11,5% 11,3% 0,2% 11,4% 98,5% 2 - 15 80 - 100 92 - 100

4,75 mm 74,18 69,24 1,5% 1,4% 0,1% 1,4% 99,9% 40 - 100 92 - 100

< 4,75 mm 2,93 2,21 0,1% 0,0% 0,0% 0,1% 100,0% 80 - 100

Total S 5.000,00 5.000,00 M ó d u l o d e F i n u r a = 6,98 D i â m e t r o m á x. = 19

Fonte: do autor

Os resultados da análise granulométrica do agregado graúdo estão

apresentados na tabela 13, sendo que quanto à origem o agregado é considerado

artificial, de origem basáltica, com colocação entre tons de cinza-claro e cinza-

escurol.

Foi realizado duas determinações, conforme recomendações da NBR 7211

(2009), onde se identificou diâmetro máximo característico (DMC) do agregado

graúdo, obtendo o valor é 19 mm.

Manteve-se o mesmo agregado graúdo utilizado pela concreteira no traço do

concreto convencional padrão de referência, que segundo a NBR 7211 (2009),

podemos classificar o agregado graúdo como brita 01.

Pode-se visualizar melhor a granulometria das duas amostras através dos

gráficos das Figuras 22 e 23.

Page 48: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

48

Dist. Granulometrica - Amostra 01 - Agregado Graúdo

0,00% 0,00% 0,00%0,00%

99,96%

100,00%98,57%

87,26%

10,84%0,00%

20,00%

40,00%

60,00%

80,00%

100,00%

> 50mm

50mm

37,5mm

25,0mm

19,0mm

12,5mm

9,5mm

4,75mm

< 4,75mm

Peneiras

Per

cen

tuai

s

Dist. Granulometrica - Amostra 01 - Agregado Graúdo

0,00% 0,00% 0,00%0,00%

99,94%

100,00%98,46%

86,98%

11,09%

0,00%

20,00%

40,00%

60,00%

80,00%

100,00%

> 50mm

50mm

37,5mm

25,0mm

19,0mm

12,5mm

9,5mm

4,75mm

< 4,75mm

Peneiras

Per

cen

tuai

s

Figura 22: Gráfico Amostra 01 – Distribuição

Granulometrica Agregado Graúdo Brita

Fonte: do auto

Figura 23: Gráfico Amostra 02 – Distribuição

Granulometrica Agregado Graúdo Brita

Fonte: do autor

Figura 24: Agregado Graúdo - Brita

Fonte: do autor Figura 25: Ensaio Agregado Graúdo - Brita

Fonte: do autor

Tabela 14: Massa Unitária e Massa Específica e Absorção– Agregado Graúdo

Massa Unitária em Estado Solto 1.346,33 Kg/m³

Massa Unitária Compactada 1.462,00 kg/m³

Massa Específica Aparente – d 2,67 g/cm³

Massa Específica Saturada Superfície Seca – ds 2,68 g/cm³

Massa Específica do Agregado Seco – da 2,67 g/cm³

Absorção – a 0,33 %

Fonte: do autor

Page 49: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

49

As propriedades físicas do agregado graúdo (Figuras 24 E 25), massa

unitárias e específica bem como a absorção encontram-se dentro dos parâmetros

normais para esse tipo de estudo e de resultado (Tabela 14).

Analisando a Tabela 15 e a Figura 26, verifica-se que, o abatimento do

concreto convencional de referência utilizada pela concreteira foi de 60 mm.

Tabela 15: Resultado do Abatimento (Slump) por Traço Estudado

TRAÇO SLUMP ( mm ) TR - 06% 60 TR S 50% 0,6% 60 TR S 100% 0,6% 50 TR S 100% 0,8% 80 TR S 100% 1,0% 110 Fonte: do autor

Figura 26: Abatimento (Slump)

Fonte: do autor

Figura 27: Comparativo do Abatimento dos Traços

Fonte: do autor

Page 50: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

50

Substituindo 50% da areia natural de referencia pela areia artificial da Jazida

verificou-se que não houve nenhuma interferência no resultado do abatimento, aliás,

mantendo-se os mesmos valores de referência de 60 mm.

Substituindo-se totalmente a areia natural (100%) pela areia artificial e,

mantendo-se a mesma quantidade de aditivo, o abatimento encontrado no ensaio foi

menor, ou seja, com 50 mm. Isto se deve, ao fato, de que, a areia artificial da Jazida

tem uma quantidade maior de grãos mais finos que a areia natural, e

conseqüentemente, para manter o mesmo abatimento de referência, nestas

condições, deve-se aumentar a quantidade de água de amassamento.

No entanto, não é objetivo desta pesquisa manter o abatimento do concreto

convencional de referência devidas às substituições propostas e, sim, analisar as

conseqüências ou alterações comportamentais nos resultados devidas as

substituições.

Verifica-se que, ao acrescentar uma maior quantidade de aditivo (0,8% e

1,0%) na massa do concreto com 100% de areia artificial, o abatimento é muito

maior em relação ao concreto convencional de referencia.

O aditivo utilizado no traço do concreto convencional padrão de referência foi

o Mira RT 65, que age como redutor de água, pois dispersa os aglomerados de

cimento com maior eficácia. No entanto, manteve-se a mesma quantidade de água

de amassamento para todos os cinco traços adotados e que, conseqüentemente, há

aumento do abatimento do tronco de cone, ou seja, ocorre maior fluidez da massa

do concreto.

Tabela 16: Massa Específica do Concreto Fresco

TR TR S 50% 0,6%

TR S 100% 0,6%

TR S 100% 0,8%

TR S 100% 1,0%

Massa Específica do Concreto

Fresco (Kg/dm³) 2,355 2,366 2,376 2,389 2,398

Fonte: do autor

A massa especifica do concreto fresco (Tabela 16), apresenta um resultado

dentro da normalidade, observando uma proximidade entre todos os resultados,

também uma tendência de crescimento (Figura 28), a medida que se aumentou o

percentual de substituição, e o percentual de aditivo foi crescendo.

Page 51: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

51

Figura 28: Comparativo Massa Específica do Concreto Fresco

Fonte: do autor

Figura 29: Tipo de Rompimento no Corpo de Prova

Fonte Própria

Na figura 29 é possível verificar que em comparação com aos tipos de

rompimento mencionados no item (Capeamento), todos os corpos de prova

rompidos nesta pesquisa, apresentaram o mesmo tipo de rompimento apresentado

pelo corpo de prova (e) da figura 10, ou seja colunar.

Page 52: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

52

Tabela 17 – Resistência a Compressão Axial dos Corpos de Prova aos 07 dias.

TR TR S 50% 0,6%

TR S 100% 0,6%

TR S 100% 0,8%

TR S 100% 1,0%

Resistência 7 dias CP 1 25,04 24,88 24,60 32,78 30,24

Resistência 7 dias CP 2 27,21 25,50 26,01 32,98 28,92

Resistência 7 dias CP 3 24,84 23,83 23,37 34,67 28,46

Resistência 7 dias CP 4 26,71 26,59 27,48 30,46 29,77 Fonte: do autor

Figura 30: Comparativo das Resistências dos Corpos de Prova dos Traços aos 07 dias

Fonte: do autor

Média das Resistências - 07 Dias

25,95 25,20 25,37

32,7229,35

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

TR

TR S 50

% 0,

6%

TR S 10

0% 0,6%

TR S 10

0% 0,8%

TR S 10

0% 1,0%

Traços

Res

istê

nci

a (M

Pa)

Média dasResistências(Mpa)

Figura 31 – Média das Resistências dos Corpos de Prova dos Traços aos 07 dias

Fonte: do autor

Page 53: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

53

A primeira idade a ser rompida dos corpos de prova foi aos 07 dias. Na

substituição de 50% e 100% do agregado miúdo, as resistências praticamente

mantiveram-se no mesmo patamar do traço de referência.

Já nos traços onde a substituição foi de 100% com alteração no percentual do

aditivo, houve um aumento da resistência em relação ao traço de referência, sendo

o traço “TR S 100% - 0,8%” aquele que apresentou uma resistência maior (Tabela

17) e (figura 30). Esse mesmo padrão pode ser verificado no gráfico das médias das

resistências (Figura 31).

Tabela 18 – Resistência a Compressão Axial dos Corpos de Prova aos 28 dias. TR TR S 50%

0,6% TR S 100%

0,6% TR S 100%

0,8% TR S 100%

1,0%

Resistência 28 dias CP 1 32,15 32,58 30,13 36,62 35,82

Resistência 28 dias CP 2 31,15 31,10 35,56 37,92 34,12

Resistência 28 dias CP 3 32,67 33,74 30,08 39,83 34,28

Resistência 28 dias CP 4 33,38 32,49 32,14 39,06 33,45

Fonte: do autor

Figura 32: Comparativo das Resistência dos Corpos de Prova dos Traços aos 28 dias

Fonte: do autor

Page 54: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

54

Média das Resistências - 28 Dias

32,34 32,48 31,98

38,3634,42

0,005,00

10,0015,0020,0025,0030,0035,0040,0045,00

TR

TR S 50

% 0,

6%

TR S 10

0% 0,6%

TR S 10

0% 0,8%

TR S 10

0% 1,0%

Traços

Res

istê

nci

a (M

Pa)

Média dasResistências(Mpa)

Figura 33 - Média das Resistências dos Corpos de Prova dos Traços aos 28 dias

Fonte: do autor

A exemplo do que aconteceu com as resistências dos corpos de prova com

idade aos 07 dias, os valores de resistências os 28 dias na substituição de 50% e

100% do agregado miúdo as resistências ficaram nos mesmos patamares da

resistência dos corpos de prova do traço de referência.

Os traços onde a substituição foi de 100% com alteração no percentual do

aditivo, houve um aumento da resistência em relação ao traço de referência, sendo

o traço “TR S 100% - 0,8%” aquele que apresentou uma resistência maior. (Tabela

18) e (Figura 32). Esse mesmo padrão pode ser verificado no gráfico das médias

das resistências (Figura 33).

Tabela 19 – Média das Resistências a Compressão Axial dos Corpos de Prova aos 07 e aos 28 dias.

TR TR S 50% 0,6%

TR S 100% 0,6%

TR S 100% 0,8%

TR S 100% 1,0%

Média das Resistência aos 7 dias

25,95 25,2 25,37 32,72 29,35

Média das Resistência aos 28 dias

32,34 32,48 31,98 38,36 34,42

Percentual 24,62% 28,89% 26,05% 17,24% 17,27%

Fonte Própria

Page 55: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

55

Verifica-se que a variação percentual da resistência à compressão axial dos

corpos de prova ensaiados aos 07 e aos 28 dias, tiveram um aumento de 24,62%,

28,89% e 26,06% respectivamente nos traços de referência, substituição de 50% e

substituição de 100% com 0,6% de aditivo (Tabela 19) e (Figura 34).

Já nos traços com substituição de 100% da areia natural pela areia da jazida,

com o aditivo em 0,8% e 1,0% a variação percentual da resistência à compressão

axial dos corpos de prova ensaiados ficou na casa dos 17%.

Figura 34 – Comparação das Resistência Médias dos Traços aos 07 e 28 dias

Fonte: do autor

Page 56: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

56

Tabela 20 – Validação dos Resultados das Resistências a Compressão Axial dos Corpos de Prova aos 07 Dias. TR TR S 50% 0,6% TR S 100% 0,6% TR S 100% 0,8% TR S 100% 1,0%

Resist. MPa

Desvio Relativo

Resist. MPa

Desvio Relativo

Resist. MPa

Desvio Relativo

Resist. MPa

Desvio Relativo

Resist. MPa

Desvio Relativo

Res. 7 dias CP 1 25,04 -3,51% 24,88 -1,27% 24,60 -3,02% 32,78 0,18% 30,24 3,04%

Res. 7 dias CP 2 27,21 4,86% 25,50 1,19% 26,01 2,54% 32,98 0,79% 28,92 -1,46%

Res. 7 dias CP 3 24,84 -4,28% 23,83 -5,44% 23,37 -7,87% 34,67 5,95% 28,46 -3,02%

Res. 7 dias CP 4 26,71 2,93% 26,59 5,52% 27,48 8,34% 30,46 -6,91% 29,77 1,44%

Média 25,95 25,20 25,37 32,72 29,35

Desvio Padrão 1,187 1,155 1,775 1,730 0,805

D R M 4,86% 5,44% 8,34% 6,91% 3,04%

Fonte: do autor

Nos resultados do rompimento dos corpos de prova com 07 dias, verifica-se

ma Tabela 20, que os CPs de nº 4 do traços (TR S 100% 0,6%) e (TR S 100%

0,8%), apresentaram o desvio relativo respectivamente de 8,34% e 6,91, ou seja,

ambos os percentuais estão acima do parâmetro de 6%. No traço (TR S 100% 0,6%)

destacamos o CP3 com o percentual do desvio relativo em valor absoluto de 7,87%.

Os outros CPs mantiveram o desvio relativo abaixo do percentual de 6%.

Tabela 21 – Validação Excluindo Resultados com Desvio Relativo Máximo acima de 6% das Resistências a Compressão Axial dos Corpos de Prova aos 07 Dias.

TR TR S 50% 0,6% TR S 100% 0,6% TR S 100% 0,8% TR S 100% 1,0%

Resist. MPa

Desvio Relativo

Resist. MPa

Desvio Relativo

Resist. MPa

Desvio Relativo

Resist. MPa

Desvio Relativo

Resist. MPa

Desvio Relativo

Res.7 dias CP 1 25,04 -3,51% 24,88 -1,27% 24,60 -0,24% 32,78 -2,08% 30,24 3,04%

Res. 7 dias CP 2 27,21 4,86% 25,50 1,19% 26,01 5,47% 32,98 -1,48% 28,92 -1,46%

Res. 7 dias CP 3 24,84 -4,28% 23,83 -5,44% 23,37 -5,23% 34,67 3,56% 28,46 -3,02%

CP - Excluído 26,71 2,93% 26,59 5,52% 27,48 30,46 29,77 1,44%

Média 25,95 25,20 24,66 33,48 29,35

Desvio Padrão 1,31 1,15 1,32 1,04 0,81

D R M 4,86% 5,44% 5,47% 3,56% 3,04%

Fonte: do autor

Page 57: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

57

Para validação dos resultados foi retirado os dois CPs com o maior valor

absoluto de cada traço acima dos 6% (Tabela 21). Verifica-se agora que não há

percentual de desvio relativo acima dos 6%, inclusive o CP 3 do traço (TR S 100%

0,6%) que apresentava anteriormente um desvio relativo de 7,87% teve seu

percentual de desvio relativo definido em 5,23%.

Tabela 22 – Validação dos Resultados das Resistências a Compressão Axial dos Corpos de Prova aos 28 Dias.

TR TR S 50% 0,6% TR S 100% 0,6% TR S 100% 0,8% TR S 100% 1,0%

Resist. MPa

Desvio Relativo

Resist. MPa

Desvio Relativo

Resist. MPa

Desvio Relativo

Resist. MPa

Desvio Relativo

Resist. MPa

Desvio Relativo

Resi. 28 dias CP 1

32,15 -0,58% 32,58 0,32% 30,13 -5,78% 36,62 -4,53% 35,82 4,07%

Res. 28 dias CP 2 31,15 -3,67% 31,10 -4,24% 35,56 11,20% 37,92 -1,14% 34,12 -0,86%

Res. 28 dias CP 3

32,67 1,03% 33,74 3,89% 30,08 -5,93% 39,83 3,84% 34,28 -0,40%

Res. 28 dias CP 4

33,38 3,22% 32,49 0,04% 32,14 0,51% 39,06 1,83% 33,45 -2,81%

Média 32,34 32,48 31,98 38,36 34,42

Desvio Padrão 0,94 1,08 2,57 1,40 1,00

D R M 3,67% 4,24% 11,20% 4,53% 4.07%

Fonte Própria

Nos resultados do rompimento dos corpos de prova com 28 dias (Tabela 22),

verifica-se que o CP de nº 2 do traço (TR S 100% 0,6%), apresentou o desvio

relativo de 11,2, percentual está acima do parâmetro de 6%. Todos os outros CPs

mantiveram o desvio relativo abaixo do percentual de 6%.

Para validação dos resultados foi retirado o CP com o maior valor absoluto do

traço acima dos 6%. Verifica-se agora que não há percentual de desvio relativo

acima dos 6% (Tabela 23).

Page 58: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

58

Tabela 23 – Validação Excluindo Resultados com Desvio Relativo Máximo acima de 6% das Resistências a Compressão Axial dos Corpos de Prova aos 28 Dias.

TR TR S 50% 0,6% TR S 100% 0,6% TR S 100% 0,8% TR S 100% 1,0%

Resist. MPa

Desvio Relativo

Resist. MPa

Desvio Relativo

Resist. MPa

Desvio Relativo

Resist. MPa

Desvio Relativo

Resist. MPa

Desvio Relativo

Resistência 28 dias CP

1 32,15 -0,58% 32,58 0,32% 30,13 -2,12% 36,62 -4,53% 35,82 4,07%

Resistência 28 dias CP

2 31,15 -3,67% 31,10 -4,24% 30,08 -2,28% 37,92 -1,14% 34,12 -0,86%

Resistência 28 dias CP

3 32,67 1,03% 33,74 3,89% 32,14 4,41% 39,83 3,84% 34,28 -0,40%

CP - Excluído

33,38 3,22% 32,49 0,04% 35,56 39,06 1,83% 33,45 -2,81%

Média 32,34 32,48 30,78 38,36 34,42

Desvio Padrão 0,94 1,32 1,18 1,61 1,00

D R M 3,67% 4,24% 4,41% 4,53% 4,07%

Fonte Própria

Tabela 24 – Absorção, Índice de Vazios e Massa Específica da Amostra Seca do Concreto

Endurecido

ABSORÇÃO ÍNDICE DE

VAZIOS MASSA ESPECÍFICA

SECA MASSA ESPECÍFICA

SATURADA

TR 5,98% 13,23% 2,213 kg/dm³ 2,550 kg/dm³ TR S 50% 0,6% 5,36% 12,25% 2,285 kg/dm³ 2,603 kg/dm³ TR S 100% 0,6% 5,34% 12,10% 2,265 kg/dm³ 2,577 kg/dm³ TR S 100% 0,8% 4,97% 11,47% 2,309 kg/dm³ 2,609 kg/dm³ TR S 100% 1,0% 5,35% 12,07% 2,256 kg/dm³ 2,565 kg/dm³

Fonte : do autor

Verifica-se que os valores absorção, índice de vazios, massas específica seca

e saturada (Tabela 24), dos traços estudados, estão muito próximos dos valores do

traço referência.

Page 59: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

59

5 CONCLUSÕES E CONSIDERAÇÕES FINAIS

Neste capítulo, serão apresentadas as conclusões observadas na realização

dessa pesquisa e também sugerir temas ligados a pesquisa que podem ser

avaliados de forma mais específica em trabalhos futuros.

5.1 CONCLUSÕES DO ESTUDO

Após a realização de todas as etapas propostas no programa experimental,

no que se refere a caracterização de agregado miúdo de jazida da região de sSão

Luiz do Purunã em substituição ao agregado miúdo natural (substituto) utilizado em

uma empresa de concreto dosado central, e levando-se em conta as condições

desta pesquisa verifica-se que:

Em relação às propriedades dos agregados conclui-se que:

• Embora o agregado da jazida apresente um módulo de finura menor e um

percentual de material pulverulento maior que o agregado natural da jazida, o

material substituto possui todas as características físicas necessárias à sua

utilização como agregado miúdo em concretos, e com os números de sua

granulometria e sua curva granulométrica pode-se classificá-lo como areia

fina segundo a NBR 7211 (2009).

• O caráter fino da granulometria do agregado da jazida, nos remete a

viabilidade de utilização desse agregado em traços de concretos aparentes

que normalmente utilizam areias com granulometria menor além da

possibilidade de utilização em traços convencionais.

• As massas unitárias e específicas de ambos os agregados, substituído e

substituto, mantiveram-se próximas e dentro da normalidade dos agregados

miúdos utilizados na confecção de concretos normais dosados em central. A

absorção do agregado substituto se mostrou menor que a absorção do

agregado substituído, porém essa propriedade não se refletiu totalmente na

absorção identificada nos corpos de prova (concreto endurecido).

• Ambos os agregados demonstraram estarem aptos a serem utilizados no que

se referem a impurezas orgânicas, uma vez praticamente não apresentaram

índice de contaminação.

Page 60: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

60

• É possível destacar que o inchamento do agregado da jazida apresentou

índice acima a do agregado natural, porém dentro dos padrões e referências

bibliográficas que apresentamos no presente estudo.

• A comparação do abatimento do tronco de cone dos traços estudados

demonstrou que não deve haver dificuldades de estabelecer os limites de

abatimento (Slump) em novos traços confeccionados com o agregado da

jazida, já que os resultados do abatimento nos traços onde não houve

variação de aditivo redutor de água permaneceram muito próximo ou iguais

ao do traço referência, e a variação do abatimento nos traços onde houve

aumento do percentual de aditivo teve variação pequena.

Em relação às do concreto fresco e endurecido conclui-se que:

• A massa específica do concreto fresco de todos os traços estudados,

apresentaram números muito próximos ao traço de referência, o que

demonstra que por esse aspecto o agregado da jazida também está apto a

seu utilizado.

• Nos dois primeiros traços onde houve substituição de agregado de 50% e

100% com a manutenção do percentual do aditivo em 0,6%, as resistências à

compressão axial para 07 dias de idade do concreto demonstraram um

quadro de normalidade e padronização com o traço de referencia onde o

agregado era a areia, ficando a resistência a compressão axial desses três

traços em 25 MPa.

• Nos traços onde a substituição da areia natural foi de 100% e houve alteração

no percentual do aditivo redutor de água para 0,8% e 1,0%, é possível

verificar um aumento de resistência para a idade de 07 dias, na ordem de

26% no traço com 0,8% de aditivo e de 13%, traço com 1% de aditivo em

comparação com relação ao traço de referencia onde o agregado era a areia.

O mesmo padrão do diferencial da resistência desses dois traços e a

resistência dos corpos de prova do traço de referência ocorreu no concreto

aos 28 dias, aonde a média das resistências a compressão axial dos traços

com 100% de substituição chegaram a 38,36 MPa (TR 100% 0,8% ) e 34,42

MPa (TR 100% 1,0% ) enquanto a média dos corpos de prova do traço de

referência foi de 32,24 (MPa).

Page 61: Tcc Aldo Cesar Prigol - Utfpr - Nov 2010

61

• Vale salientar que entre o crescimento das resistências a compressão axial

dos 07 aos 28 dias se mostraram diferentes entre os traços com percentual

de 0,6% e os outros dois traços com adição de 0,8% e 1,0%. Nos três

primeiros traços que continham aditivo com o mesmo percentual (0,6%) a

variação da resistência de 07 para 28 dias, ficou na casa de 25% enquanto

nos outros dois traços o crescimento da resistência de 07 para 28 dias ficou

na casa de 17%.

• No que se refere a resistência a compressão axial, a possibilidade da

substituição do agregado natural pelo agregado da jazida está comprovada.

• As propriedades como absorção, índice de vazios, massa específica seca e

massa específica saturada, do concreto endurecido apresentaram valores

próximos e dentro dos parâmetros das referências citadas no presente

estudo.

Pode-se concluir que o Agregado Artificial da Jazida de São Luiz do Purunã é

um material alternativo à areia natural, apresentou os requisitos necessários a um

agregado miúdo, e os resultados dos estudos demonstraram que as propriedades do

concreto mantiveram-se ou tiveram uma melhora. Nesta conclusão é relevante

enfatizar a contribuição que essa substituição pode vir a fazer com a redução de

impactos ambientais no processo de produção do concreto.

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5.2 RECOMENDAÇÕES PARA TRABALHOS FUTUROS

Mediante a determinação por este estudo da viabilidade de utilização e

substituição no traço de concreto convencional de agregado natural pelo agregado

da jazida, recomenda-se a análise de estudo específica sobre a influência da

variação do percentual de aditivo na resistência à compressão axial em concretos

confeccionados com esse agregado.

Efetuar estudos voltados a utilização do presente agregado em traços de

concreto convencional destinados a concreto aparente, onde a coloração e a

granulometria do agregado miúdo é diferenciada.

Efetuar estudos voltados a utilização do presente agregado em concretos

auto adensáveis e em argamassas de assentamento.

Efetuar estudos para a substituição da areia natural é utilizada em traços

diversos.

Efetuar estudos petrográficos e geológicos do agregado artificial da jazida.

5.3 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Considerando os objetivos propostos para a pesquisa, acredita-se que

obteve-se êxito, uma vez que ficou comprovado que a viabilidade da substituição da

areia natural pelo agregado miúdo da jazida de São Luis do Purunã – PR, na

produção de concreto dosado em Central.

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBRNM 23 – Determinação da massa específica do cimento Portland (2001); _____. NBRNM26 – Agregados – Amostragem(2001); _____.NBRNM27 – Agregados – Redução da amostra de campo para ensaios de laboratório (2001); _____.NBRNM30 – Agregado miúdo – Determinação da absorção de água (2001); _____.NBRNM45 – Agregados – Determinação da massa unitária e do volume de vazios (2006); _____.NBRNM46 – Agregados – Determinação do material fino que passa através da peneira 75 micrometro, por lavagem (2003); _____.NBRNM49 – Agregado fino – Determinação de impurezas orgânicas (2001); _____.NBRNM51 – Agregado graúdo – Ensaio de abrasão “Los Angeles” (2001); _____.NBRNM52 – Agregado miúdo – Determinação de massa específica e massa específica aparente (2003); _____.NBRNM53 – Agregado graúdo – Determinação de massa específica, massa específica aparente e absorção de água (2003); _____.NBRNM 67 - Determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone (1998); _____.NBRNM102 – Concreto – Determinação da exsudação (1996); _____.NBRNM248 – Agregados – Determinação da composição granulométrica (2003); _____.NBR 5733 – Cimento Portland de alta resistência inicial (1991). _____.NBR5739 – Concreto – Ensaio de compressão de corpos-de-prova cilíndricos (2007);

_____.NBR 6467 – Agregados – Determinação do inchamento de agregado miúdo – Método de Ensaio (2006);

_____. NBR NBR7211 – Agregados para concreto – Especificação (2009); _____. NBR7221 – Agregados – Ensaio de qualidade de agregado miúdo (1987);

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_____.NBR9775 – Agregados – Determinação da umidade superficial em agregados miúdos por meio do frasco de Chapman (1987); _____.NBR9778 – Concreto – Determinação da absorção de água, índice de vazios e massa específica (2005); _____.NBR 9833 – Concreto Fresco – Determinação da massa especifica e teor de ar pelo método gravimétrico (2008); _____.NBR9939 – Agregados – Determinação do teor de umidade total, por secagem, em agregado graúdo (1987); _____.NBR 11768 – Aditivos para concreto de cimento Portland – Specification (1992). ANEPAC – ASSOCIAÇÃO NACIONAL DAS ENTIDADES DE PRODUTORES DE AGREGADOS PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL. 2008. Disponível em <HTTP://www.anepac.org.br - acesso em 25 julho 2010. ANDOLFATO, R. P. Controle Tecnológico Básico do Concreto, Apostila para o Nucleo de Ensino e Pesquisa da Alvenaria Estrutural da Universidade Estadual Paulista Julio de Mesquita Filho – Ilha Solteira - SP, 2002 33p. ARAUJO, R. C. L.; RODRIGUES, E. H. V.; FREITAS, E G A.; Materiais de Construções – Construções Rurais – Serotopédica, Rio de Janeiro, 2000, v1 203p. BARBOSA, M. T. G. COURA, C. V. G. MENDES, L. O. Estudo Sobre a Areia Artificial em Substituição à Natural para Confecção de Concreto, Impresso da Associação Nacional de Tecnologia do Ambiente Construído. 2008. 10p BASÍLIO, E. S. Agregados para Concreto, Estudo Técnico – ABCP - Associação Brasileira de Cimento Portland, 1995, 35p BUEST, G. T. Estudo da substituição de agregados miúdos naturais por agregados miúdos britados em concretos de cimento Portland, Dissertação apresentada ao Programa de Pós Graduação em Construção Civil da Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2006, 169p COSTA, M. J. Avaliação do Uso da Areia Artificial em Concreto de Cimento Portland: Aplicabilidade de um Método de Dosagem, Trabalho de Conclusão de Curso Apresentado ao Curso de Engenharia Civil da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul, 2005. 44 p. FABIANOVICZ, R. Conflito entre a extração de areia e a expansão urbana na região da grande Curitiba – PR: Dissertação apresentada ao Instituto de Geociências da Universidade Estadual de Campinas – Instituto de Geociências, Campinas, 1998, 105 p

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