Üretim ile İlgili Kurallar

O agregado graúdo, natural e britado, pode ser utilizado para o CAA. A brita necessita, normalmente, de uma quantidade maior de pasta, especificamente se a mistura tem a razão de bloqueio crítica.

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HIRSCH, T. J. (1962). Modulus of elasticity of concrete affected by elastic moduli of cement paste matrix and aggregate. ACI Material Journal, p. 427-451, 1962;

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MORI, T.; TANAKA, K. (1973). Average stress in matrix and average energy of materials with misfitting inclusions. Acta Metall., Vol. 21, p. 571-574, 1973;

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ESHELBY, J. D. (1957). The determination of the elastic field of ellipsoidal inclusion, and related problems. Proceedings of Roy. Soc., A241, p. 376-396, 1957;

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YANG, C. C.; HUANG, R. (1998). Effect of S/A ratio on the elastic modulus of cement-based materials. Journal of the Chinese Institute of Engineers, Vol. 21, No. 3, p. 357-364, 1998.

Os agregados britados tendem a possuir maior resistência por causa do travamento existente entre os ângulos das partículas, enquanto os agregados naturais, que não possuem ângulos agudos, por serem mais arredondados aumentam a capacidade de fluidez da pasta em função do menor atrito interno entre partículas.

Segundo a literatura mundial, a maior dimensão do agregado graúdo é da ordem de 16 a 20 mm. É importante frisar que investigações com dimensões do agregado graúdo de até 10 mm têm problemas na medição da estabilidade da mistura, pois estudos mostraram segregação dentro de estruturas onde os ensaios de abatimento e de trabalhabilidade não mostraram nenhuma segregação. Assim, maiores estudos devem ser realizados em função do aumento das taxas de armadura em elementos estruturais para se aferir as dimensões máximas para o agregado graúdo (Bui et al., 2002).

Entretanto, ainda que haja a recomendação de se utilizar agregado graúdo com dimensão máxima de 20 mm, o código EFNARC (2002) comenta que é possível se desenvolver um CAA com agregado graúdo de dimensão de 40 mm ou maior. O importante é se ter uma consistência gradual da passagem de agregado graúdo pelas peneiras.

Bui et al. (2002) relacionaram a reología do CAA com o espaçamento médio entre agregados e o diâmetro médio dos mesmos (assumindo que estes são esféricos) para avaliar sua influência no CAA. Desse modo, o volume da pasta tem que ser alto o bastante para preencher os vazios entre os agregados e garantir que haja uma camada que envolva as partículas de agregado para aumentar a deformabilidade e proporcionar uma boa resistência à segregação.

Sedran (2000) avaliou a reología do CAA em sua pesquisa variando o tipo de cimento, superplastificante e filler. Utilizou agregados graúdos com diferentes formas (brita e natural), dimensões (0-8mm e 8-16mm) e quantidade (39, 42 e 45% da quantidade total de agregados) em ensaios com reômetros e viscômetros, estabelecendo relações com os ensaios de abatimento. O referido autor, do mesmo modo que Emborg (2000), encontrou dificuldades em relacionar os valores em função de alguns fatores, como por exemplo o teor de umidade na superfície do agregado e a umidade do local de ensaios, e observou ainda que a ausência de um agente viscoso faz com que o CAA seja sensível a variações do conteúdo de água.

Sakai et al. (1994)14 e Ushijima et al. (1995)15, apud Emborg (2000), mostraram que aumentando a quantidade de água para simular a variação do teor de umidade no

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SAKAI, G.; SHIGEMATSU, K.; YURUGUI, M.; SAKATA, N. (1994). Flow stabilizing properties of special viscosity agent. The 37th Japan Congress on Material Research.

agregado entre ± 5% e –1% e + 1,5%, respectivamente, existe uma grande influência no ensaio de abatimento.

O efeito da fração e do tamanho do agregado também é importante quando se tem como objetivo avaliar a fluidez e a capacidade de preenchimento do concreto, porém as propriedades reológicas não dependem somente disso, mas também da sua forma e da sua textura (Geiker et al., 2002). Desse modo, o nível de rugosidade do agregado graúdo é diretamente proporcional ao nível de tensão de aderência entre este agregado e a argamassa (Rao & Prasad, 2002; Geiker et al., 2002).

2.3.3. Cimento

Os cimentos do tipo Portland apresentam um bom comportamento (aumento da trabalhabilidade) com a adição de superplastificantes, porém esse valor depende da composição química deste. Assim, quanto maior a finura do cimento, menor a eficiência do superplastificante, pois ocorre uma redução na concentração das moléculas adsorvidas aos grãos de cimento.

De acordo com o EFNARC (2002), um cimento com conteúdo de C3A maior que

10% pode causar problemas de trabalhabilidade.

A Tabela 2.1 ilustra a composição mineralógica típica do cimento Portland.

Tabela 2.1 Composição mineralógica do cimento

Composto Fórmula química Abrev. % no

cimento Propriedades

Silicato tricálcico

(alita) 3CaO.SiO2 C3S 50 – 65

Rápido endurecimento; Alto calor de hidratação;

Alta resistência inicial. Silicato dicálcico

(belita) 2CaO.SiO2 C2S 15 – 25

Lento endurecimento; Baixo calor de hidratação;

Baixa resistência inicial. Aluminato

tricálcico (Aluminato)

3CaO.Al2O3 C3A 6 – 10

Pega rápida (controle por gesso); Suscetível a ataque em meios

sulfatados; Alto calor de hidratação;

Baixa resistência final. Ferro aluminato

tetracálcico (ferrita)

4CaO.Al2O3.Fe2O3 C4AF 3 – 8

Endurecimento lento; Resistente a meios sulfatados; Não contribui para a resistência.

Cal livre CaO C 0,5 – 1,5

Aceitável em pequenas quantidades;

Quantidades maiores acarretam aumento do volume e fissuração.

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USHIJIMA, S.; HARADA, K.; TANIGUCHI, H. (1995). Fundamental study in the practical use of high performance concrete, concrete under severe conditions 2 (ch 99), E & FN Spon.

O aumento da resistência à compressão do concreto feito com cimento portland comum é determinado pela taxa de hidratação dos seus quatro constituintes, alita,

belita, aluminato e ferrita, sendo que os dois últimos têm pequena participação no

aumento da resistência em comparação com as duas fases de silicato, principalmente

alita. De acordo com Copeland & Kantro16 (1969) e Ash et al17. (1993), apud Wild et al. (1995), a alita e a belita hidratam em taxas muito diferentes, sendo que, a belita é mais lenta que a alita.

Vários pesquisadores estudaram a hidratação dos componentes individuais do cimento e, foi observado que a hidratação dos componentes de cimento puro é mais lenta do que os mesmos componentes na pasta de cimento (Wild et al., 1995), e a relação A/C influencia a taxa de hidratação, pois quanto maior for essa relação, maior será a taxa de hidratação. Ainda, dentre os fatores que podem influenciar a taxa de hidratação, tem-se a temperatura e a adição de pozolanas. De acordo com Copeland & Kantro (1969) apud Wild et al. (1995), a temperatura é um grande acelerador de hidratação da alita. Quanto à belita, esta também tem acréscimo em sua hidratação por causa do aumento da temperatura, mas, esse aumento tem um atraso por causa do efeito da hidratação da alita e por causa de diferenças significativas no grau de hidratação ocorrerem em datas mais avançadas. Com relação à adição de pozolanas, esse material tem um efeito acelerador na hidratação tanto da alita quanto da belita (Huang & Feldman, 1985).