(MPa) (1) COEFICIENTE DE CRESCIMENTO (TRAÇÃO POR COMPRESSÃO) (7 para 28 dias) QUEDA DA RESISTÊNCIA ENTRE DOS CONCRETOS (ftc28) (%) (2) COMPRESSÃO (fc28) TRAÇÃO POR COMPRESSÃO DIÂMETRAL ftc7 ftc28 0 REF 462,7 77,8 4,31 5,67 1,316 - 20 AE-20 454,5 61,9 3,55 4,94 1,390 13,0 40 AE-40 441,6 49,6 3,01 4,60 1,528 18,9 60 AE-60 457,8 53,2 3,28 4,41 1,345 22,2 80 AE-80 470,7 46,3 3,35 3,59 1,071 36,7 100 AE-100 471,8 45,1 3,17 3,60 1,136 36,5 OBSERVAÇÕES
1- Valores médios das resistências obtidas nas repetições dos concretos autoadensáveis relacionados na Tabela 4.12. Os valores individuais das resistências são apresentados no ANEXO 3, na Tabela AN 3.3, Tabela AN 3.5, Tabela AN 3.7, Tabela
AN 3.9, Tabela AN 3.10, Tabela AN 3.11;
2 – Porcentagens calculadas em relação aos valores de resistência à compressão (fc28) do CAAREF.
Fonte: O autor (2015)
Pelos valores contidos na Tabela 4.15 nota-se que as resistências à tração por compressão diametral obtida aos 7 dias para 28 dias evoluíram, dependendo da mistura, de 7,1% (CAAAE-80) a 52,8% (CAAAE-40) enquanto que, o CAAREF
c) M
ÓDULO DE ELASTICIDADE E COEFICIENTE DEP
OISSONOs ensaios de módulo de elasticidade do concreto foram feitos seguindo os procedimentos da norma ABNT NBR 8522 (2008) para a determinação do módulo de deformação secante (Ecs) – metodologia A – Tensão a fixada em 0,5 MPa e b igual
a 30% da tensão de ruptura ou seja b = 0,30.fc. Os resultados dos ensaios contidos
na Tabela 4.10 são representados na Figura 4.36 em função do teor de argila expandida do tipo AE-1506 (Cinexpan)
FIGURA 4.36 Módulo de elasticidade para concretos autoadensáveis feitos com agregados
naturais e argila expandida AE-1506
Fonte: O autor (2015)
O módulo de elasticidade do concreto depende principalmente do módulo de elasticidade da matriz de cimento hidratado, das características do agregado graúdo, da composição da argamassa e da relação água/aglomerante (AÏTCIN, 2000).
Observa-se na Figura 4.36 que os valores do módulo de elasticidade diminuíram à medida que se incrementou a quantidade de agregado leve na fração de graúdo das misturas. Considerando os valores médios relacionados na Tabela 4.12, representados na figura pela linha tracejada, nota-se a queda de 20,8% entre os valores obtidos para o CAAAE-40 (33,3 GPa) e CAAAE-60 (26,4 GPa).
Observa-se na Tabela 4.7 que os concretos confeccionados com 60% de substituição, em relação aos produzidos com 40%, tiveram aumentados a relação água/finos (a/p) de 0,359 para 0,366 e teor de argamassa (Vm) de 64,7% para 68,3.
elasticidade (Esc) e massa específica seca do concreto (s). Note pela Figura 4.36 e
pela Figura 4.37, que os concretos leves autoadensáveis (CLAA) (s < 2000 kg/m³),
como o esperado, apresentam desempenho inferior aos concretos autoadensáveis com massa específica seca superior a 2.000 kg/m³.
FIGURA 4.37 Relação entre o módulo de elasticidade (Esc) e a massa específica seca (s)
dos concretos autoadensáveis confeccionados com agregados naturais e leve
Fonte: O autor (2015)
Considerando os valores médios obtidos para o módulo de elasticidade e resistência à compressão, para os diferentes teores de substituição do agregado graúdo natural pelo agregado leve apresentados na Tabela 4.10, ilustrados na Figura 4.33, percebe-se o desempenho diferenciado entre as diversas misturas.
Os concretos autoadensáveis com massa específica seca superior a 2.000 kg/m³ apresentam módulo de elasticidade superior aos concretos leves autoadensáveis (CLAAAE) (s < 2000 kg/m³). Desta forma, não parece ser prudente
estabelecer uma correlação única para misturas que apresentaram valores de módulo de elasticidade tão diferenciados.
Assim, foram determinadas a equação 4.1 e equação 4.2, que correlacionam a resistência à compressão (fc28) e o módulo de elasticidade (Esc,28) para os dois tipos
de concreto autoadensáveis produzidos com argila expandida, mostradas na Tabela 4.12, cujas curvas ajustadas são representadas na Figura 4.35.
FIGURA 4.38 Relação entre o módulo de elasticidade (Esc) e a resistência à compressão
(fc28) dos CAAAEs dosados com agregado normal e argila expandida
Fonte: O autor (2015)
0% < Teor de substituição (TS) < 60% (concreto autoadensável)
E
sc= 12,8410 + 5,2386.ln(f
c)
r² = 0,9586 (4.1) 60% < Teor de substituição (TS) < 100% (concreto leve autoadensável)E
sc= - 23,1611 + 12,5710.ln(f
c)
r² = 0,8338 (4.2)Onde:
TS = Teor de substituição do agregado normal pela argila expandida AE-1506 Esc = Módulo de elasticidade (secante), aos 28 dias de idade, em GPa;
estabelecidas para concreto leve estrutural (CLE) e, a correlação estabelecida pelo autor (2015) para os concretos leves autoadensáveis produzidos com argila expandida e agregados normais.
TABELA 4.16 Módulo de elasticidade calculados em função da resistência à
compressão para diferentes tipos de concretos
CLAAAE E MASSA ESPECÍFICA SECA fc28 (MPa)
MÓDULO DE ELASTICIDADE (E) (GPa)
ACI 318R (03) Rossignolo (2005) O autor (2015) Ec = 0,043.1,5.fc1/2 Ec = 0,049.1,5.fc1/2 Esc = -23,1611 + 12,571.ln(fc) CAAAE-60 51,6 27,3 31,2 26,4 s = 1.986,3 kg/m³ 56,8 28,7 32,7 27,6 CAAAE-80 44,3 25,3 28,9 24,5 s = 1.899,6 kg/m³ 48,4 26,5 30,2 25,6 CAAAE-100 42,6 24,8 28,3 24,0 s = 1.750,7 kg/m³ 48,4 26,5 30,2 25,6 Fonte: O autor (2015)
Os valores mostrados na Tabela 4.16 foram calculados para diferentes tipos de concretos leves estruturais (CLE). Entretanto, observa-se que os concretos leves autoadensáveis (CLAAAE) apresentam-se mais deformáveis que os concretos leves
estruturais, muito provavelmente, em função das diferenças reológicas que os caracterizam, especialmente com relação ao teor de argamassa (Vm) das misturas.
Os valores do coeficiente de Poisson (), calculado para os concretos autoadensáveis produzidos com e sem argila expandida AE-1506, variaram em função do teor de argila nas misturas. Considerando o valor médio verifica-se variações de 0,150 (CAAAE-100) a 0,194 (CAAAE-80).
A Figura 4.39 ilustra os valores individuais e médios (linha tracejada) do coeficiente de Poisson obtidos para os concretos relacionados na Tabela 4.12.
FIGURA 4.39 Coeficiente de Poisson dos concretos autoadensáveis feitos com agregados
naturais e argila expandida
Fonte: O autor (2015)
Analisando os valores médios, (linha tracejada), nota-se que o coeficiente de Poisson () situa-se na faixa de 0,170 para os concretos leves autoadensáveis (CAAAE-60 a CAAAE-100) e de 0,190 para os concretos autoadensáveis com massa
específica seca menor que 2.000 kg/m³ (CAAAE-20 e CAAAE-40).
Observa-se pela Figura 4.39, certa constância para os valores obtidos entre os concretos produzidos com 20% e 80% de substituição do agregado graúdo normal pela argila expandida AE-1506, cujos valores, em relação ao CAAAE-20, tiveram
quedas entre 4,6% e 7,9%.
Desconsiderando-se a discrepância entre os valores individuais obtidos nos concretos autoadensáveis leves CAAAE-100, nota-se que as diferenças do coeficiente
de Poisson entre estes tipos concretos e o CAAREF são pequenas. Não foram
detectados nos valores do coeficiente de Poisson, aquelas diferenças observadas entre a resistência à compressão e módulo de elasticidade dos concretos autoadensável normal (CAA) e o autoadensável leve (CLAAAE).
d) A
BSORÇÃO DE ÁGUA E ÍNDICE DE VAZIOSOs ensaios para a determinação da absorção de água e índice de vazios dos concretos autoadensáveis produzidos com e sem argila expandida foram realizados segundo o preconizado pela norma ABNT NBR 9778 (2005). Os resultados dos ensaios de absorção de água por imersão e índice de vazios são mostrados na Tabela 4.12 e representados na Figura 4.40.
Fonte: O autor (2015)
Observando os resultados dos experimentos ilustrados na Figura 4.40 e considerando os valores médios (linhas tracejada e cheia) mostrados na Tabela 4.12, verifica-se que os valores da absorção de água por imersão total (Ab,24h) tiveram
variações de 2,9% (CAAREF) a 5,6% (CAAAE-100), enquanto que o índice de vazios
(Iv) variaram de 6,8% (CAAREF) a 9,7% (CAAAE-100).
Desconsiderando os resultados obtidos nos concretos CAAAE-20 19, nota-se
que a absorção de água e o índice de vazios entre o CAAREF e o CAAAE-40 tiveram
variação de 1%, respectivamente. Os concretos leves autoadensáveis (CLAA) produzidos com teores de substituição maiores que 60% apresentaram variações de aproximadamente 2%. A porosidade do concreto está diretamente ligada à quantidade de água absorvida pelo agregado. Isso é especialmente importante para o caso dos agregados leves à medida que estas características afetam as propriedades dos concretos confeccionados com este tipo de agregado. Observando a Figura 4.41 nota- se que a massa específica do concreto seco (s) diminui à medida que aumenta a
porosidade, representada pelo índice de vazios (Iv) dos concretos. A conectividade
entre os poros, as características de superfície e a porosidade dos agregados e o uso de adições são alguns dos fatores determinam a maior ou menor absorção de água dos concretos. (KARAHAN et al., 2012).
19 A discrepância mostrada nos resultados obtidos nos concretos CAA
AE-20 pode ser decorrência de falhas na execução dos ensaios e/ou deficiências na moldagem dos corpos de provas utilizados nos ensaios.
FIGURA 4.41 Relação entre a massa específica, absorção de água e índice de vazios dos
concretos autoadensáveis com agregados naturais e argila expandida
Fonte: O Autor (2015)
e) E
NSAIOS DE CARBONATAÇÃOA carbonatação do concreto é um fenômeno químico resultante da transformação dos íons alcalinos (cátions de sódio, potássio e, principalmente o cálcio) em sais de carbonatos pela ação dos gases dióxido de carbono (CO2), dióxido
de enxofre (SO2), sulfídrico (H2S), que depende das condições ambientais,
características e forma de execução do concreto. A difusão do CO2 depende da
estrutura dos poros intersticiais do concreto. No entanto, questões relacionadas às condições de exposição (concentração de CO2 no ar, temperatura e umidade) e
características do concreto (relação a/c, tipo e consumo de cimento, adições minerais, adensamento, cura e idade) são fatores que interferem no grau de carbonatação do concreto (CASCUDO; CARASEK, 2011; WERLE, 2010).
O desempenho dos concretos autoadensáveis produzidos com e sem argila expandida foi avaliado por meio da medida direta da frente de carbonatação detectada com o uso da fenolftaleína20. As amostras foram preparadas em laboratório e
colocadas em câmara de carbonatação acelerada, calibrada para teor de CO2 de 10%,
umidade relativa de 70% e temperatura igual a 23°C. Os corpos de prova foram avaliados nas idades de 4 dias, 14 dias e 28 dias de exposição. A Figura 4.42 ilustra os corpos de prova submetidos à exposição do CO2 por 28 dias, decorridos 30 minutos
da aspersão da solução de fenolftaleína.
20 Após a aplicação da fenolftaleína a superfície adquire coloração vermelha carmin, indicando pH entre 8,0 a 9,8. Caso fique incolor presume-se que aquele concreto esteja carbonatado (CASCUDO E CARASEK, 2011).