5. DENEYSEL SONUÇLAR VE TARTIġMA
5.3. In Vitro Test Sonuçları
As características reológicas e físicas das pastas e das argamassas são estimadas com base em uma série de ensaios de espalhamento e escoamento, realizados com dispositivos específicos para os ensaios de argamassa.
O molde tronco cônico, mostrado esquematicamente na Figura 2.8 (a), é utilizado para avaliar o espalhamento da argamassa e auxilia na determinação da área relativa de espalhamento da argamassa (Gm) e da pasta (Gp).
A Figura 2.8 (b) mostra a fotografia do dispositivo tronco-cônico, confeccionado em Technyl,5 utilizado nos experimentos desenvolvidos para
caracterizar as pastas e argamassas a serem utilizadas como parâmetros de dosagem do concreto autoadensável.
5 Nome comercial de um polímero com estrutura química baseada na poliamida estruturada com fibras vegetais e/ou sintéticas. Marca registrada da Rhodia (Rhodia Solvay Group, 2015)
FIGURA 2.8 Molde tronco-cônico para argamassa: (a) Dimensões nominais (b) Fotografia
do dispositivo construído em Technyl®
( a ) ( b )
Fonte: Molde tronco-cônico para pastas e argamassas: (a) Dimensões nominais (Gomes e Barros, 2009 (b) Dispositivo confeccionado em Tecnyl (O autor, 2015)
A fluidez da argamassa é avaliada pelo dispositivo identificado por funil–V para argamassa, cujas dimensões são mostradas na Figura 2.9 (a). Por esse dispositivo determina a tempo relativo de escoamento pelo funil–V para argamassas (Rm). A Figura 2.9 (b) mostra a fotografia do dispositivo confeccionado em chapa
metálica utilizado nos experimentos realizados nesta pesquisa.
FIGURA 2.9 Funil–V utilizado nos ensaios de argamassa
( a ) ( b )
Fonte: Funi-V: (a) Dimensões nominais (Gomes e Barros,2009) (b) Equipamento confeccionado em chapa galvanizada (O autor, 2015)
Os ensaios realizados em pastas auxiliam na determinação da composição ideal de finos (cimento + adição mineral). Para cada composição de pasta (cimento + adição mineral + água), elaborada com diferentes relações volume de água/ volume de finos (Vw/Vp), determina-se a área de espalhamento relativo (Gp), calculado por
meio da equação 2.1.
(2.1) Onde:
Gp = área relativa de espalhamento da pasta
d1 e d2 = medidas do diâmetro de espalhamento da pasta
d0 = Medida da base da forma tronco-cônica (d0 = 100 mm)
Okamura, Ozawa e Ouchi (2000) verificaram que um conjunto de pares (Vw/Vp
; Gp) pode ser ajustado a uma reta, cuja configuração é ilustrada na Figura 2.10. Por
meio de uma regressão linear dos dados determina-se a razão de água retida pelos finos (p) e o fator de deformação (Ep). p representa a razão Vw/Vp na qual a
deformação da pasta é zero, e a superfície dos finos e os espaços vazios estão preenchidos de água. Ep é uma medida da sensibilidade da fluidez da pasta para
incrementos no teor de água representado na Figura 2.10, pela inclinação da reta. A composição que apresente maior valor de p exige maior demanda de água para uma
mesma fluidez, medido no ensaio de espalhado da pasta (NUNES 2001, 2008).
FIGURA 2.10 Curva de comportamento de pasta
Fonte: Adaptado de Nunes (2001)
Re
lação
Vw /Vp
Índice de espalhamento da pasta (Gp)
2 0 2 0 2 1.
d
d
d
d
G
pdos ensaios de pasta, o próximo passo é determinar a relação Vw/Vp e Sp/p para que
o CAA atinja valores adequados de deformabilidade e viscosidade. Para tanto, são realizados ensaios com argamassa utilizando o molde tronco-cônico e o funil – V para argamassas. Segundo Okamura, Ozawa e Ouchi (2000), estes ensaios auxiliam na avaliação da interação entre os materiais finos, agregado miúdo e o aditivo superplastificante. Por meio destes ensaios são avaliados a deformabilidade e a viscosidade da argamassa por meio dos índices Gm e Rm, calculados pelas equações
2.2 e 2.3, respectivamente:
(2.2)
(2.3) Onde:
Gm = área relativa de espalhamento da argamassa
Rm = tempo de escoamento relativo da argamassa
t = tempo para um volume V de argamassa fluir pelo dispositivo do funil–V para argamassa, em segundos
d1 e d2 = medidasdo diâmetro de espalhamento da argamassa
d0 = Medida da base da forma tronco-cônica (d0 = 100 mm)
Okamura, Ozawa e Ouchi (2000) verificaram que valores da relação Vw/Vp
adequados somente podem ser alcançados quando Gm é igual a 5,0 e Rm é igual a
1,0, simultaneamente. Desta forma, por meio de um processo iterativo, elabora-se argamassas com porcentagem de areia fixado em 40%, variando-se a dosagem do superplastificante (Sp/p) e a relação Vw/Vp.
Conhecidos os valores dos pares (Sp/p ; Gm/Rm), determina-se, por meio de
uma reta (ajuste linear), o teor de superplastificante (Sp/p) que atenda a condição Gm/Rm igual a 5,0 (NUNES, 2001).
A determinação da relação Vw/Vp é feita com base em novos ensaios com
argamassas confeccionadas com o teor de aditivo superplastificante estimado
2 0 2 0 2 1.
d
d
d
d
G
mt
R
m10
anteriormente, mantido constante, variando-se a relação Vw/Vp. Tendo os pares de
resultados (Vw/Vp ; Rm/Gm^0,4), ajusta-se os pontos a uma reta e estima-se o valor
procurado de Vw/Vp correspondente à equação 2.4 (OKAMURA; OZAWA; OUCHI,
2000).
(2.4)
Finalmente, a última etapa da metodologia. Neste ponto, são produzidos concretos considerando os parâmetros determinados nos ensaios de pasta e argamassa. Pequenos ajustes no teor aditivo Sp/p e ensaios no concreto no estado fresco tais como o Slump flow, tubo-U e funil-V são sugeridos por Okamura, Ozawa e Ouchi (2000) para avaliar as propriedades de autoadensabilidade da mistura. No Brasil são utilizados os ensaios previstos na norma ABNT NBR 15823 (2010). O memorial de cálculo da aplicação da metodologia de Okamura, Ozawa e Ouchi (2000) para a definição do CAAREF pode ser visto no ANEXO 2 deste trabalho.
2.1.3.2 Dosagens típicas do concreto autoadensável
Os concretos autoadensáveis podem ser dosados com agregados normais com dimensão máxima característica de até 25 mm, aditivos superplastificante e modificadores de viscosidade e adições minerais. A Tabela 2.4 apresenta alguns valores sugeridos pelas Diretrizes Europeias para o concreto autoadensável que podem ser utilizados como parâmetros iniciais na dosagem CAA.
TABELA 2.4 Composição típica do concreto autoadensável
MATERIAIS CONSTITUÍNTES VALORES TÍPICOS, EM MASSA (kg/m³) VALORES TÍPICOS, EM VOLUME (kg/m³) Finos 380 - 600 - Pasta - 300 - 380 Agregado miúdo
O teor de agregado miúdo complementa o volume unitário dos outros componentes. Tipicamente corresponde a 48% - 55% da massa total dos agregados da mistura.
Agregado graúdo 750 - 1000 270 - 360
Água 150 - 210 150 - 210
Relação água / Materiais finos - 0,85 - 1,10 Fonte: Traduzida e adaptada de EFNARC (2005)
525 , 0 4 , 0 m m p w G R V V
são dosados com grandes quantidades de finos (cimento + adições minerais superiores a 400 kg/m³) e aditivos modificadores de viscosidade a fim de combater os efeitos da exsudação ou a segregação, respectivamente. A Tabela 2.5 relaciona algumas dosagens que segundo Mehta e Monteiro (2008) apresentam uma configuração típica de composição.
TABELA 2.5 Concreto autoadensável: exemplos de composições e características
físicas e mecânicas das misturas