O uso de resíduos como finos na
fabricação do concreto auto adensável
Marco Antônio de Morais Alcântara
Bruno Vendramini dos Santos
1
O uso de resíduos como finos na fabricação do
concreto auto adensável



Concreto auto-adensável (C.A.A):
Não necessita ser vibrado para ser
lançado e adensado.
Necessita ser fluido, sem que haja a
segregação, exsudação, ou
bloqueios em armaduras.
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O uso de resíduos como finos na fabricação do
concreto auto adensável




Viabilidade do concreto autoadensável:
Uso de superplastificantes.
Uso de finos para a formação de
pasta.
Redução na relação volume de
agregado graúdo/volume de
concreto.
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O uso de resíduos como finos na fabricação do
concreto auto adensável



Importância da granulometria dos
elementos que influenciam na
reologia do concreto:
Materiais granulares: inércia, atrito.
Materiais finos: ação de superfície e
de formação de pasta.
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O uso de resíduos como finos na fabricação do
concreto auto adensável
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

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Eficácia e influência dos materiais na
reologia do concreto auto-adensável:
Água: desfloculação (limitado, seu
excesso induz à segregação)
Superplastificante ( dispersão dos
cimento, reduz a viscosidade do concreto,
sujeito à um valor crítico)
Finos (lubrificação por rolamento
conforme o tipo de superfície, função da
porcentagem, podendo facilitar ou refrear
o escoamento)
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O uso de resíduos como finos na fabricação do
concreto auto adensável
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




Importância dos finos utilizados:
Formação de pasta.
Redução dos choques inter-granulares.
Aspectos relevantes:
Finura (superfície específica, agente de
formação de pasta)
Tipo de superfície (atrito, condição de
lubrificação)
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O uso de resíduos como finos na fabricação do
concreto auto adensável
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



Tipos de finos utilizados no C.A.A:
Fíler calcáreo.
Metacaulim.
Microsílica.
Resíduos do agro-negócio
calcinados.
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O uso de resíduos como finos na fabricação do
concreto auto adensável
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Cinzas de bagaço de cana (C.B.C)e
Cinzas de casca de arroz
Elevada finura
Atividade pozolânica e reatividade
em função do controle da
temperatura na queima e do caráter
amorfo ou cristalino.
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O uso de resíduos como finos na fabricação do
concreto auto adensável



Experiência realizada
Uso de cinzas de bagaço de cana do tipo
cristalina procedente de usina sucroalcoleira do interior do estado de São
Paulo, uso de cinzas de casca de arroz,
e pó de pedra.
Materiais: cimento Portland ARI, cinzas,
agregado graúdo tipo seixo rolado,
agregado miúdo tipo areia natural,
superplastificante de ação estérica
eletrostática, água.
Peneirada
em
peneira de
abertura
de 2 mm
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O uso de resíduos como finos na fabricação do
concreto auto adensável
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


Variáveis de estudo para a
otimização de composições:
Relação água/cimento
Relação finos/cimento
Relação superplastidicante/cimento
Requisitos: oferecer condições de
fluidez e de segregação dentro dos
padrões estabelecidos.
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O uso de resíduos como finos na fabricação do
concreto auto adensável

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Parâmetros gerais das composições:
Caso de cinzas de bagaço de cana
Relação entre os constituintes
Traço
vol. agreg
graúdo/
vol.
Concreto
a/c
a/(c+fíler)
sup/cim
fíler/cim
ag.miúdo/ag.graúdo
vol. agreg
total/ vol.
concreto
1
1,06
0,78
0,013
0,35
0,9
0,551
0,289
2
0,84
0,62
0,01
0,35
0,9
0,589
0,310
3
1,06
0,71
0,013
0,5
0,9
0,540
0,284
4
1
0,71
0,01
0,4
0,9
0,542
0,285
5
1,07
0,74
0,012
0,45
0,9
0,535
0,281
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O uso de resíduos como finos na
fabricação do concreto auto adensável


Parâmetros gerais das composições:
Caso de pó de pedra e cinzas de asca de arroz
Relações entre as proporções.
Observações
Co mposição pó
Co mposição
de pedra
cinzas de casca
de arroz
Água/cimento
0,68
0,68
Água/ligantes
0,44
0,5
finos/cimento
0,54
0,35
Agregado miúdo/agregado
0,99
0,99
Superplastificante/ cimento.
0,007
0,007
Vo lu me de
61%
62(%)
44%
44,3%
graúdo
Valor ad missível 0,01
agregados/volume total
Vo lu me de agregado
miúdo/volume da pasta
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O uso de resíduos como finos na fabricação do
concreto auto adensável





Ensaios realizados para o concreto fresco:
Ensaio de espalhamento “slump-flow”
Ensaio de segregação por peneiramento
Ensaio da caixa em “L”
Avaliação da massa específica aparente
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O uso de resíduos como finos na fabricação do
concreto auto adensável



Ensaios para o concreto endurecido
Resistência à compressão simples
aos 7 e aos 28 dias
Resistência à compressão diametral
aos 7 e aos 28 dias
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O uso de resíduos como finos na fabricação do
concreto auto adensável


Resultados:
Ensaio de espalhamento “slumpflow”
Resultados dos ensaios de validação para o concreto fresco, ensaio de espalhamento.
Ensaio de espalhamento
C
Ensaio
Exigências
D1(cm)
D2(cm)
Média(cm)
1
75
73
74
2
68
65
66,5
3
61
60
60,5
4
62
61
61,5
5
65
64
64,5
D1,D2(cm)
D1, D2(cm)
>60
<70
D1-D2<5
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O uso de resíduos como finos na fabricação do
concreto auto adensável
Ensaio de segregação e massa específica aparente
Resultados dos ensaios de validação para o concreto fresco, ensaio de segregação e massa
específica aparente
Composição
Valor de pi (%)
Massa específica aparente
3
(g/cm )
1
2
3
4
5
18
4,5
2
5,2
14,2
2,19
2,01
2,12
2,09
2,05
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O uso de resíduos como finos na fabricação do
concreto auto adensável

Ensaio da caixa em “L”
Resultados dos ensaios de validação para o concreto fresco, ensaio da caixa em “L”
Ensaio da caixa em “L”*
C
H1(cm)
H2(cm)
H1/H2
T20(s)
T40(s)
2
10
9
0,9
1
2
3
11
9
0,82
1
2
4
8,5
7,5
0,88
1
2
5
7,5
7,5
1
1
1,5
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O uso de resíduos como finos na
fabricação do concreto auto adensável
Superplastificante/cimento: 0,007
Pó de pedra
Diâmetros da superfície de espalhamento (cm)
60
Observação 1: Sem apresentar
62
Co mposição estável sob o ponto de vista da segregação = 2,65.
franjas de exsudação.
Observação 2: Valor médio de
Massa específica aparente: 2,29 g/cm3
ALCANTA RA (2004)=2,36 g/cm3
Superplastificante/cimento: 0,007
Cinzas de casca de arroz
Diâmetros da superfície de espalhamento (cm)
67
Observação 3:
68
Co mposição estável sob o ponto de vista da segregação. =
4,1%
Observação 4:
Massa específica aparente: 2,23 g/cm3
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O uso de resíduos como finos na fabricação do
concreto auto adensável

Ensaios mecânicos: cinzas de
bagaço de cana
Co mposição
Resistência à compressão simples ( MPa)
Valor médio
Desvio padrão
1
18,2
0,11
2
13,9
0,63
3
12,30
0,57
4
10,5
0,61
5
11,0
0,6
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O uso de resíduos como finos na
fabricação do concreto auto adensável

Cinzas de casca de arroz e pó de
pedra. Resultados mecânicos
Resistência à compressão simples ( MPa)
Pó de pedra
Cinzas de casca de arroz
Valor médio
Desvio padrão
Valor médio
Desvio padrão
27,71
2,26
34,57
1,57
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O uso de resíduos como finos na fabricação do
concreto auto adensável

Aspectos da influência da presença das
cinzas e da segregação em corpos de prova
(CBC).
Composição 1 menos rica em finos
de C.B.C
Composição 3 mais rica em finos
de C.B.C
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O uso de resíduos como finos na fabricação do
concreto auto adensável





Conclusões
Pelo que se depara desta avaliação conclui-se que
as cinzas de bagaço de cana e de casca de arroz são
adequadas para a utilização como finos em concreto
auto-adensável.
Aparentemente, em decorrência da sua finura muito
elevada e conseqüente superfície específica, as
composições com C.B.C requerem altos valores de
água em composição, influenciando nos valores de
resistência mecânica;
em contra partida, se tem o efeito da segregação
atenuado pela presença das cinzas, em parceria com
os ajustes do esqueleto granular.
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O uso de resíduos como finos na fabricação do
concreto auto adensável
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

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Agradecimentos:
IBRACON pela oportunidade de
apresentação e de divulgação do
trabalho
Fundação de Amparo à Pesquisa do
Estado de São Paulo (FAPESP)
UNESP e Laboratório CESP de Ilha
Solteira
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