DESEMPENHO DE MATRIZES DE CIMENTO ... - reciclos.ufop.br · O Brasil é um dos maiores produtores...

122
Tatiana Nunes Oliveira DESEMPENHO DE MATRIZES DE CIMENTO ADITIVADAS COM LAMA DE GRANITO Dissertação de Mestrado Dissertação apresentada ao Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil do CEFET- MG como requisito parcial para obtenção do título de Mestre em Engenharia Civil Orientador: Prof. Dr. Ricardo André Fiorotti Peixoto Co-Orientadora: Profª. Dra. Viviana Possamai Della Sagrillo Belo Horizonte, 29 de Junho de 2011

Transcript of DESEMPENHO DE MATRIZES DE CIMENTO ... - reciclos.ufop.br · O Brasil é um dos maiores produtores...

Tatiana Nunes Oliveira

DESEMPENHO DE MATRIZES DE CIMENTO ADITIVADAS COM LAMA DE GRANITO

Dissertação de Mestrado

Dissertação apresentada ao Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil do CEFET-MG como requisito parcial para obtenção do título de Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Prof. Dr. Ricardo André Fiorotti Peixoto Co-Orientadora: Profª. Dra. Viviana Possamai Della Sagrillo

Belo Horizonte, 29 de Junho de 2011

Todos os direitos reservados. É proibida a reprodução total ou parcial do trabalho sem a autorização da Instituição, do autor e do orientador.

Tatiana Nunes Oliveira Graduação em Engenharia Civil pela Escola de Engenharia Kennedy (1998). Licenciatura Plena em Matemática pela Fundação de Educação para o Trabalho de Minas Gerais -UTRAMIG (2002). Especialização em Docência do Ensino Superior pelas Faculdades Integradas de Jacarepaguá - FIJ (2007). Especialização em Gestão Ambiental pelas Faculdades Integradas de Jacarepaguá - FIJ (2008).

Ficha Catalográfica Na parte inferior desta página, é colocada a ficha catalográfica,

conforme normas da biblioteca do CEFET-MG

Tatiana Nunes Oliveira

Desempenho de Matrizes de Cimento Aditivadas com Lama de Granito

Dissertação apresentada ao Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil do CEFET-MG como requisito parcial para obtenção do título de Mestre em Engenharia Civil

Prof. Dr. Ricardo André Fiorotti Peixoto Orientador

Departamento de Engenharia Civil, CEFET-MG

Profª. Dra Maria Teresa Paulino Aguiar Departamento de Engenharia de Materiais e

da Construção Civil, UFMG

Prof. Dr Sidney Nicodemos da Silva Departamento de Engenharia de Materiais, CEFET-MG

Prof. Dr José Celso da Cunha Departamento de Engenharia Civil, CEFET-MG

Belo Horizonte, 29 de junho de 2011

i

Dedico este trabalho à minha família, Cleber, Filipe, Mariana e Laura,

razão de minhas lutas e conquistas.

ii

Agradecimentos

Agradeço a todos que contribuíram para a realização deste trabalho e em

especial:

A Deus por estar sempre me guiando em minha jornada;

Ao meu marido Cleber pelo carinho, cumplicidade, apoio incondicional e

incentivo nos momentos difíceis;

Aos meus filhos Filipe, Mariana e Laura pelo amor e compreensão nos

momentos de minha ausência;

Ao meu orientador, Prof. Doutor Ricardo André Fiorotti Peixoto pelo

conhecimento, apoio, orientação e exemplo de trabalho;

Aos companheiros do curso de mestrado, em especial à Viviane de Jesus

Gomes pela amizade, companheirismo, incentivo, apoio e conhecimento;

Ao Grupo de Pesquisa RECICLOS pela oportunidade de trabalho e pesquisa;

Aos professores do DPPGEC do CEFET-MG, em especial ao Prof. Doutor

Conrado de Souza Rodrigues pelo conhecimento e solicitude sempre;

Ao Prof. Augusto Cesar da Silva Bezerra pela ajuda que se fez fundamental no

processo desta pesquisa;

Ao Engenheiro Douglas Marcus de Oliveira pelo apoio e companheirismo;

À UFMG, IFES, CEFET-MG/Araxá, Grupo Pesquisa NOC (Novos Olhares Sobre

a Construção) e CETEM, pelo apoio na pesquisa e ensaios laboratoriais;

Ao Prof. Doutor José Roberto de Oliveira pela orientação e apoio;

À D.Sc. Mônica Castoldi Borlini, Centro de Tecnologia Mineral - CETEM/MCT,

pela ajuda nos ensaios laboratoriais;

Ao CEFET-MG pela oportunidade e bolsa de estudos;

À empresa Marmoraria Santo Antônio, CNPQ, FAPEMIG e empresa

CICLOMETAL pelo apoio.

Muito obrigada.

iii

Resumo O Brasil é um dos maiores produtores de rochas ornamentais do mundo. A

grande produção destas rochas, bem como os processos de beneficiamento

geram, no processo industrial, grande quantidade de resíduos na forma de

mais 25% do volume dos blocos transformados em

chapas. Os resíduos gerados pela atividade de beneficiamento de granito são

lançados em tanques de decantação. O material decantado é processado em

filtros-prensa e então conduzido a aterros industriais especializados.

Infelizmente, em muitos casos os resíduos do beneficiamento de granito in natura são lançados em mananciais, comprometendo a qualidade das águas e o

desenvolvimento da biota local. Em contrapartida, a construção civil consiste de

uma atividade que consome grandes volumes de recursos naturais e, cada vez

mais, demanda soluções especializadas para matérias primas, produtos e

componentes aplicadas à construção civil. Tendo em vista contribuir para a

redução do impacto gerado pela atividade industrial de beneficiamento de rochas

ornamentais e com processos para construção civil a partir do desenvolvimento

de materiais de base tecnológica de comprovada eficiência. O presente trabalho

tem como objetivo analisar a lama de granito proveniente do corte de blocos e

chapas de granito, bem como avaliar as propriedades mecânicas de matrizes

produzidas com adições deste resíduo. Para tanto foram moldados corpos de

prova de matrizes cimentícias com diferentes combinações de teores de adição

de lama de granito (2, 5, 10 e 20%), em volume, e tempo de ativação mecânica

(0, 12 e 24 horas), comparando-se com a matriz-referência. Para cada idade das

matrizes (1, 3, 7, 28 e 56 dias) realizaram-se ensaios mecânicos, tais como,

resistência à compressão uniaxial e resistência à tração na flexão. Os resultados

mostraram que o resíduo não possui características pozolânicas e que as

matrizes com adições possuem melhor resistência quanto à tração na flexão

quando comparadas à matriz-referência.

Palavras-chave Matriz cimentícia, reciclagem, resíduo de granito, sustentabilidade, tecnologia

dos materiais.

iv

Abstract Brazil is one of the largest ornamental stones producers in the world. The large

production of these rocks, as well as the procedures for processing generate, in

the industrial process, large quantities of residue in the form of "mud", which can

by the activity of granite processors are launched into decanting tanks. The

decanted material is processed into filter presses and then led to specialized

industrial landfills. Unfortunately, in many cases, the in nature granite residues

are launched into water sources, affecting water quality and the development of

the local biota. On the other hand, the civil construction consists of an activity

that consumes large volumes of natural resources and increasingly demand for

specialized solutions to raw materials, products and components applied to high-

performance solutions. In order to contribute to the generated impact reduction

from industrial activity of ornamental stones and with processes for civil

construction from the development of efficiency technology materials. This work

aims to analyze the granite mud by cutting blocks and plates, as well as assess

the mechanical properties of matrices produced with additions of this residue. For

this reason were molded evidence bodies from cementitious with different

and time of mechanical activation (0, 12 and 24 hours) compared with the matrix

reference. For each age of the matrices (1, 3, 7, 28 and 56 days) matrix

mechanical assays were made such as uniaxial compressive strength and tensile

pozzolanic characteristic and matrices with additions have better resistance on

the traction in flexion and lower resistance on the uniaxial compression when

compared to the matrix reference.

Keywords: Cement matrix, recycling, waste granite, sustainability, materials technology.

v

Sumário LISTA DE FIGURAS ..................................................................... X LISTA DE TABELAS ..................................................................... XiV LISTA DE ABREVIAÇÕES E SIGLAS ......................................... XVi

1. INTRODUÇÃO ...........................................................................

1

1.1. Considerações iniciais ...................................................... 1 1.2. Justificativa .......................................................................... 1.3. Objetivos ............................................................................

1.3.1 Objetivo geral ................................................................

1.3.2 Objetivos específicos .....................................................

3 4 4

4

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ......................................................

5

2.1. Rochas ornamentais ......................................................... 2.1.1. Processos de extração de rochas ornamentais ..........

5 5

2.1.2. Processo de beneficiamento de rochas ornamentais ...

2.1.3. Geração de resíduo ......................................................

6

8

2.1.4. Classificação do resíduo ..............................................

2.2. Adições minerais ................................................................. 2.2.1. Material pozolânico .......................................................

2.2.2. Sílica ativa ....................................................................

2.2.3. Resíduo de granito .......................................................

2.3. Propriedades mecânicas do concreto ............................... 2.3.1. Módulo de elasticidade estático ...................................

2.3.2. Módulo de elasticidade dinâmico .................................

11

13 14

17

18

19 19

21

vi

3. METODOLOGIA .........................................................................

3.1. Materiais ............................................................................. 3.1.1. Cimento Portland ..........................................................

3.1.2. Agregado miúdo ...........................................................

3.1.3. Água .............................................................................

3.1.4. Lama de Granito ..........................................................

3.2. Métodos .............................................................................. 3.2.1. Modelo experimental ....................................................

3.2.2. Cimento ........................................................................

3.2.2.1. Massa específica ..................................................

3.2.3. Agregados miúdos ........................................................

3.2.3.1. Granulometria .......................................................

3.2.3.2. Massa específica ..................................................

3.2.3.3. Massa unitária .......................................................

3.2.3.4. Teor de materiais pulverulentos ............................

3.2.3.5. Teor de umidade ...................................................

3.2.4. Resíduo de granito lama de granito ..........................

3.2.4.1. Amostra .................................................................

3.2.4.2 Ativação da amostra .............................................

3.2.4.3. Massa específica ..................................................

3.2.4.4. Análise granulométrica ..........................................

3.2.4.5. Fluorescência de raios x .......................................

3.2.4.6. Microscopia eletrônica de varredura MEV .........

3.2.4.7. Caracterização ambiental .....................................

3.2.4.8. Índice de atividade pozolânica ..............................

3.2.4.8.1. Método ABNT NBR 5752/1992 ......................

3.2.4.8.2. Método Luxan condutividade elétrica .........

3.2.5. Matrizes cimentícias (microconcretos) .........................

3.2.5.1. Resistência à compressão uniaxial .......................

2.3.5.2. Resistência à tração na flexão .............................

24

24 24

25

25

26

27 27

28

28

29

29

30

31

31

32

32

32

32

33

34

35

36

38

38

39

39

41

41

43

vii

3.2.5.3. Absorção de água por capilaridade e coeficiente

de capilaridade ...................................................................

3.2.5.4. Densidade de massa aparente no estado fresco ..

3.2.5.5. Densidade de massa aparente no estado

endurecido .........................................................................

3.2.5.6. Módulo de elasticidade estático ...........................

3.2.5.7. Módulo de elasticidade dinâmico por frequência

ressonante forçada ............................................................

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO ...........................................

4.1 Cimento ............................................................................... 4.1.1. Massa específica ..........................................................

4.2. Agregados miúdos ............................................................ 4.2.1. Granulometria ...............................................................

4.2.2. Massa específica ..........................................................

4.2.3. Massa unitária ..............................................................

4.2.4. Teor de materiais pulverulentos ...................................

4.2.5. Teor de umidade ..........................................................

4.3. Resíduo de granito lama de granito .............................. 4.3.1. Ativação da amostra .....................................................

4.3.2. Massa específica ..........................................................

4.3.3. Análise granulométrica .................................................

4.3.4. Fluorescência de raios x ...............................................

4.3.5. Caracterização ambiental .............................................

4.3.6. Índice de atividade pozolânica .....................................

4.3.6.1. Método ABNT NBR 5752/1992 .............................

4.3.6.2. Método Luxan condutividade elétrica .................

46

47

48

49

51

53

53 53

53 53

55

55

55

56

56 57

58

59

61

62

64

64

65

viii

4.4. Matrizes cimentícias (microconcretos) ........................... 4.4.1. Resistência à compressão uniaxial ..........................

4.4.2. Resistência à tração na flexão .................................

4.4.3. Absorção de água por capilaridade e coeficiente de

Capilaridade ..............................................................

4.4.4. Densidade de massa aparente no estado fresco .....

4.4.5. Densidade de massa aparente no estado endurecido

4.4.6. Módulo de elasticidade estático ...............................

4.4.7. Módulo de elasticidade dinâmico por freqüência

Ressonante ..............................................................

4.4.8. Microscopia eletrônica de varredura MEV ...........

5. CONCLUSÕES ........................................................................... 6. SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS ........................ 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................... 8 . APÊNDICES ................................................................................

Apêndice A - Comparação entre resultados dos ensaios de resistência à compressão 1 dia ................................................. Apêndice B - Comparação entre resultados dos ensaios de resistência à compressão 3 dias .............................................. Apêndice C - Comparação entre resultados dos ensaios de resistência à compressão 7 dias .............................................. Apêndice D - Comparação entre resultados dos ensaios de resistência à compressão 28 dias ............................................

67 67

71

75

78

79

80

81

82

84

87

88

99

99

99

100

100

ix

Apêndice E - Comparação entre resultados dos ensaios de resistência à compressão 56 dias ............................................ Apêndice F - Comparação entre resultados dos ensaios de resistência à tração na flexão 1 dia ........................................... Apêndice G - Comparação entre resultados dos ensaios de resistência à tração na flexão 3 dias ......................................... Apêndice H - Comparação entre resultados dos ensaios de resistência à tração na flexão 7 dias ......................................... Apêndice I - Comparação entre resultados dos ensaios de resistência à tração na flexão 28 dias ....................................... Apêndice J - Comparação entre resultados dos ensaios de resistência à tração na flexão 56 dias .......................................

101

101

102

102

103

103

x

Lista de figuras

Figura 1 Fio diamantado ......................................................... 7

Figura 2 Corte de bloco de granito ........................................... 8

Figura 3 Resíduo de blocos de granito ................................... 9

Figura 4 Destinação inadequada de resíduos dos teares ....... 9

Figura 5 Resíduo devido à abrasão das pastilhas durante o polimento .....................................................................................

10

Figura 6 Lama proveniente do corte e acabamento de rochas ornamentais .................................................................................

10

Figura 7 Bacias de decantação ................................................ 11

Figura 8 Filtro-prensa ............................................................... 11

Figura 9 Vazios presentes na matriz de cimento quando no estado endurecido .......................................................................

15

Figura 10 Bancada contendo vibrador acústico, acelerômetro e gerador ........................................................................................ Figura 11 Curva de amplitude de vibração pela frequência .... Figura 12 Resíduo de granito in natura .................................. Figura 13 Resíduo de granito seco em estufa ....................... Figura 14 Ensaio de massa específica do cimento CPV ARI Figura 15 Ensaio realizado no Frasco de Chapman ............. Figura 16 Esferas de porcelana no interior do moinho de porcelana ................................................................................... Figura 17 Equipamento Mastersizer 2000 ............................. Figura 18 Espectrômetro de raio x EDX 720 ................... Figura 19 Porta-amostras com amostras de RGN e RGA12 Figura 20 Câmara de metalização ........................................ Figura 21 Equipamento MEV aberto .....................................

22

23

26

26

29

30

33

34

35

36

37

37

xi

Figura 22 Equipamento MEV interligado ao computador ..... Figura 23 Condutivímetro DM32, DIGIMED .......................... Figura 24 Corpos de prova capeados com enxofre .............. Figura 25 Prensa utilizada para a realização do ensaio de compressão uniaxial ................................................................. Figura 26 Corpo de prova na prensa para o ensaio de compressão uniaxial ................................................................. Figura 27 Moldagem de corpos de prova na mesa de adensamento utilizando-se espátulas ...................................... Figura 28 Identificação dos corpos de prova prismáticos ..... Figura 29 Marcação no corpo de prova para realização do ensaio de tração na flexão ....................................................... Figura 30 Corpo de prova sendo rompido após carga aplicada de 50N/s ..................................................................... Figura 31 Pesagem do molde com argamassa ....................... Figura 32 Aparelho deflectômetro instalado na prensa EMIC Figura 33 Deflectômetro EE05 .............................................. Figura 34 Realização do ensaio de determinação de módulo de elasticidade estático juntamente com o ensaio de tração na flexão com deflectômetro interligado à prensa EMIC ............... Figura 35 Bancada com corpo de prova ............................... Figura 36 Leitura dos valores Q, Fr, Fh e Fi no equipamento ERUDITE MK II ........................................................................ Figura 37 Gráfico da curva granulométrica do agregado miúdo (areia) ............................................................................ Figura 38 Ensaio de determinação da massa específica do agregado miúdo ....................................................................... Figura 39 Comparação entre teor de material pulverulento do agregado utilizado e limite máximo normalizado ...................... Figura 40 Rochas beneficiadas das quais resultou-se o resíduo utilizado neste trabalho ................................................

38

41

42

42

43

44

44

45

45

47

49

49

50

51

51

54

55

56

57

xii

Figura 41 - Comparação de massa específica das adições .... Figura 42 Tamanho de partículas amostra RGN ................... Figura 43 Tamanho de partículas amostra RGA12 ............... Figura 44 Tamanho de partículas amostra RGA24 ............... Figura 45 Composição química do RGN ............................... Figura 46 Comparação entre os resultados das amostras das adições de resíduo de granito referente ao ensaio de índice de atividade pozolânica segundo ABNT NBR 5752/1992 .............................................................................

Figura 47 Comparação entre os resultados das amostras das adições de resíduo de granito referente ao ensaio de índice de atividade pozolânica por condutividade elétrica ....

Figura 48 Comparação entre os ensaios de resistência à compressão RGN ................................................................. Figura 49 Comparação entre os ensaios de resistência à compressão RGAN12 ...........................................................

Figura 50 Comparação entre os ensaios de resistência à compressão RGA24 ..............................................................

Figura 51 Comparação entre os resultados dos ensaios de resistência à compressão em todas as idades de rompimento ...........................................................................

Figura 52 Comparação entre os ensaios de resistência à tração na flexão RGN ............................................................

Figura 53 Comparação entre os ensaios de resistência à tração na flexão RGA12 ........................................................

Figura 54 Comparação entre os ensaios de resistência à tração na flexão RGA24 ........................................................

Figura 55 Comparação entre os resultados dos ensaios de resistência à tração na flexão em todas as idades de rompimento ...........................................................................

Figura 56 Absorção de água por capilaridade .................... Figura 57 Coeficiente de capilaridade ................................. Figura 58 Densidade no estado fresco ...............................

58

59

59

60

61

64

66

67

68

69

70

71

72

73

74

76

77

78

xiii

Figura 59 Densidade no estado endurecido ....................... Figura 60 Módulo de elasticidade estático .......................... Figura 61 Módulo de elasticidade dinâmico ........................ Figura 62 Amostra RGN aumentada 50 vezes no MEV ...... Figura 63 Amostra RGA12 aumentada 50 vezes no MEV ... Figura 64 Amostra RGN aumentada 100 vezes no MEV .... Figura 65 Amostra RGA12 aumentada 100 vezes no MEV

79

81

82

83

83

84

85

xiv

Lista de Tabelas

Tabela 1 Exigências físicas materiais pozolânicos ................... 16

Tabela 2 Exigências químicas materiais pozolânicos ............... 16

Tabela 3 Componente do cimento Portland de alta resistência inicial ............................................................................................... Tabela 4 Qualidade da água distribuída pela COPASA durante o período de 01/10 a 12/10 ................................................................

24

25

Tabela 5 Fatores e teores do experimento .................................. Tabela 6 Dosagens para microconcretos ....................................

27

28

Tabela 7 Porcentagem em peso retida acumulada do agregado miúdo ..............................................................................................

54

Tabela 8 Massa específica das amostras de resíduo de granito . 58

Tabela 9 Resultados dos ensaios de caracterização ambiental 62

Tabela 10 Índice de atividade pozolânica segundo ABNT NBR 5752/1992 .......................................................................................

64

Tabela 11 Índice de atividade pozolânica pelo método LUXAN et al. (1989) .........................................................................................

65

Tabela 12 Parâmetros para classificação do material quanto à atividade pozolânica .......................................................................

65

Tabela 13 Resultados ensaio resistência à compressão RGN .... 67

Tabela 14 Resultados ensaio resistência à compressão RGA12 . 68

Tabela 15 Resultados ensaio resistência à compressão RGA24 . 69

Tabela 16 Resultados ensaio resistência à tração na flexão RGN

71

Tabela 17 Resultados ensaio resistência à tração na flexão RGA12 .........................................................................................

72

Tabela 18 Resultados ensaio resistência à tração na flexão RGA24 .........................................................................................

73

Tabela 19 Absorção de água por capilaridade ............................ 75

Tabela 20 Coeficiente de capilaridade ......................................... 77

xv

Tabela 21 Densidade de massa aparente no estado fresco ....... 78

Tabela 22 Densidade no estado endurecido ............................... 79

Tabela 23 Módulo de elasticidade estático .................................. 80

Tabela 24 Módulo de elasticidade dinâmico ................................ 81

xvi

Lista de Abreviações e siglas ABNT

CEFET-MG

COPASA

CPs

IAP

Mpa

MEV

ED

Eci

Ecs

NBR

NOC

RECICLOS

REF

RGA 12

RGA 24

RGN

UFMG

Associação Brasileira de Normas Técnicas

Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais

Companhia de água e saneamento de Minas Gerais

Corpos de Prova

Índice de Atividade Pozolânica

Mega Pascal

Microscopia Eletrônica de Varredura

Módulo de Elasticidade Dinâmico

Módulo de Deformação Tangencial Inicial

Módulo de Deformação Secante

Norma Brasileira

Novos Olhares sobre a Construção

Grupo de Pesquisa em resíduos Sólidos Industriais

Referência

Resíduo de Granito Ativado por 12 Horas

Resíduo de Granito Ativado por 24 Horas

Resíduo de Granito in natura

Universidade Federal de Minas Gerais

1

1. Introdução

1.1. Considerações iniciais

O Desenvolvimento Sustentável pode ser definido, segundo ARGERICH (2004),

como o desenvolvimento que supre as necessidades do momento presente

fazendo uso da natureza sem comprometê-la assegurando satisfação das

necessidades das gerações futuras. A busca por matérias-primas recicladas que

possibilitem a diminuição do extrativismo desordenado de recursos minerais se

torna objetivo crucial para o desenvolvimento sustentável das atividades industriais,

de uma forma geral. Esta abordagem tecnológica tem despertado na comunidade

científica interesse por produtos de maior eficácia estrutural e econômica. Um

exemplo é a crescente a utilização de materiais particulados com grande

quantidade de SiO2, reativos ou não, na fabricação de misturas especiais.

O Brasil é um dos maiores produtores de rochas ornamentais do mundo

destacando-se por possuir cerca de 500 variedades de rochas produzidas em

quase 1.500 frentes de lavra. A produção nacional, em 2002, foi de 3,059 milhões

de toneladas, MATTA (2003). Estima-se que a perda total na lavra e no

beneficiamento seja na ordem de 70%, sendo aproximadamente 40% na lavra e o

restante no beneficiamento (ALMEIDA e CHAVES, 2002). No processo de

beneficiamento é gerada grande quantidade de resíduos na forma de lama, as

quais podem alcançar mais de 25% do volume dos blocos transformados em

chapas. Na maioria das vezes estes resíduos provenientes do processo de

extração e beneficiamento de rochas ornamentais não recebem destinação

adequada. Sem quaisquer tratamentos para reduzir a quantidade de constituintes

poluentes estes materiais são lançados diretamente no ecossistema (SILVA, 1998).

Um dos fatores que induz a este cenário devastador é a falta de alternativas para

destinação adequada de resíduos de acordo com a realidade de cada empresa. O

lançamento e destinação inadequados podem contribuir de forma significativa para

a contaminação de mananciais, quando são lançados diretamente nos recursos

hídricos. O seu lançamento no solo pode formar depósitos instáveis em locais

inadequados, sem a devida proteção ou contenção. Estas ações muito comuns nas

2

indústrias de beneficiamento de rochas ornamentais, além de contaminar o próprio

solo, possivelmente pode alterar as condições naturais do subsolo e do lençol de

água subterrânea (SILVA, 1998).

Se de um lado, a indústria das rochas ornamentais se coloca como geradora de

grande volume de resíduos, por outro, a indústria da construção civil se apresenta

como potencial consumidora destes e outros resíduos na produção de concreto. A

indústria da construção civil busca processos que sejam capazes de produzir

concretos com maior durabilidade e resistência mecânica implementando e

incorporando novos materiais à mistura convencional de água, cimento e

agregados o que influencia na qualidade final do concreto que, segundo Monteiro

(2003), é segundo material mais utilizado no mundo, atrás apenas da água. Através

de novos materiais com incorporação de resíduos será possível viabilizar a

construção de estruturas mais sustentáveis que tenham maior durabilidade

evitando gastos futuros.

3

1.2. Justificativa

Nas últimas décadas a comunidade científica tem conquistado grandes avanços na

tecnologia do concreto. A indústria da construção civil se beneficia desta melhoria

da performance dos materiais com estruturas arrojadas considerando ganhos nas

propriedades: resistência, leveza, durabilidade e economia. A adição de materiais a

misturas cimentícias convencionais tem apresentado contribuições significativas

quanto à trabalhabilidade, deformação, resistência e permeabilidade na fabricação

destas novas matrizes de cimento. Este processo também contribui com princípios

relacionados à sustentabilidade ambiental na reciclagem de resíduos industriais,

redução de emissão de poluentes e diminuição do consumo de matérias-primas.

Desta forma, este trabalho visa incorporar à matriz de cimento adições minerais,

obtidas através do pós-processamento de lama de granito, geradas em processo

de arte a fio diamantado (sem granalha metálica), para produção de

microconcretos com propriedades mecânicas especiais e maior durabilidade.

4

1.3. Objetivos

1.3.1. Objetivo Geral

Este trabalho tem por objetivo geral o estudo da influência da adição de resíduos

sólidos da indústria de beneficiamento de rochas ornamentais (lama de granito)

como alternativa na produção de matrizes cimentícias especiais, a partir do estudo

de suas características físicas, químicas e ambientais.

1.3.2. Objetivos Específicos

1. Estudo da caracterização física e química do resíduo da lama de granito.

2. Determinação do índice de atividade pozolânica para matrizes

produzidas.

3. Avaliação dos parâmetros de absorção de água por capilaridade e

densidade de massa aparente nos estados fresco e endurecido das

argamassas.

4. Definição do comportamento mecânico das argamassas através dos

ensaios de resistência à flexão, resistência à compressão uniaxial,

módulo de elasticidade estático e módulo de elasticidade dinâmico por

frequência ressonante.

5

2. Revisão Bibliográfica

2.1. Rochas ornamentais

Denominam-se rochas ornamentais as rochas que, após serragem, polimento e

lustração, ressaltam características intrínsecas (textura, estrutura, trama dos

minerais, etc.) conferindo-lhes grande beleza e permitindo seu uso em

revestimentos, pisos e ornamentação (ABREU et al., 1990). São classificadas

como rochas ornamentais aquelas pedras passíveis de serem utilizadas como

adornos e/ou peças decorativas in natura ou trabalhadas sob as mais diversas

formas (BRANDÃO et al., 1991).

2.1.1. Processos de extração de rochas ornamentais

Segundo SILVA (1998), a industrialização de rochas ornamentais se dá através dos

estudos de pesquisa e extração, da transformação dos blocos em chapas na

serralheria e de processos de acabamento para obtenção do produto final.

Conforme ALMEIDA e CHAVES (2002), a atividade de extração de rochas

ornamentais no Brasil é recente e possui técnicas ainda em desenvolvimento. São

utilizados recursos de sensoriamento remoto, tais como análise morfo-estrutural em

imagens de satélite e fotos aéreas convencionais permitem a identificação de

rochas maciças e/ ou isótropas, área com matacões, etc. (GIACONI, 1998). A

partir do momento em que se obtém conhecimento sobre forma, volume, qualidade

do material, dimensões dos blocos a serem lavrados, características geológicas e

petrogáficas, pode-se passar ao estudo de planejamento de lavra da pedreira

adotando-se uma metodologia de extração e recuperação ambiental

(CARANASSIOS e CICCU, 1992).

A lavra dos maciços rochosos propicia um melhor controle de qualidade, melhores

recuperações dos materiais, bem como menor degradação do meio ambiente em

comparação aos matacões. Comumente, maciços rochosos são lavrados de forma

6

inadequada e a extração das rochas ornamentais se dá, na maioria das vezes, em

lavras a céu aberto embora, em alguns casos, seja feita a extração por meio de

lavra subterrânea. A extração consiste na retirada de blocos prismáticos (SILVA,

1998). Os blocos extraídos possuem volumes normalmente entre 5m3 e 8m3,

podendo alcançar até 10m3 (MATTA, 2003). GIACONI (1998) afirma que ações

referentes à recuperação ambiental muitas vezes não são levadas em

consideração desde o início da atividade na cadeia produtiva. Alguns dos impactos

ambientais causados pela extração de rochas ornamentais nas lavras são:

alteração do lençol de água subterrâneo, poluição sonora, poluição visual, poluição

da água, do ar e do solo, alterações da fauna e da flora, assoreamento, erosão,

mobilização de terra, instabilidade de taludes, encostas e terrenos em geral,

lançamento de fragmentos e vibrações.

2.1.2. Processo de beneficiamento de rochas ornamentais

O beneficiamento de rochas ornamentais se dá através de uma sucessão de

etapas de desgaste abrasivo. Ao chegar à indústria de beneficiamento,

transportados por caminhões desde as jazidas, os blocos de rochas ornamentais

de até 10m3 e 28 toneladas são dispostos no pátio da indústria. O equipamento

para desdobramento dos blocos mais utilizado no Brasil é o tear, que geralmente

se encontra no interior de galpões de indústrias de beneficiamento. Segundo

PINHEIRO (1995), a tecnologia empregada para a realização do corte de rochas

ornamentais está vinculada a fatores tais como: tipo de rocha, suas características

petrográficas e estruturais, valor do material no mercado, meioambiente,

disponibilidade financeira da empresa, dentre outros. Dentre as tecnologias

utilizadas para corte de rochas ornamentais estão o tear com lâmina de aço e

granalha, o jato de água e o corte diamantado. Segundo ALMEIDA e CHAVES

(2002), praticamente 100% do desdobramento de granitos é executado em teares

convencionais com lâminas de aço mais granalha, os quais possuem largura de 2,5

m, devido ao preenchimento da carga com um único bloco, o que resulta em um

menor investimento e custo de instalação reduzido. O tear é um equipamento que

possui um quadro de múltiplas lâminas de aço carbono dispostas longitudinal e

paralelamente. O movimento vaivém descendente do quadro de lâminas no sentido

7

de seu alinhamento contra o bloco faz com que este seja cortado em placas.

Objetivando a lubrificação, a abrasão e o resfriamento, uma mistura abrasiva de

água, cal e granalha de aço é lançada sobre este sistema durante sua

movimentação. O corte de blocos de granito utilizando jato de água com pressão

elevada é um processo a frio que corta por erosão e necessita da adição de

mistura abrasiva (granalha) para a promoção de cortes com precisão e qualidade

de acabamento. Esse processo de corte é executado por sistemas de movimentos

controlados por software que determina a velocidade e padrões de corte

automaticamente. Este processo de corte possui como vantagens de utilização a

ausência do aquecimento, preservando a integridade do material e a diversidade de

espessuras de corte. Já o desdobramento dos blocos por tear de fio diamantado

necessita apenas da adição de água no processo de corte de blocos de granito, o

que torna a operação menos degradante em relação aos teares convencionais. O

fio diamantado é composto por um cabo de aço, sobre o qual são fixadas

pequenas pérolas diamantadas, distanciadas entre si por um plástico ou borracha

especial, conforme figura 1.

Figura 1 Fio diamantado.

FONTE: COMERCIAL GUIDONI / PRODUTOS PARA MINERAÇÃO, 2011.

O tear de fio diamantado realiza movimentos longitudinal e em torno do próprio

eixo, promovendo desgaste uniforme, à medida que efetua o corte dos blocos de

granito através de sistema computadorizado, conforme figura 2. Este sistema

permite explorar por completo a capacidade dos teares. A área necessária para a

8

ocupação do tear de fio diamantado pode chegar a um quarto da utilizada pelos

teares convencionais.

Figura 2 Corte de bloco de granito.

FONTE: COMERCIAL GUIDONI / PRODUTOS PARA MINERAÇÃO, 2011.

O equipamento talha-bloco é outra alternativa para a realização do desdobramento

dos blocos utilizando discos diamantados de diâmetros variáveis, em uma estrutura

de sustentação formada por colunas, que suportam uma trave onde se instalam o

mandril e o conjunto de acionamento dos discos. CHIODI FILHO (1995) afirma que

o equipamento talha-bloco possui um rendimento produtivo superior em 10 % em

relação aos teares e que, devido à possibilidade da movimentação dos discos

diamantados nos mais diferentes ângulos, este equipamento se torna mais versátil

que os teares. Após o desdobramento dos blocos, as chapas passam por um

acabamento na superfície com o objetivo de conferir brilho à superfície. O

polimento das chapas se dá na politriz através do atrito entre estas e pastilhas

abrasivas de diferentes granulometrias. O corte da chapa e o acabamento final

realizam-se nas máquinas de corte. Este procedimento também é executado em

meio úmido favorecendo o resfriamento do disco de corte diamantado e a remoção

do pó proveniente desta atividade.

9

2.1.3. Geração de resíduo Em todo o processo de beneficiamento do granito é gerada grande quantidade de

resíduos sólidos. Na recepção e estocagem, os blocos recebem aparas para que

seu formato se adéque ao formato e medidas do tear, ilustra a figura 3, fazendo

com que resíduos sejam gerados.

Figura 3 Resíduos de blocos de granito

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

.

Conforme SILVA (1998), cerca de 20 a 25% do bloco são transformados em pó

durante seu desdobramento nos teares para a produção de chapas. A figura 4

ilustra os resíduos provenientes dos teares sendo lançados no meio ambiente de

forma inadequada.

Figura 4 Destinação inadequada de resíduos dos teares.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

10

Para a estocagem de chapas serradas é realizada a lavagem das mesmas para a

remoção de resíduos de pó ou lama provenientes do processo. O processo de

polimento gera grande quantidade de resíduo, devido à abrasão das pastilhas

abrasivas, conforme figura 5. Posteriormente, na maioria das vezes, este resíduo é

descartado sem tratamento algum.

Figura 5 Resíduo devido à abrasão das pastilhas durante o polimento.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

Ao passar pela máquina de corte e acabamento, a chapa de pedra ornamental

adquire formatos específicos e gera grande quantidade de lama formada pelo pó

da pedra beneficiada, como mostra a figura 6.

Figura 6 Lama proveniente do corte e acabamento de rochas ornamentais.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

11

Algumas empresas de beneficiamento de rochas ornamentais utilizam bacias de

decantação para depositar toda a lama descartada pelos teares. Parte da água

contida nessas bacias é evaporada, conforma figura 7, mas não há nenhum

reaproveitamento posterior do resíduo desidratado.

Figura 7 Bacias de decantação.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

O filtro-prensa (figura 8) de acordo com o BANCO DE DESENVOLVIMENTO DO

ESPÍRITO SANTO (2004), é o único sistema para retirar a água da lama (até 90%),

propiciando sua reutilização e geração de resíduo sólido com baixo teor de

umidade (até 20%).

Figura 8 - Filtro-prensa.

Fonte: WELDERS FILTRATION TECHNOLOGY, 2006.

12

Segundo PEYNEAU (2004), a água retirada da lama através do filtro-prensa é

reaproveitada no processo de serragem. Com isso, os resíduos sólidos ficam

reduzidos a 50% de seu volume.

2.1.4. Classificação do resíduo

A utilização de resíduos como adição ou mesmo como matéria prima em processos

de construção civil na produção de matrizes cimentícias, é um tema de grande

interesse para a comunidade científica e a sociedade, de uma forma geral assim

como o processamento de resíduos industriais, quer para produção de agregados

(OLIVEIRA et al, 2010), quer para produção de aditivos especializados (JOHN,

1995). Adicionalmente, pesquisas atuais têm demonstrado que a inclusão de

resíduos industriais devidamente processados e tratados, têm proporcionado a

produção de matrizes de cimento com adequadas características mecânicas e

ambientais (STIEF, 2009). O resíduo da serragem ou lama de granito possui

granulometria fina, com 71 % de materiais com dimensões inferiores a 0,075 mm.

(SOUZA; RODRIGUES; SOUZA NETO, 1999). A norma NBR 10004 (1987) divide

os resíduos sólidos nas seguintes classes:

a) Resíduos classe I perigosos; aqueles que apresentam características além

das já citadas anteriormente, como: inflamabilidade, corrosividade, reatividade,

toxicidade, patogenicidade.

b) Resíduos classe II não-inertes; segundo a norma, são aqueles que não se

enquadram como resíduo classe I ou de classe III. Estes resíduos podem ter como

propriedades a combustibilidade, a biodegradabilidade ou a solubilidade em água.

c) Resíduo classe III inertes; são aqueles que, quando submetidos a um contato

estático ou dinâmico com a água destilada ou deionizada, à temperatura ambiente,

conforme teste de solubilização realizado segundo a norma NBR 10006 (1987), não

possuir nenhum de seus constituintes solubilizados a concentrações superiores aos

de potabilidade de água.

13

2.2. Adições minerais

Ao promover adições minerais ao concreto busca-se a melhora de suas

propriedades. Redução da permeabilidade e reforço da zona de transição são

alterações produzidas devido ao emprego de adições minerais na microestrutura da

pasta de cimento (METHA, 1994). Segundo ZHANG et al. (1996), as adições

minerais se diferem do cimento Portland nos seguintes aspectos:

possuem menor densidade específica;

possuem partículas menores;

podem apresentar uma atividade pozolânica.

Inicialmente, segundo AITCIN (2003), ao ser adicionado à massa cimentícia, o

material mineral pulverulento pode ser considerado apenas inerte, pois suas

reações químicas ocorrem mais lentamente que as reações de hidratação do

cimento. Porém, ocorre o efeito físico provocado sobre o empacotamento de

partículas e, consequentemente, sobre as forças de atração e repulsão, que

definem a distância entre as partículas de cimento no início do processo de

hidratação. Durante a hidratação da massa de cimento contendo adição mineral,

ocorre a diluição do cimento onde o aumento da relação água/cimento é

inversamente proporcional à taxa de substituição, a distribuição granulométrica

(que modifica a porosidade inicial da mistura) e a nucleação heterogênea (apenas

em adições minerais mais finas) que acelera o processo de nucleação dos hidratos

por meio da redução da barreira de energia (LAWRENCE et al., 2003). A adição

de certos minerais ao concreto acarreta, principalmente, alterações de suas

características microestruturais. Os aditivos minerais atuam tanto na argamassa

cimentícia quanto na interface agregado-argamassa. Segundo ALMEIDA (1992),

aditivos minerais atuam no concreto de duas formas:

Física com o efeito filler (ou de preenchimento de vazios) na pasta

cimentícia, colaborando para o aumento da coesão e da compacidade da

argamassa.

Química com a reação pozolânica de transformação do frágil hidróxido de

cálcio, presente na área de transição entre a pasta e o agregado, no

resistente silicato de cálcio hidratado.

14

Segundo COUTINHO (1997), algumas adições minerais atuam nas características

químicas do cimento Portland ocasionando menor concentração de Ca(OH)2

inibindo reações de expansão entre os sulfatos e os aluminatos diminuição do calor

de hidratação gerando resistências químicas e mecânicas superiores às do cimento

Portland. Assim sendo, as adições minerais contribuem para a redução da

porosidade da argamassa e fortalecimento da zona de transição que coloca os

agregados em contato direto com a massa cimentícia, acarretando a elevação da

resistência mecânica e o aumento da durabilidade do material como um todo.

Porém, na massa cimentícia, uma fração da água adicionada preenche os vazios

entre as partículas definidos pelo empacotamento e outra fração forma um filme

da mistura. A área

superficial dos minerais adicionados com efeito filler é superior à do cimento, o que

implica no aumento da fração de água necessária para a formação do filme

sobre a superfície das partículas da massa cimentícia, embora a densidade do

empacotamento do sistema seja alterado. Caso a área superficial do material

mineral adicionado for muito elevada, ocorrerá um aumento da água total utilizada

(ZANG et al., 1996).

 

2.2.1. Material Pozolânico

A ABNT NBR 5736/91 conceitua materiais pozolânicos como materiais silicosos ou

silicoaluminosos que possuem pouca ou nenhuma atividade aglomerante e em

presença de água reagem com hidróxido de cálcio formando compostos com

propriedades cimentícias. Podem ser naturais (vulcânicas ou sedimentar), artificiais

(subprodutos com atividade pozolânica) ou argilas calcinadas (com atividades

pozolânicas). NEVILLE (1997) descreve a pozolana como um material silicoso ou

sílico-aluminoso com pouco ou nenhum valor cimentício, porém, quando finamente

moído e na presença de umidade, reage quimicamente com o hidróxido de cálcio

(CH) formando silicatos estáveis com propriedades cimentícias, o que caracteriza a

reação pozolânica. Já BUEKETT (1998) define pozolanas como materiais

inorgânicos finamente moídos, adicionados em quantidades significativas para

melhorar certas propriedades ou para alcançar propriedades especiais no concreto.

A presença de poros existentes nos agregados, na interface pasta/agregado e na

15

pasta de cimento, como mostra a figura 9, possibilita a entrada de agentes

agressivos como gases, líquidos e sólidos dissolvidos através da pasta de cimento

endurecida intervindo em suas propriedades (MEHTA & MONTEIRO, 1994).

 

 

Figura 9 - Vazios presentes na matriz de cimento quando no estado endurecido.

Fonte: MEHTA & MONTEIRO (1994).

Além de preencher os poros do concreto tornando-os descontínuos e possibilitar

uma melhor homogenização da microestrutura tanto na matriz quanto na zona de

transição, o material pozolânico atua quimicamente junto ao Hidróxido de Cálcio

(CH) transformando-o em um dos principais componentes do concreto endurecido

responsáveis pela sua resistência, o Silicato de Cálcio Hidratado (CSH). A redução

do Hidróxido de Cálcio (que se trata de um composto de alta solubilidade) a partir

de reações pozolânicas ocasiona o melhoramento das propriedades do concreto

principalmente em relação à durabilidade e resistência a ataque químico. Assim, o

concreto adquire maior resistência à compressão, à abrasão e à corrosão química,

devido à sua porosidade próxima de zero, além de maior adesão a outras

superfícies de concreto e ao aço. GUEDERT (1989) afirma que a utilização das

pozolanas em adição ao cimento proporciona a argamassas e concretos:

Menor calor de hidratação (durante a hidratação do cimento), devido a suas

reações atérmicas;

16

Maior durabilidade e resistência a ataques de substâncias como cloretos e

sulfatos, devido a diminuição das reações álcali-agregados e diminuição dos

poros na pasta cimentícia;

Melhor resistência a ataque ácido, devido a estabilização do hidróxido de

cálcio proveniente da hidratação do clínquer e à formação do C-S-H com

menor relação CaO/SiO2 de menor basicidade.

Segundo a ABNT NBR 12653/1992, os materiais pozolânicos se classificam em

pozolanas naturais (N), cinza volante (C) e outras pozolanas (N), conforme tabelas

1 e 2.

Tabela 1 Exigências Físicas - Materiais Pozolânicos

Propriedades

Classes de material pozolânico

N C E

Material retido na peneira 45µm

(% máxima)

34

34

34

IAP cimento aos 28 dias, % mín.

75 75 75

IAP cal aos 7 dias, em MPa

6,0 6,0 6,0

IAP água requerida, % max.

115 110 110

Fonte: Adaptado ABNT NBR 12653/1992.

Tabela 2 Exigências Químicas - Materiais Pozolânicos Propriedades Classes de material pozolânico

N C E

SiO2 + Al2O3 + Fe2O3 (%mín.)

70

70

50

SO3 (%máx.) 4,0 5,0 5,0

Teor umidade (%máx.) 3,0 3,0 3,0

Perda ao fogo (%máx.) 10,0 6,0 6,0

Álcalis disponíveis em Na2O (%máx.)

1,5 1,5 1,5

Fonte: Adaptado ABNT NBR 12653/1992.

17

O polimorfo de alta cristalinidade do dióxido de silício chamado de cristobalita é

uma adição mineral que promove elevada durabilidade à microestrutura de

concretos de cimento Portland pois é que é quimicamente estável até 1.750°C e

isenta de quaisquer ânions potencialmente deletérios, tais como cloretos, fluoretos

e demais halogênios, sulfatos, dicromatos, nitratos e fosfatos, (TECHNE, 2011).

2.2.2. Sílica Ativa

As partículas da sílica ativa são cerca de cem vezes menores que as do cimento o

que possibilita o preenchimento dos espaços vazios da zona de transição entre a

pasta de cimento e o agregado (TÉCHNE, 2002). De acordo com METHA &

MONTEIRO (1994), o efeito filler da sílica ativa promove o preenchimento dos

espaços capilares com maiores dimensões resultando em ganho de resistência e a

diminuição da permeabilidade do sistema. Com a utilização da sílica ativa ocorre

uma maior aderência entre o agregado e a pasta de cimento o que atribui ao

agregado participação no aumento da resistência do concreto. Segundo ROJAS et al. (1999), nos primeiros instantes em que a sílica ativa adicionada à pasta

cimentícia convencional reage com o hidróxido de cálcio, é promovido o aumento

do calor de hidratação, o que não ocorre com qualquer outro material cimentício

suplementar de baixa reatividade. Verifica-se então a dependência da reação

pozolânica a fatores como a origem, as composições química e mineralógica, a

morfologia e a granulometria da adição mineral. No concreto de alto desempenho,

segundo HASSAN et al. (2000), a adição do superplastificante se torna essencial,

pois promove a diminuição da quantidade de água total no sistema, ocasionando a

diminuição dos poros e a quantidade de ar no interior da massa cimentícia,

enquanto a adição da sílica ativa melhora a interface da pasta com os agregados e

preenche grande parte dos poros restantes proporcionando uma maior densidade à

matriz. A microsílica possui propriedades pozolânicas, com teores de sílica amorfa

Promove melhora significativa nas características do concreto tanto no estado

fresco quanto no estado endurecido (SOUZA, 1998).

18

2.2.3. Resíduo de Granito

Poucos estudos científicos mundiais se referem à substituição ou adição de lama

de granito a argamassas ou concretos. O resíduo de granito em substituição da cal

na confecção de elementos construtivos da construção civil, segundo SILVA

(1998), se comporta como filler indicando que o resíduo poderá ser utilizado na

melhoria das propriedades de outras argamassas, que não somente as de

assentamento. Segundo OLIVEIRA (2010), a utilização de resíduo da indústria de

beneficiamento de granito em substituição ao cimento em matrizes cimentícias

indica melhorias pontuais nas características físicas e mecânicas das misturas.

Matrizes cimentícias com substituição de 10% e 20% do cimento por resíduo de

granito natural e ativado 12 e 24 horas em moinho de bolas não apresentaram

potencial pozolânico, porém, matrizes com substituição de 20% obtiveram

melhorias na resistência à tração na flexão quando comparada com o valor de

referência. Segundo OLIVEIRA e MATOS (2006), blocos cerâmicos e de concreto

fabricados utilizando adições de 5% e 10% de resíduos de beneficiamento de

granito possuem como características: nenhuma anormalidade ou

descaracterização quanto à geometria dos blocos, queda do índice de absorção de

água à medida que se elevam os teores de resíduo de granito, redução da

porosidade e propriedades mecânicas similares a dos blocos de referência no

ensaio de compressão uniaxial para os blocos cerâmicos, melhora nas

propriedades mecânicas para blocos de concreto chegando a aproximadamente

66% de aumento em comparação à referência. Ainda segundo OLIVEIRA e

MATOS (2006), o resíduo de granito adicionado à composição de blocos de

concreto atua como filler preenchendo os espaços vazios (poros) dos blocos,

diminuindo o índice de absorção de água e, consequentemente, aumentando a

resistência mecânica.

Um ponto negativo observado em relação à utilização de lama de granito em

adição ou substituição de materiais em misturas cimentícias é o potencial de

oxidação da fração metálica presente na composição do resíduo de granito

proveniente de teares convencionais onde é utilizada granalha no processo de

serragem. Segundo OLIVEIRA e MATOS (2006), a fim de tornar viável a utilização

do resíduo nas indústrias de construção civil (produção de blocos estruturais) e

19

indústrias de cerâmica vermelha (produção de tijolos maciços, tijolos vazados,

telhas, lajotas, etc.), se faz necessária a remoção da fração metálica de amostras

de resíduo de granito utilizando-se do processo de peneiramento, separação

magnética, concentração gravítica e ciclonagem. Outra forma de composição do

resíduo de granito é o proveniente de teares a fio diamantado onde granalha

metálica não se faz presente proporcionando maior viabilidade de sua utilização

nas indústrias de construção civil.

2.3. Propriedades mecânicas do concreto

Segundo SPONHOLZ (1998), alguns fatores influenciam na resistência à

compressão dos concretos, tais como: granulometria, natureza e dosagem do

aglomerante, dimensão máxima, forma e textura superficial dos agregados,

resistência e rigidez das partículas, relação água/cimento, porosidade, relação

cimento/agregados, idade do concreto, grau de adensamento, condições de cura e

de ensaio. Segundo LEONARDO (2002), a resistência de concretos de alto

desempenho não se estabiliza aos 28 dias, chegando a aumentar na ordem de

10% até atingir os 56 dias de idade.

2.3.1. Módulo de elasticidade estático

Segundo LEONARDO (2002), o módulo de elasticidade de um concreto está

relacionado às características da pasta e dos agregados, da zona de transição

entre a pasta cimentícia e os agregados e a idade do concreto. Segundo

SCANDIUZZI e ANDRIOLO (1986), concretos com baixa relação água/cimento e

baixos teores de ar, nas idades avançadas, têm aumento na resistência e no

módulo de elasticidade. Segundo MONTEIRO (1993), a zona de transição em

concretos normais representa um ponto vulnerável do concreto devido à grande

incidência de micro-fissuras nela existentes. Isto ocorre devido aos efeitos de

superfícies produzidos pelos agregados que resultam em uma pasta de cimento

com maior relação água-cimento na zona de transição. Os grãos de cimento se

20

dissolvem em íons integrando-se à pasta com maior teor de água que se encontra

ao redor da interface com o agregado. Estes íons se precipitam em cristais maiores

devido à maior porosidade existente na zona de transição. Estando em contato

direto com a superfície do agregado, os cristais (de hidróxido de cálcio) formam

fissuras. Segundo GIAMMUSSO e VASCONCELOS (1998), a adição da sílica ativa

no concreto aumenta sua resistência e contribui para o aumento do módulo de

elasticidade devido ao retardamento da fissuração da pasta. O concreto apresenta

como módulo de elasticidade a relação entre a tensão aplicada sobre o material e a

deformação ocorrida durante o evento. O módulo de elasticidade do concreto de

alto desempenho pode chegar a 50 GPa, mas geralmente situa-se na faixa de 30 a

40 GPa (SPONHOLZ,1998). Segundo SOBRAL (1997), o módulo de elasticidade,

de modo geral, é dado pela equação 1.

(1)

Onde:

E = Módulo de Elasticidade;

= Tensão ;

= Deformação.

Ao sofrer um esforço de tensão, um dado material sofre uma deformação

longitudinal proporcional ao esforço aplicado. Proporcionalmente à deformação

longitudinal o material sofre uma deformação transversal. A razão entre a

deformação transversal associada a uma deformação longitudinal, na direção do

esforço de tração chama-se coeficiente (ou razão) de Poisson (n). Algumas

definições do módulo estático de elasticidade segundo a ABNT NBR 8522:

Deformação específica: Grandeza adimensional, que expressa a variação

de comprimento da base de medida de um corpo-de-prova em relação ao

seu comprimento inicial.

Diagrama tensão-deformação: Representação gráfica da relação tensão-

deformação específica em ensaio de compressão axial simples.

Módulo de deformação secante (E cs): Propriedade do concreto, cujo valor

numérico é o coeficiente angular da reta secante ao diagrama tensão-

deformação específica, passando pelos seus pontos A e B

21

correspondentes, respectivamente, à tensão de 0,5 MPa e à tensão

considerada no ensaio.

Módulo de elasticidade ou módulo de deformação tangente inicial (Eci):

Módulo de elasticidade ou módulo de deformação tangente à origem ou

inicial, que é considerado equivalente ao módulo de deformação secante ou

cordal entre 0,5 MPa e 30% fc, para o carregamento estabelecido neste

método de ensaio.

Base de medida: Cada trecho do corpo-de-prova onde são feitas medidas

de deformação. Cada base de medida deve ficar sobre uma geratriz do

corpo-de-prova.

O gráfico tensão x deformação do concreto possui, na maioria das vezes, a forma

de uma linha suavemente curva caracterizando um módulo de elasticidade não

constante e dependente do nível de tensão em que é avaliado. A não-linearidade

do gráfico tensão x deformação demonstra o comportamento elástico imperfeito do

concreto e define três módulos de elasticidade quando submetido à compressão

uniaxial:

Módulo de elasticidade tangente - coeficiente angular da tangente

geométrica no ponto específico considerado valor da tangente de origem;

Módulo de elasticidade secante - inclinação da reta que une a origem à

tensão dada;

Módulo de elasticidade obtido nas linhas de carga e descarga do diagrama

tensão deformação.

2.3.2. Módulo de elasticidade dinâmico

MEHTA e MONTEIRO (2001) definem o módulo de elasticidade dinâmico como

uma tensão instantânea muito pequena dada aproximadamente pelo inicial

tangente (módulo tangente para uma linha extraída na origem). O valor do módulo

de elasticidade dinâmico se eleva aproximadamente de 20% a 40% do valor do

módulo de elasticidade estático para concretos de elevada, média, e baixa

22

resistência, respectivamente. Segundo GERMANN INSTRUMENTS, 2007, o

módulo de elasticidade por frequência ressonante é determinado através de um

ensaio laboratorial que consiste na utilização de uma bancada contendo um

vibrador acústico em uma extremidade e um acelerômetro em outra, conforme

figura 10.

Figura 10 Bancada contendo vibrador acústico, acelerômetro e gerador.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

Com o auxílio de um gerador, o vibrador acústico emite uma determinada

frequência e a vibração do corpo-de-prova, que se posiciona no centro da bancada,

é medida pelo acelerômetro. O vibrador acústico emite frequência (com escala

incorporada pelo usuário) variada continuamente e a amplitude da vibração do

corpo-de-prova é monitorada. BEZERRA (2007) afirma que, uando o corpo-de-

prova é dirigido em sua freqüência ressonante, a amplitude da vibração do

espécime está em seu máximo, permitindo que o material seja avaliado por suas

propriedades elásticas Para a determinação do módulo de elasticidade dinâmico

utiliza-se o aparelho ERUDITE MK II com o qual, a freqüência ressonante, as duas

homogeneidade de uma amostra, podendo sofrer alterações devido à presença de

imperfeições no corpo-de-prova, e é calculado utilizando-se as leituras dos valores

da frequência ressonante e de duas frequências referentes à amplitude de vibração

0,707 da amplitude máxima, conforme figura 11, e através da equação 2. O usuário

pode medir as frequências ressonantes para a modalidade longitudinal, a

modalidade transversal, e a modalidade de torção ao alterar a posição do corpo-de-

prova.

23

lh

r

F-FF Q (2)

Onde:

Q = homogeneidade da amostra;

Fr = frequência ressonante;

Fh e Fi = frequências referentes à amplitude de vibração 0,707 da amplitude

máxima.

Figura 11 Curva de amplitude de vibração pela freqüência.

FONTE: CNS, 1995 apud BEZERRA, 2007.

O cálculo do módulo de elasticidade dinâmico (ED) de um corpo-de-prova na

posição longitudinal utilizando o equipamento ERUDITE MKII é dado pela equação

3 apresentada a seguir.

1210 4 lnED (3)

Onde:

l = comprimento do corpo-de-prova em mm;

n = frequência do modo fundamental da vibração longitudinal em Hz;

= densidade em Kg/m³.

24

3. Metodologia

3.1. Materiais

3.1.1. Cimento Portland

Para dosagem das misturas estudadas utilizou-se o cimento CPV ARI da empresa

HOLCIN em virtude da sua alta resistência em baixas idades e por possuir pequena

quantidade de adição mineral. Os sacos utilizados foram adquiridos em loja de

material de construção da cidade de Belo Horizonte e foram armazenados em local

seco e bem protegido para preservação da qualidade. Segundo a ABNT NBR

5733/1991, o cimento CPV-ARI é um produto constituído em sua maior parte por

silicatos de cálcio com propriedades hidráulicas e pequena concentração de

materiais carbonáticos finamente divididos, constituídos em sua maior parte de

carbonato de cálcio, conforme apresentado a seguir na tabela 3.

Tabela 3 Componente do cimento Portland de alta resistência inicial.

Componentes (% em massa)

Sigla

Clínquer + sulfatos de cálcio

Material carbonático

CPV ARI

100 95

0 5

Fonte: ABNT NBR 5733/1991.

25

3.1.2. Agregado miúdo

Para a produção dos microconcretos (argamassas) foi utilizada areia de fundo de

rio, disponível em escala comercial na região metropolitana de Belo Horizonte.

Todo o material utilizado foi proveniente de único lote, caracterizado segundo a

ABNT NBR 7211/1983 com amostragem representativa deste lote.

3.1.3. Água

Para a condução do experimento, foi utilizada água potável proveniente da

COPASA (rede pública de distribuição da cidade de Belo Horizonte) cuja qualidade,

durante o período de sua utilização, se encontra na tabela 4.

Tabela 4 Qualidade da água distribuída pela COPASA durante o período de 01/10 a 12/10

 

OBSERVAÇÕES  

Para  os  parâmetros  "Coliforme  Total"  e  "Escherichia  Coli",  os  valores  médios  não  se  aplicam.  Para  o  parâmetro  "Coliforme  Total"  o  valor  apresentado  refere-­se  ao  percentual  de  amostras  que  atende  aos  padrões  de  potabilidade  no  período.  

Coliformes  totais:  

 

 os  de  40  amostras  por  mês:  apenas  uma  amostra  poderá  apresentar  resultado  positivo  em  100ml.  

Escherichia  coli:  

 

 

Fonte: COPASA, 2011

26

3.1.4. Lama de granito

Para produção das adições utilizou-se lama de granito proveniente da indústria

Santo Antônio Granitos Ltda, localizada em Cachoeiro de Itapemirim, E.S. O

resíduo foi coletado da pista de corte em que se processa apenas granito. O corte

dos blocos é realizado segundo processos mecânicos e se utiliza tear de fio

diamantado, o que assegura a ausência de teor de granalha ou fração metálica na

amostra. A lama apresentou-se como massa uniforme, com alto teor de umidade,

coloração escura (marrom) quando úmida e mais clara quando seca (cinza)

conforme figuras 12 e 13 respectivamente, apresentadas a seguir. A amostra foi

acondicionada em bombonas plásticas, identificadas e lacradas em sua origem e

transportada ao laboratório do Grupo de Pesquisa RECICLOS no CAMPUS II do

CEFET-MG.

Figura 12 Resíduo de granito in natura. FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

Figura 13 Resíduo de granito seco em estufa.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

27

3.2. Métodos

Para estudo de influência das adições de resíduo de granito em seu estado natural

(RGN) e ativado no moinho de bolas de porcelana por 12 HORAS (RGA12) e 24

horas (RGA24) foram produzidas matrizes cimentícias, dosadas de acordo com

método IPT, segundo Soares & Peixoto (2009), para produção de matrizes

cimentícias com utilização de software especialista para dosagem de misturas

cimentícias. As misturas foram realizadas seguindo a dosagem: uma parte de

cimento, três partes de areia (em massa) e fator água/cimento de 0,4 (determinado

de acordo com o espalhamento realizado na mesa de fluxo). Para todos os ensaios

utilizou-se balança digital com resolução de 0,01g.

3.2.1. Modelo Experimental

Para a produção de matrizes foram produzidas adições a partir de lama de granito

ativada em moinho de bolas como base para as adições minerais nos

microconcretos. Misturas cimentícias com adições minerais (lama de granito)

ativadas e in natura em teores de adição ao cimento de 2%, 5%, 10% e 20% e

ainda, sem adição mineral foram processadas com fator água/cimento constante

de 0,4 e teor único de cimento conforme apresentado a seguir na tabela 5.

Tabela 5 Fatores e teores do experimento.

Fatores

Teores de adições

Adição mineral em relação ao

cimento

0%

2%

5%

10%

20%

Água/cimento

0,40

Assim, um total de 13 traços distintos, relacionadas na tabela 6 a seguir, foram

produzidas como adição para microconcreto.

28

Cada traço foi analisado segundo seu comportamento mecânico aos 1, 3, 7, 28 e

56 dias.

Tabela 6 Dosagens para microconcretos

Teor (%) Tipo de adição

0 REF

2 RGN

5 RGN

10 RGN

20 RGN

2 RGA12

5 RGA12

10 RGA12

20 RGA12

2 RGA24

5 RGA24

10 RGA24

20 RGA24

As terminologias utilizadas para a designação das diferentes adições são:

REF - referência

RGN - resíduo de granito in natura

RGA12 - resíduo de granito ativado por 12 horas

RGA24 - resíduo de granito ativado por 24 horas

3.2.2. Cimento

3.2.2.1. Massa Específica

 

A determinação da massa específica do cimento CPV-ARI utilizando-se do frasco

de Le Chatelier conforme ilustrado na figura 14 foi realizada segundo prescrições

da ABNT NBR NM 23/2000.

29

Figura 14 Ensaio de Massa Específica do Cimento CPV-ARI.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

Foi utilizado o querosene como reagente no ensaio por não reagir quimicamente

com o material e possuir densidade igual a 0,8 g/cm³ a 15°C. Após a leitura do

volume deslocado no frasco de Le Chatelier determinou-se a massa específica

conforme a equação 4.

= m/v (g/cm3) (4)

Onde:

= massa específica do material ensaiado em g/cm³;

m = massa do material ensaiado em gramas;

V = volume deslocado pela massa do material ensaiado (V2 V1), em centímetros

cúbicos.

3.2.3. Agregados Miúdos

3.2.3.1. Granulometria

Uma amostra representativa do agregado miúdo foi segregada

granulometricamente por peneiramento. Utilizaram-se 500g da fração seca de

amostra de agregados com dimensão abaixo de 4,8mm tratada termicamente em

estufa até estabilização da massa. O ensaio de granulometria foi realizado com a

30

utilização de um conjunto de peneiras sucessivas da série normal que atendem a

ABNT NBR NM 248/2003. Duas amostras foram peneiradas e realizou-se a

pesagem da quantidade de material retido em cada uma das peneiras.

Como resultado, calculou-se, para as 2 amostras, a porcentagem retida, em

massa, em cada peneira e as porcentagens médias retidas e acumuladas em cada

peneira. O módulo de finura foi determinado através da soma das porcentagens

retidas acumuladas em massa nas peneiras de série normal dividida por 100.

3.2.3.2. Massa específica

A determinação da massa específica do agregado foi realizada com a utilização do

frasco de Chapman, conforme apresentado na figura 15 a seguir, segundo a ABNT

NBR 9776/87. A interpretação do resultado consistiu na leitura do ensaio e

utilização da equação 5.

)(g/cm 200

500 3

L (5)

Onde:

 = Massa Específica do agregado miúdo expressa em g/cm3,

L = Leitura do frasco (volume ocupado por água - agregado miúdo).

Figura 15 Ensaio realizado no Frasco de Chapman

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

31

3.2.3.3. Massa Unitária

A determinação da Massa Unitária se deu conforme a ABNT NBR 7251/82 para

amostra em estado solto. Utilizou-se um vasilhame paralelepipédico com

dimensões mínimas de base 316mm x 316mm, altura 150mm e volume 15dm3,

para agregados com diâmetro máximo de 4,8mm. O material foi lançado de uma

altura de 10 cm a 12 cm do topo do recipiente. Obteve-se como resultado a média

de 3 determinações dividindo-se a massa do agregado pelo volume do recipiente

utilizado na unidade Kg/dm3.

3.2.3.4. Teor de Materiais Pulverulentos

A determinação do Teor de Materiais Pulverulentos do agregado foi realizada

segundo a ABNT NBR 7219/97 utilizando-se massa de 500g de amostra para

agregados com dimensão máxima característica abaixo de 4,8mm. Após secagem

em estufa a (105 ± 5)°C até constância de massa determinou-se sua massa seca

e as amostras foram lavadas através das peneiras 1,2 mm e 0,075 mm. O teor de

materiais pulverulentos pode ser determinado com a diferença entre as massas da

amostra antes (Mi) e depois da lavagem (Mf) e expresso em porcentagem da

massa da amostra ensaiada conforme a equação 6:

Teor de Materiais Pulverulentos = (Mi Mf) / Mi x 100 (%) (6)

Onde:

Mi = massa da amostra antes da lavagem;

Mf = massa da amostra após a lavagem.

32

3.2.3.5. Teor de Umidade

Seguindo a ABNT NBR 9939/1987, realizou-se o ensaio para a determinação do

teor de umidade da amostra de agregado (areia). Após secas ao ar as amostras

foram pesadas e colocadas em estufa a (105 ± 5)°C até constância de massa. O

teor de umidade foi calculado através da equação 7.

Tu = Pu Ps x 100 (%) (7)

Ps

Onde:

Tu = Teor de Umidade

Pu = Peso Úmido

Ps = Peso Seco

3.2.4. Resíduo de Granito Lama de Granito

3.2.4.1. Amostra

Para a produção experimental das adições bem como caracterização da lama de

granito a amostra precisou ser seca ao ar por 7 dias. A amostra acondicionada em

ambiente protegido era revolvida periodicamente 3 vezes ao dia a fim de produzir

secagem homogênea.

3.2.4.2. Ativação da Amostra

Uma amostra de 500g de lama de granito foi seca em estufa à temperatura

controlada de 80°C até constância de massa. Logo após, realizou-se a moagem do

material em um moinho, conforme figura 16 apresentada a seguir, com vaso de

porcelana (36cm de diâmetro e 46cm de comprimento) e carga em esferas de

33

porcelana (42 esferas com diâmetro de 5,2cm e 506 bolas com diâmetro de 2,6cm)

durante todo o processo.

Figura 16 Esferas de porcelana no interior do vaso de porcelana.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

Parte da amostra seca em estufa foi moída durante 12 horas e outra parte 24

horas, a fim de promover a ativação mecânica do resíduo em tempos diferentes. A

amostra do resíduo de granito natural (que não sofreu ativação), denominada RGN,

a amostra do resíduo de granito ativado mecanicamente por 12 horas denominada

RGA12 e o resíduo de granito ativado mecanicamente por 24 horas denominado

RGA24. Assim, a partir da amostra da lama de granito inicial foram produzidos

diferentes tipos de adição mineral: RGN, RGA12 e RGA24.

3.2.4.3. Massa Específica

Determinou-se a massa específica das três adições distintas de material (RGN,

RGA12 e RGA24) segundo prescrições da ABNT NBR NM 23/2000 utilizando-se do

frasco de Le Chatelier. Foi realizado o ensaio em duas amostras para cada

tipologia de adição. Foi utilizado o querosene como reagente no ensaio por não

reagir quimicamente com o material e possuir densidade igual a 0,8 g/cm³. Após a

leitura do volume deslocado no frasco de Le Chatelier, o ensaio se deu através da

determinação da massa específica conforme a equação 8.

34

= m/v (g/cm3) (8)

Onde:

= massa específica do material ensaiado em g/cm³;

m = massa do material ensaiado em gramas;

V = volume deslocado pela massa do material ensaiado (V2 V1), em centímetros

cúbicos.

3.2.4.4. Análise Granulométrica

As análises para medir a faixa de distribuição do tamanho das partículas das

adições por difração à laser foram realizadas em equipamento Mastersizer 2000

(Malvern Instruments), conforme figura 17, nos laboratórios do Centro de

Tecnologia Mineral - CETEM no Estado do Espírito Santo. Utilizou-se o acessório

Hydro 2000MU para a medição do tamanho das partículas em dispersão aquosa.

Com este acessório é possível medir a faixa de tamanho de partícula através de

seu sistema de detectores para os comprimentos de onda da luz vermelha néon da

fonte de Hélio.

 

Figura 17 Equipamento Mastersizer 2000

Fonte: CAER EQUIPAMENT, 2011

35

O procedimento padronizado para determinação consiste na dispersão da amostra

em 50ml de água deionizada e exposição a ultrassom em amplitude 30 por 4

minutos. Os parâmetros utilizados nos cálculos foram sensibilidade normal e

partícula esférica. Para o cálculo das curvas de distribuição granulométrica foi

utilizada a Teoria de Fraunhofer, que considera as ondas incidentes e difratadas

planas, pois se trata de uma mistura de índice de refração desconhecido.

3.2.4.5. Fluorescência de Raios X

A análise dos elementos constituintes da amostra de resíduo de granito (lama de

granito) se deu através do aparelho Espectrômetro de Raio X EDX-720 da

empresa SHIMADZU, conforme figura 18 apresentada a seguir. O equipamento foi

ligado ao computador, para medir das amostras de

acordo com as características de cada elemento. O ensaio se deu nos laboratórios

do CEFET-MG CAMPUS I.

Figura 18 Espectrômetro de Raio X EDX-720.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

A amostra foi colocada em um porta-amostra transparente na parte superior e

inferior possibilitando a efetivação da leitura. Realizou-se a leitura aproximada da

36

composição química da amostra de resíduo de lama de granito in natura através da

técnica de energia dispersiva.

3.2.4.6. Microscopia Eletrônica de Varredura MEV

Um ensaio de microscopia eletrônica de varredura (MEV) foi realizado a fim de se

obterem imagens de alta resolução da superfície de amostra do resíduo de granito

in natura (RGN) e de amostra de resíduo de granito ativado mecanicamente por 12

horas em moinho de bolas de porcelana (RGA12), possibilitando a avaliação da

estrutura superficial de cada uma das amostras. Uma pequena quantidade de cada

uma das amostras foi colocada no porta -amostras, conforme figura 19, aderida

com fita de carbono dupla-face.

Figura 19 Porta-amostras com amostras de RGN e RGA12.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

As amostras passaram por um processo de cobertura ultrafina de material

eletricamente condutivo (ouro) na câmara de metalização da marca ELETRON

SANYU (figura 20) a fim de prevenir a acumulação de campos elétricos estáticos,

devido à irradiação elétrica durante a produção da imagem e melhorar o contraste.

37

Figura 20 Câmara de Metalização.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

Posteriormente, o porta-amostras foi inserido no interior do microscópio eletrônico

de varredura (MEV) por sistema de energia dispersivo da marca SHIMADZU para a

realização do ensaio conforme figuras 21 e 22.

Figura 21 Equipamento MEV aberto.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

38

Figura 22 Equipamento MEV interligado ao computador.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

3.2.4.7. Caracterização Ambiental

Para amostra de resíduo de granito in natura (RGN) foram conduzidas análises

para os ensaios:

Classificação de resíduos sólidos conforme a NBR 10.004/2004;

Lixiviação segundo a NBR 10.005/2004;

Solubilização de acordo com a NBR 10.006/2004.

Os ensaios de caracterização ambiental do resíduo de beneficiamento de granito

(lama de granito) foram realizados pela empresa ECOLABOR Consultoria e

Análises L.T.D.A. localizada na cidade de São Paulo, S. P., Brasil.

3.2.4.8. Índice de Atividade Pozolânica

Para caracterização da atividade pozolânica das adições produzidas a partir do

pós-processamento de lama de granito foram conduzidas análises para a

determinação do Índice de Atividade Pozolânica (IAP), segundo dois métodos

específicos: o  método de Condutividade Elétrica utilizando as três adições RGN,

39

RGA12 e RGA24 e o método normalizado pela ABNT NBR 5752/1992 utilizando

microconcreto aditivado com resíduo de granito.

3.2.4.8.1. Método ABNT NBR 5752/1992

Para a determinação da atividade pozolânica das adições RGN, RGA12 e RGA24

foram produzidas, conforme a ABNT NBR 7215/1996, com amostras de dois

microconcretos distintas: microconcreto A, sem substituição do cimento, e

microconcreto B, com substituição de 35% do volume absoluto do cimento. O

índice de consistência estabelecido é de (225±5) mm utilizando-se a mesa de fluxo.

Para a determinação do índice de atividade pozolânica (IAP) das adições foram

moldados 4 (quatro) CPs para cada tipo demicroconcreto. Foram analisados

microconcretos segundo 3 (três) adições distintas: RGN, RGA12 e RGA24 mais

microconcreto referência (REF) totalizando 16 CPs moldados. Após sua moldagem,

os CPs foram submersos durante 28 dias. A ruptura à compressão dos CPs foi

realizada de acordo com as recomendações da NBR 7215. O índice de atividade

pozolânica foi definido pela equação 9 apresentada a seguir.

(9)

Onde:

IAP = Índice de Atividade Pozolânica;

fcB = Resistência média, aos 28 dias, dos CP`s da microconcreto B;

fcA = Resistência média, aos 28 dias, dos CP`s da microconcreto A.

3.2.4.8.2. Método LUXAN - condutividade elétrica

O método determinado por LUXAN et al. (1989) foi aplicado como alternativa ao

método IAP normalizado para determinação da atividade pozolânica através de

condutividade elétrica .

40

O método LUXAN (1989) consiste na aplicação de uma diferença de potencial

elétrico que cria variação de condutividade em uma solução saturada de Ca(OH)2

antes e depois de 120 segundos das adições serem misturadas de forma contínua

na solução a 40ºC (5g de amostra para 200ml de solução).

Após a adição dos 5g da amostra na solução saturada de Ca(OH)2, em função de

menor disponibilidade de íons Ca+2 e (OH)- na solução, a condutividade decresce.

O índice de atividade pozolânica LUXAN pode ser definido como a relação entre a

condutividade da solução saturada Ca(OH)2 antes e após 120 segundos da adição

das amostras.

É possível classificar o material da seguinte forma:

Materiais sem atividade pozolânica:

IAP < 0,4 mS/cm

Materiais de atividade pozolânica moderada:

0,4mS/cm IAP  1,2 mS/cm

Materiais de boa atividade pozolânica:

IAP > 1,2 mS/cm

A solução saturada de hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) foi preparada no dia de

realização do ensaio. Foram utilizados 200ml de água destilada, acondicionados

em um becker e mantidos em agitação a 40ºC em agitador magnético com

aquecimento. Após a estabilização da temperatura, adicionaram-se 2g de hidróxido

de cálcio puro. Após a dissolução de todo Ca (OH)2 , a solução foi transferida para

um balão volumétrico de um litro onde se adicionou água destilada até completar o

volume do recipiente. A solução passou por um processo de decantação e

filtragem em filtro de papel para o uso. Mediram-se 200ml de solução de Ca(OH)2

filtrada, que foram acondicionadas em um becker de 600ml, posicionado em cima

de um agitador magnético que manteve a solução em agitação por meio da

inserção de um bastão magnético no interior do Becker. A temperatura da solução

foi controlada por meio de um termômetro de mercúrio em 40ºC. A condutividade

elétrica foi verificada através do condutivímetro, apresentado na figura 23 a seguir,

no CEFET-MG CAMPUS Araxá.

41

Figura 23 Condutivímetro DM32, DIGIMED.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

3.2.5. Matrizes cimentícias (microconcretos)

Os trabalhos experimentais foram conduzidos a partir de dosagens com um traço

composto de uma parte de cimento, três partes de areia (em massa), e com fator

água/cimento de 0,40, determinado de acordo com o espalhamento obtido através

da utilização da mesa de fluxo, ABNT NBR 7215 (1996).

3.2.5.1. Resistência à Compressão Uniaxial

Foram moldados 205 corpos de prova cilíndricos ensaiados à compressão uniaxial

em idades 1,3, 7, 28 e 56 dias com adições de 2%, 5%, 10% e 20% para cada uma

das três adições produzidas em pós-processamento (RGN, RGA12 e RGA24).

Foram criadas séries de 3 corpos de prova para cada parâmetro por idade. Os

resultados foram agrupados por médias segundo desvio padrão calculado. Os

corpos de prova foram moldados em moldes cilíndricos (50x100mm) de acordo

com prescrições normativas da ABNT NBR 7215/1996 em 4 camadas

compactadas com 30 golpes cada. Após 24 horas de cura inicial ao ar, os corpos

de prova foram desmoldados, devidamente identificados e submersos em água não

corrente. Antes da realização do ensaio na prensa, os corpos de prova passaram

42

por um capeamento à base de enxofre para regularização superficial conforme

figura 24.

Figura 24 Corpos de Prova capeados com enxofre.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

O ensaio de resistência à compressão foi realizado na prensa EMIC, com aplicação

de carga uniforme e sem choque de (500± 50) N/s em conformidade com ABNT

NBR 7215/1996 com velocidade de de carregamento, equivalente a (0,25 ± 0,05)

MPa/S, conforme apresentação a seguir, as figuras 25 e 26.

Figura 25 Prensa utilizada para a realização do ensaio de compressão uniaxial.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

43

Figura 26 Corpo-de-prova na prensa para o ensaio de compressão uniaxial.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

A resistência à compressão (MPa) de cada corpo de prova foi calculada dividindo-

se a carga de ruptura pela área da seção do corpo-de-prova.

3.2.5.2. Resistência à Tração na Flexão

Foram moldados 205 corpos de prova prismáticos que foram ensaiados à tração na

flexão em idades 1,3, 7, 28 e 56 dias com adições de 2%, 5%, 10% e 20% para

cada uma das três adições propostas. Foram avaliadas séries de 3 corpos de prova

para cada parâmetro por idade, segundo prescrições da ABNT NBR 13279/2005.

Os resultados foram agrupados por médias, segundo desvio padrão calculado.

Para a produção dos corpos-de-prova prismáticos moldados em formas com

dimensões 40 x 40 x 16 (mm), utilizou-se mesa de adensamento e conjunto de

espátulas para espalhamento e nivelamento de cada uma das camadas de

microconcreto adensadas nos moldes prismáticos conforme figura 27, a seguir.

44

Figura 27 Moldagem de corpos de prova na mesa de adensamento utilizando-se

espátulas. FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

Após 48 horas de cura inicial ao ar, os corpos-de-prova foram desmoldados,

devidamente identificados conforme figura 28, e curados em condição submersa.

. Figura 28 Identificação dos corpos-de-prova prismáticos.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

Para condução dos ensaios mecânicos de tração na flexão, os corpos de prova

foram identificados segundo sua dosagem e receberam marcações para

acondicionamento no sistema de introdução de cargas a fim de que os aparelhos

de apoio e solicitação pudessem ser posicionados de forma precisa e equivalente

em todos os CPs conforme figura 29, a seguir.

45

Figura 29 Marcação no corpo-de-prova para a realização do ensaio de Tração na Flexão.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

A face rasada não entrou em contato com os dispositivos de apoio, nem com o

dispositivo de carga e aplicou-se uma carga de (50 ± 10) N/s até a ruptura de cada

um dos corpos-de-prova conforme ilustrado, a seguir, na figura 30.

Figura 30 Corpo-de-prova sendo rompido após carga aplicada de 50N/s.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

Os valores obtidos no ensaio foram determinados a partir de aplicação da equação

10 apresentada a seguir.

Rf = 1,5 Ff . L (10)

403

46

Onde:

Rf = resistência à tração na flexão, em MPa;

Ff = carga aplicada verticalmente no centro do prisma, em N;

L = distância entre os suportes, em mm.

3.2.5.3. Absorção de água por Capilaridade e Coeficiente de Capilaridade

Foram produzidos 3 corpos-de-prova para cada uma das adições (RGN, RGA12 e

RGA24), com dosagens de 2%, 5%, 10% e 20% e, ainda, 3 CPs com

microconcreto de referência totalizando 39 corpos-de-prova prismáticos, ABNT

NBR13279/2005.

Os corpos-de-prova prismáticos foram ensaiados aos 28 dias de idade conforme

ABNT NBR 15259/2005. O ensaio se deu após lixar a superfície de uma das faces

40 x 40 (mm) de cada corpo-de-prova, determinar sua massa inicial, em gramas, e

posicionar cada um com a face lixada para baixo em um níve

5mm ± 1mm. Determinou-se a massa de cada corpo-de-prova, em gramas, após

10min e 90min em contato com a água. O resultado do ensaio da absorção de

água por capilaridade é dado pela equação 11.

At = mt m0 (11)

16

Onde: At = absorção de água por capilaridade, para cada tempo, em g/cm2;

mt = massa do corpo-de-prova em cada tempo, em g;

m0 = massa inicial do corpo-de-prova, em g;

t = tempos de 10 min e 90 min, em s;

16 = área do corpo-de-prova, em cm2.

O valor equivalente ao coeficiente de capilaridade é determinado (em g/dm2.min ½)

a partir do coeficiente angular da reta que passa pelos pontos representativos das

leituras realizadas aos 10 minutos e aos 90 minutos tendo como gráfico a abscissa

47

tempo (min) e a ordenada absorção de água por capilaridade (cm2). Como

resultado, utilizou-se a equação 12.

C = (m90 m10) (12)

Onde:

C = coeficiente de capilaridade;

m90 = determinação realizada aos 90 minutos;

m10 = determinação realizada aos 10 minutos.

3.2.5.4. Densidade de massa aparente no estado fresco

Para a realização do ensaio de densidade de massa aparente no estado fresco foi

utilizado um recipiente cilíndrico de PVC produzido para condução do experimento

segundo prescrições normativas e uma balança com resolução de 0,01g. Cada

uma das dosagens de microconcretos foi introduzida no recipiente cilíndrico de

PVC calibrado formando três camadas de alturas aproximadamente iguais. Cada

camada recebeu 20 golpes da espátula na posição vertical e, ao final do

golpeamento da terceira camada, aplicaram-se cinco golpes com soquete ao redor

da parede externa do recipiente. Ao final, o recipiente foi rasado com régua em

duas passadas ortogonais entre si. Pesou-se o molde com microconcreto e

registrou-se sua massa, conforme figura 31.

Figura 31 Pesagem do molde com argamassa.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

48

O ensaio de para se obter a densidade de massa no estado fresco foi realizado a

partir da ABNT NBR 13278/2005. Utilizou-se a equação 13 para a realização do

cálculo para a determinação do volume.

Vr = Ma Mv (13)

Onde:

Vr = volume do recipiente (cm3)

Ma= massa do recipiente com água (g)

Mv = massa do recipiente vazio (g)

A densidade de massa do microconcreto no estado endurecido foi calculado

através da equação 14.

A = Mc Mv (14)

Vr Onde: A = densidade de massa do microconcreto (g/cm3)

Mc = massa do recipiente cilíndrico de PVC, contendo microconcreto (g)

Mv = massa do recipiente cilíndrico de PVC vazio (g)

Vr = volume do recipiente cilíndrico de PVC (cm3)

3.2.5.5. Densidade de massa aparente no estado endurecido

Foram produzidos 3 corpos-de-prova prismáticos (40x40x160)mm, ABNT NBR

13279/2005) para cada traço com adição e 3 corpos-de-prova referência para a

realização do ensaio de densidade no estado endurecido segundo a ABNT NBR

13280/2005 totalizando 39 corpos de prova. Aos 28 dias de idade os corpos-de-

prova foram retirados da água e colocados em estufa a uma temperatura mantida

entre (110 ± 5)°C até constância de massa. Após processo de secagem, foram

resfriados por 2 horas à temperatura ambiente. As determinações das dimensões

de cada corpo-de-prova (largura, altura e comprimento) foram adquiridas com um

49

paquímetro e suas massas foram determinadas através das pesagens em balança

digital. Para a determinação da densidade no estado endurecido utilizou-se a

equação 15, conforme apresentado a seguir.

 

ap = 10000 . M/V (15)

Onde:

ap = densidade de massa aparente no estado endurecido, em Kg/m3

M = massa do corpo-de-prova seco, em Kg;

V= volume do corpo-de-prova seco, em m3.

3.2.5.6. Módulo de Elasticidade Estático

Para a realização do ensaio de determinação do módulo de elasticidade estático,

utilizou-se o deflectômetro - EE05 da empresa EMIC, conforme figura 32, a seguir,

que possui faixa de medição entre 0 e 12,5mm, um curso útil de 12,5mm,

alimentação elétrica através de canal de extensometria da prensa EMIC, peso

aproximado de 350g e efetua a medição de deformação e interface com o operador

através dos softwares EMIC.

Figura 32 Aparelho deflectrômetro instalado na prensa EMIC.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

50

A figura 33, apresentada a seguir, indica os componentes do deflectômetro

utilizado no experimento.

Legenda:

01. Conector do deflectômetro (DB25)

02. Núcleo do conjunto eletrônico (sensor)

03. Corpo do deflectômetro

04. Apalpador

Figura 33 Deflectômetro EE05.

Fonte: EMIC, 2007

A determinação do módulo de elasticidade estático foi realizada a partir de leituras

realizadas pelo apalpador do deflectômetro em um total de 39 CPs (40x40x160)mm

apoiados no conjunto para determinação de esforços de tração na flexão mais

deflectômetro, ABNT NBR 13279/2005, conforme ilustra a figura 34.

Figura 34 Realização do ensaio de determinação de módulo de elasticidade estático juntamente com o ensaio de tração na flexão com deflectômetro interligado à prensa EMIC.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

51

3.2.5.7. Módulo de Elasticidade Dinâmico por Frequência Ressonante Forçada

Para a determinação do módulo de elasticidade dinâmico (Fr) foram produzidos 39

corpos de prova, ABNT NBR 13279/2005, com 3 CPs para cada dosagem de

microconcreto com adição nos teores 2%, 5%, 10% e 20% e 3 unidades de

microconcreto referência totalizando 39 corpos de prova. O ensaio foi realizado

utilizando-se uma bancada, conforme figura 35, contendo um vibrador acústico em

um lado do corpo-de-prova e um acelerômetro no outro lado, montado no

laboratório do grupo de pesquisas NOC - Novos Olhares Sobre a Construção,

situado na escola de Engenharia da UFMG.

Figura 35 Bancada com corpo-de-prova.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

Utilizou-se o equipamento ERUDITE MK II para a realização do ensaio, conforme

figura 36, a seguir, que indicou os valores de Q, Fr , Fh e Fi.

Figura 36 Leitura dos valores de Q, Fr , Fh e Fi no equipamento ERUDITE MK II.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

52

Para a determinação do campo de frequência a ser utilizado foi adotado o valor de

10KHz de frequência ressonante longitudinal para corpos-de-prova cilíndricos (5 cm

de diâmetro e 10 cm de altura). Para o ensaio realizado em corpo-de-prova no

sentido longitudinal, determinou-se o módulo de elasticidade dinâmico (ED)

segundo a equação 16 apresentada a seguir.

1210 4 lnED (16)

Onde,

l = comprimento do corpo-de-prova em mm;

n = freqüência do modo fundamental da vibração longitudinal em Hz;

= densidade em Kg/m³.

53

4. Resultados e Discussão

4.1. Cimento

4.1.1. Massa Específica

Determinou-se a massa específica do cimento CPV-ARI, segundo prescrições da

ABNT NBR NM 23/2000, utilizando-se do frasco de Le Chatelier. O resultado da

massa específica foi 3,12 g/cm³, que é a média de duas amostras analisadas,

conforme prescrições normativas. Para efeito de comparação, SILVA et al.(2005)

afirmam que a massa específica do cimento CPII Z 32 possui massa específica

equivalente a 2,94 g/cm³ e TRIGO (2009) afirma que a massa específica do

cimento CPIII 40 RS equivale a 2,96 g/cm³. Assim, o cimento CPV ARI apresenta

maior massa específica, que indica maior concentração de grãos (volume),

sugerindo mais finura e, portanto, maior reatividade; característica que interessa a

este experimento.

4.2. Agregados Miúdos

4.2.1. Granulometria

Os resultados do ensaio de granulometria da amostra do agregado miúdo utilizado

(areia) foram obtidos segundo a ABNT NBR NM 7217/1987 e relacionaram-se à

média das duas amostras analisadas, conforme prescrições normativas. A tabela 7,

apresentada a seguir, demonstra a porcentagem média retida acumulada da

amostra de agregado miúdo (areia). A figura 37 representa sua curva

granulométrica. O material ensaiado como agregado miúdo (areia) possui módulo

de finura 2,15 e dimensão máxima de 2,4 mm.

54

Tabela 7 Porcentagem em peso retida acumulada do agregado miúdo

Peneira Retido Passante

(mm) (gr) (%) (gr) (%)

4,8 0,00 0,00% 500 100,00%

2,4 2,90 0,58% 497,1 99,42%

1,2 10,75 2,73% 486,35 97,27%

0,6 54,35 13,60% 432 86,40%

0,3 175,50 48,70% 256,5 51,30%

0,15 215,65 91,83% 40,85 8,17%

Fundo 40,85 100,00% 0 0,00%

0,0%

10,0%

20,0%

30,0%

40,0%

50,0%

60,0%

70,0%

80,0%

90,0%

100,0%0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0,1 1 10

Pass

ante

Retid

a

Diâmetro partículas (mm)

Curva Granulométrica Areia

Zona ótima Zona utilizável Amostra

Figura 37 Gráfico da curva granulométrica do agregado miúdo (areia).

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

A areia utilizada no experimento, adquirida de jazida que supre demanda comercial

da região metropolitana de Belo Horizonte, apresenta distribuição granulométrica

aceitável segundo norma técnica; apresenta distribuição entre as zonas ótima e

utilizável, que garante boa distribuição de grãos, favorável ao desenvolvimento das

propriedades de interesse do microconcreto, bem como interação das frações

inerte e não inerte do composto.

55

4.2.2. Massa específica

A massa específica da areia utilizada foi obtida utilizando-se o frasco de Chapman

conforme figura 38.

Figura 38 Ensaio de determinação da massa específica do agregado miúdo.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

O ensaio apresentou como resultado 2,56 g/cm3 e relaciona-se à média das

amostras analisadas, conforme prescrições normativas.

4.2.3. Massa Unitária

Determinou-se a massa unitária para o agregado miúdo utilizado (areia) em estado

solto obtendo 1,36 Kg/dm3 como resultado da média de 3 determinações dividindo-

se a massa do agregado pelo volume do recipiente utilizado.

4.2.4. Teor de Materiais Pulverulentos

Como resultado do ensaio de determinação do Teor de Materiais Pulverulentos do

agregado obteve-se o valor de 3,5%, o que indica que o percentual de materiais

pulverulentos da amostra de agregado miúdo utilizada no experimento está abaixo

de 5%, conforme figura 39 apresentada a seguir.

56

0

1

2

3

4

5

6

Agregado  Utilizado        

Limite  Máximo  

MATERIAL PULVERULENTO

Teor

de  M

ateriais  Pulverulentos  (%

)

Figura 39 Comparação entre teor de material pulverulento do agregado utilizado e limite máximo normalizado.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

4.2.5. Teor de Umidade

O resultado do teor de umidade da amostra de areia utilizada foi 1,16% e relaciona-

se à média de três amostras analisadas.

4.3. Resíduo de Granito Lama de Granito

O resíduo gerado corresponde essencialmente ao processamento das rochas

graníticas (Matrix, Toffe, Caramelo Ornamental e Santo Antônio Black)

apresentadas na figura 40, a seguir. Essas rochas compõem um mix comercial de

maior volume destas operações de beneficiamento responsáveis pela geração da

lama utilizada neste experimento.

57

Matrix

Toffe

Caramelo Ornamental

Santo Antonio Black

Figura 40 Rochas beneficiadas das quais resultou-se o resíduo utilizado neste trabalho.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

Observa-se que as rochas apresentam textura densa, o que sugere minerais

profundamente cristalizados, dada sua origem de formação vulcânica. Essas

rochas são extremamente estáveis, não reativas (MINDESS e ALEXANDER, 2005).

4.3.1. Ativação da Amostra

A ativação processou-se segundo moagem por períodos de 12 horas (RGA12) e

24 horas (RGA24) do resíduo de granito in natura (RGN) previamente seco em

estufa a (105±5)°C até constância de massa e esfriado à temperatura ambiente. A

ativação mecânica teve como objetivo produzir adições minerais mais finas como

forma de provocar maior dispersão quando na adição à matriz juntamente com

cimento, induzindo a formação de uma matriz endurecida com melhores

propriedades mecânicas, de interesse de engenharia, o que concorda com

NEVILLE (1997) e METHA & MONTEIRO (1994).

58

4.3.2. Massa Específica

A tabela 8 demonstra o resultado da massa específica das amostras das adições

de resíduo de granito. Os resultados do ensaio de massa específica estão

comparados na figura 41.

Tabela 8 Massa específica das amostras de resíduo de granito.

AMOSTRA MASSA ESPECÍFICA (g/cm³)

RGN 2,63

RGA12 2,73

RGA24 2,75

Figura 41 Comparação de massa específica das adições.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

59

Embora não tenha ocorrido diferença significativa entre os resultados das amostras

ativadas (RGAM 12 e RGAM 24), observa-se o aumento da massa específica das

mesmas em comparação à amostra in natura (RGN). O pequeno aumento da

massa específica das amostras ativadas mecanicamente (RGA12 e RGA24)

sugere maior superfície específica, o que é desejável para adições, conforme

observado por AITCIN (2003) e LAWRENCE (2003).

4.3.3. Análise Granulométrica

As análises granulométricas das amostras RGN, RGA12 e RGA24 estão

apresentadas nas figuras 42, 43 e 44. Em anexo, as tabelas com os volumes dos

grãos.

Figura 42 Tamanho de partículas amostra RGN.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

Figura 43 Tamanho de partículas amostra RGA12.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

60

Figura 44 Tamanho de partículas amostra RGA24.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

O resíduo de granito in natura (RGN) apresenta todas as suas partículas com

diâmetro inferior a 100 µm. Já os resíduos RGA12 e RGA24 apresentam todas as

suas partículas com diâmetro inferior a 25 µm e 23 µm, respectivamente. A

ativação mecânica apresentou produção de adições significantemente mais finas,

as quais atendem critério de pozolanicidade relativo ao diâmetro máximo = 45 µm,

estabelecido pela normalização brasileira. As amostras processadas apresentam

diâmetro máximo muito próximos e ainda, a distribuição de grãos, obtida pela

inclinação da curva granulométrica bastante semelhante, embora as energias de

moagem utilizadas tenham sido bastante diferentes. Adicionalmente, em

conformidade com METHA & MONTEIRO (1994), uma distribuição granular em que

se verifica diâmetros menores que 5 µm possibilita ação de preenchimento dos

vazios capilares e ainda proporciona melhor homogeinização da matriz de cimento

e da zona de transição interfacial. A adição reage com o Hidróxido de Cálcio (CH)

possibilitando a formação de silicato de cálcio hidratado (CSH), responsável pela

resistência mecânica desta matriz cimentícia no estado endurecido.

61

4.3.4. Fluorescência de Raios X

O resultado do ensaio quantitativo da composição química da amostra de resíduo

de granito in natura, segundo o ensaio de fluorescência de raios x, se encontra na

figura 45 apresentada a seguir. O gráfico mostra teor de sílica inferior a 55%. Esta

concentração, de acordo com ALEXANDER e MINDESS (2005), torna essas

amostras básicas, consequentemente mais estáveis e não reativas. A sílica

presente na constituição destes granitos apresenta-se em sua forma estável, que

sugere cristalinidade. Essa observação pode ser procedida a partir da observação

das matrizes rochosas que compuseram a geração do resíduo utilizado neste

experimento.

Figura 45 Composição química do RGN.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

62

4.3.5. Caracterização Ambiental

Os resultados dos ensaios de classificação de resíduos sólidos, lixiviação e

solubilização da amostra de resíduo de granito in natura (RGN) se encontram na

tabela 9, apresentada a seguir.

Tabela 9 Resultados dos ensaios de caracterização ambiental.

63

Os ensaios realizados, indicam ser o resíduo de granito in natura (RGN) um

resíduo classe IIA resíduo não inerte. Verifica-se ainda que nenhum dos

parâmetros do ensaio de lixiviação se apresenta acima dos limites máximos

permitidos. Os valores obtidos para Alumínio se encontram acima do limite do

ensaio de solubilização. Esse valor pode ser justificado pela presença de argilo-

minerais (como AlH dentre outros) encontrados na própria constituição do granito,

bem como a presença de alumina muito comum nos elementos e aditivos utilizados

no processo de polimento. Observa-se ainda que a inclusão de resíduos em

matrizes de cimento em teores ainda mais elevados (substituição de agregados

graúdos e miúdos) que os utilizados neste experimento não alteram a classificação

ambiental das matrizes produzidas (STIEF, 2009). O que justifica e indica

viabilidade para a inclusão do resíduo lama de granito em matrizes de cimento.

64

4.3.6. Índice de Atividade Pozolânica

4.3.6.1. Método ABNT NBR 5752/1992

Os resultados da análise para determinação do índice de atividade pozolânica das

amostras de resíduo de granito (RGN, RGA12 e RGA24), segundo a ABNT, se

encontram na tabela 10, apresentada a seguir.

Tabela 10 Índice de atividade pozolânica segundo ABNT NBR 5752/1992

Índice de atividade pozolânica segundo NBR ABNT 5752/1992

Adição IAP (%)

RGN 70,80

RGA12 72,98

RGA24 67,74

A comparação entre os resultados das amostras de adições de resíduo de granito

(lama de granito) se encontra na figura 46.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

REF RGN RGA12 RGA24

ÍNDICE DE  ATIVIDADE  POZOLÂNICA  -­‐ ABNT  NBR  5752/1992

Porcen

tagem(%

)

Figura 46 Comparação entre os resultados das amostras das adições de resíduo

de granito referente ao ensaio de índice de atividade pozolânica. ABNT NBR 5752/1992.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

65

As análises procedidas apresentaram para as adições RGN, RGA12 e RGA24

valores próximos, porém inferiores ao limite de 75% para IAP (ABNT NBR

12653/1992). Dados os valores obtidos para esse parâmetro, as lamas de granito

utilizadas como adição não se apresentam como pozolânicas.

4.3.6.2. Método LUXAN - condutividade elétrica

O método proposto por LUXAN (1989) representa uma alternativa ao método

ABNT. Este procedimento tem sido utilizado como parametrizador das

propriedades pozolânicas das matérias, dada sua simplicidade e reduzido número

de fatores necessários. A condutividade elétrica aplicada às adições, conforme

proposto por LUXAN (1989), revelaram alguma atividade pozolânica para RGN,

RGA12 e RGA24. Torna-se evidente maior atividade para RGA12, enquanto RGN

e RGAN24 se apresentam em equivalência e menor destaque conforme resultados

apresentados na tabela 11, a seguir, em conformidade com a tabela 12.

Tabela 11 Resultado do índice de atividade pozolânica pelo método de LUXAN et al. (1989).

Índice de atividade pozolânica segundo LUXAN, et al. (1989) Amostra Leitura Inicial ( mS/cm) Leitura Final ( mS/cm) IAP ( mS/cm)

Natural 7,122 6,704 0,418

Ativada 12 7,169 6,083 1,086

Ativada 24 7,349 6,963 0,486

Tabela 12 Parâmetros para classificação do material quanto à atividade pozolânica.

Parâmetros Sem Atividade Pozolânica IAP< 0,4 mS/cm

Atividade Pozolânica Moderada

0,4 mS/cm < IAP < 1,2 mS/cm

Boa Atividade Pozolânica IAP > 1,2 mS/cm Fonte:Adaptado - LUXAN et al. (1989)

A comparação entre os resultados das amostras se encontra na figura 47

apresentada a seguir.

66

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

 RGN                RGA12                            RAG24

Índice  de  atividade  pozolânica  por  condutividade  elétrica

IAP  -­‐(mS/cm

)

Figura 47 Comparação entre os resultados das amostras das adições de resíduo

de granito referente ao ensaio de índice de atividade pozolânica por condutividade elétrica.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

Essa moderada atividade é capaz de produzir matrizes mais homogêneas, de

acordo com as observações de METHA & MONTEIRO (1994), e reduz a

porosidade, fato que induz à redução da magnitude e fragilidade representada pela

zona de transição interfacial de tração. Combinações de dióxido de silício (SiO2) de

alta cristalinidade são capazes de produzir matrizes com microestruturas duráveis.

Isso se deve ao fato da estabilidade dessa adição a elevadas temperaturas, bem

como da ausência de ânions potencialmente deletérios como cloretos, fluoretos e

sulfatos (TECHNE, 2011), o que reforça os achados desse trabalho.

De acordo com Rodrigues (2004) a variação de condutividade elétrica que se faz

presente durante este método experimental pode não representar o real grau de

atividade pozolânica da adição devido a possibilidade da atração de íons para a

superfície das partículas ocasionando a nucleação. Assim, segundo Pereira (2011),

uma maior área de superfície específica do material implica em maior possibilidade

de ocorrência de reações químicas, ou seja, contribui para um maior valor de

reatividade.

67

4.4. Matrizes cimentícias (microconcretos)

4.4.1. Resistência à Compressão Uniaxial

Serão apresentados a seguir, os resultados relacionados às propriedades

mecânicas das matrizes produzidas com adições RGN, RGA12, RGA24 e REF. Os

gráficos representam evolução da resistência à compressão (valores médios) para

as idades de 1, 3, 7, 28 e 56 dias. Valores pontuais por análise encontram-se

referenciadas nos apêndices A, B, C, D e E. Os resultados para os ensaios de

resistência à compressão uniaxial do traço RGN se apresentam na tabela 13 e sua

representação se encontra na figura 48.

Tabela 13 Resultados ensaio resistência à compressão RGN.

Resistência à compressão (MPa) - NATURAL Adição 1 Dia 3 Dias 7 Dias 28 Dias 56 Dias

Ref 29,1 39,9 41,3 49,3 51,4 2% 13,2 23,5 28,7 33,1 35,3 5% 11,2 17,5 22,8 27,1 42,3 10% 15,2 20,6 24,1 25,8 44,1 20% 12,4 18,4 22 29,9 48,1

0

10

20

30

40

50

60

1  Dia 3  Dias 7  Dias 28  Dias 56  DiasResistên

cia  à  compressão  (M

Pa)

Tempo

Resistência  à  Compressão  -­‐ Natural

20%

10%

5%

2%

Ref

Figura 48 Comparação entre resultados dos ensaios de resistência à compressão RGN.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

68

O programa experimental para determinação das propriedades mecânicas das

matrizes em solicitação à compressão indica ser o traço REF mais competente

para as idades 1, 3, 7 e 28 dias, apesar dos traços com adições mostrarem

resultados semelhantes entre si. Porém, aos 56 dias observa-se emergência dos

resultados indicando mesma competência para adição de RGN e REF, exceto para

adição de 2%, que apresentou menor taxa de ganho de resistência dos 28 aos 56

dias. Os resultados dos ensaios de resistência à compressão uniaxial do traço

RGA12 se apresenta na tabela 14 e sua representação se encontra na figura 49

apresentada a seguir.

Tabela 14 Resultados ensaio resistência à compressão RGA12.

Resistência à compressão (MPa) - ATIVADA 12 HORAS Adição 1 Dia 3 Dias 7 Dias 28 Dias 56 Dias

Ref 29,1 39,9 41,3 49,3 51,4 2% 13,7 21,8 27,5 33,4 44,7 5% 17,7 21,5 27,9 37,4 42,1 10% 12,7 24,2 28,2 34,7 46 20% 14,9 21,9 38 44 45,2

0

10

20

30

40

50

60

1  Dia 3  Dias 7  Dias 28  Dias 56  Dias

Resis

tência  à  Com

pressão  

(MPa

)

Tempo

Resistência  à  Compressão  -­‐ Ativada  12  horas

20%

10%

5%

2%

Ref

Figura 49 Comparação entre resultados dos ensaios de resistência à compressão RGA12.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

Observa-se para amostras aditivadas RGA12 comportamento semelhante à RGN

nas idades iniciais 1 e 3 dias. Observa-se, porém, significativo ganho de resistência

para teores de 2%, 5% e 10% a partir de 7 dias, melhorando as propriedades

69

mecânicas para as dosagens em idades menores, comparativamente à RGN. Para

dosagem 20% observa-se ganho de resistência em maiores taxas a partir dos 3

dias. Essa taxa de ganho de resistência equipara a resistência à compressão da

matriz RGA12 20% aos valores obtidos para REF a partir de 7 dias. Para 56 dias,

há uma emergência de valores para todas as adições em relação aos valores de

resistência à compressão uniaxial para REF. Os resultados dos ensaios de

resistência à compressão uniaxial do traço RGA24 se apresentam na tabela 15 e

sua representação se encontra na figura 50.

Tabela 15 Resultados ensaio resistência à compressão RGA24.

Resistência à compressão (MPa) - ATIVADA 24 HORAS Adição 1 Dia 3 Dias 7 Dias 28 Dias 56 Dias

Ref 29,1 39,9 41,3 49,3 51,4 2% 15,4 19,9 32,9 34,1 50,7 5% 15,6 24,3 31,5 37,5 50,9 10% 17,4 24,1 34,2 39,1 50,8 20% 9,4 26 32,4 35 48,8

0

10

20

30

40

50

60

1  Dia 3  Dias 7  Dias 28  Dias 56  Dias

Resis

tência  à  Com

pressão  

(MPa

)

Tempo

Resistência  à  Compressão  -­‐ Ativada  24  horas

20%

10%

5%

2%

Ref

Figura 50 Comparação entre resultados dos ensaios de resistência à compressão RGA12.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

Segundo os ensaios de resistência à compressão uniaxial de microconcretos com

adição de resíduo de granito ativado mecanicamente por 24 horas, verifica-se que

a matriz REF possui melhor resistência à compressão em comparação às matrizes

com adições até os 28 dias. Observa-se, porém, significativo ganho de resistência

70

para teores de 5% e 10% a partir de 7 dias. A partir dos 28 dias apresenta-se um

crescente ganho de resistência à compressão para todos os teores das matrizes

RGA24 melhorando as propriedades mecânicas para as dosagens até os 56 dias,

comparativamente à RGA12 e RGN. O ganho proporcional de Resistência à

compressão uniaxial para RGA12 e RGA24, reforça teorias de METHA, TECHNE e

NEVILLE sobre ações de preenchimento e desenvolvimento de ações secundárias

de formação de (CSH) responsáveis pelas propriedades do concreto no estado

endurecido. A figura 51 compara os resultados dos ensaios de resistência à

compressão uniaxial de todas as adições (RGN2%, RGN 5%, RGN 10%, RGN

20%, RGA12 2%, RGA12 5%, RGA12 10%, RGA12 20%, RGA24 2%, RGA24 5%,

RGA24 10% e RGA 24 20%) com o traço referência em todas as idades de

rompimento (1, 3, 7, 28 e 56 dias), de forma consolidada, ilustrando as discussões

realizadas a partir das figuras 48, 49 e 50 conforme programa experimental para

este parâmetro.

0

10

20

30

40

50

60

1  dia

3  dias

7  dias

28  dias

56  dias  

Comparativo  -­‐ Compressão

Resistência  à  compressão  (M

Pa)

Figura 51 Comparação entre resultados dos ensaios de resistência à compressão em

todas as idades de rompimento.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

71

4.4.2. Resistência à Tração na Flexão

A seguir, apresentam-se os resultados relacionados às propriedades mecânicas

das matrizes produzidas com adições RGN, RGA12, RGA24 e REF. Os gráficos

representam evolução da resistência à tração na flexão (valores médios) para as

idades de 1, 3, 7, 28 e 56 dias. Valores pontuais por análise encontram-se

referenciados nos apêndices F, G, H, I e J. Os resultados dos ensaios de

resistência à tração na flexão do traço RGN se apresentam na tabela 16 e sua

representação se encontra na figura 52.

Tabela 16 Resultados ensaio resistência à tração na flexão RGN.

Resistência à tração (MPa) - NATURAL Adição 1 Dia 3 Dias 7 Dias 28 Dias 56 Dias

Ref 3,44 4,24 4,73 5,57 8,92 2% 4,79 5,5 5,7 6,59 7,02 5% 4,8 5,49 5,79 7,43 9,15 10% 5,2 5,76 6,63 7,34 9,93 20% 4,22 5,58 5,77 8,05 10,3

024681012

1  Dia 3  Dias 7  Dias 28  Dias 56  DiasResis

tência  à  Tração

 (MPa

)

Tempo

Resistência  à  tração  -­‐ Natural

20%

10%

5%

2%

Ref

Figura 52 Comparação entre resultados dos ensaios de resistência à tração na flexão RGN.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

Adições de RGN, RGA12 e RGA24 provocaram sensíveis melhorias nas

propriedades de resistência à tração na flexão das matrizes, exceto para RGN2%

(dosagem que prejudica o desempenho das propriedades de resistência à tração

na flexão). Observa-se possíveis indícios de ação de empacotamento que atua

72

melhorando as características dos agregados associadas a melhor homogeinização

da matriz e descontinuidade dos poros e interstícios provocados pelas adições que

são responsáveis pela melhoria no desempenho à tração dos traços determinados.

Também há a emergência dos valores para resistência de tração na flexão para

idades de 56 dias em todas as adições e dosagens. Segundo os ensaios de

resistência à tração na flexão de microconcretos com adição de resíduo de granito

in natura, verifica-se que os traços com adição adquirem uma maior resistência em

relação ao microconcreto referência durante quase todas as idades. Apenas na

idade de 56 dias o microconcreto referência adquire resistência superior ao

microconcreto com adição de 2%. Comparando os microconcretos com adições,

observa-se que suas resistências caminham com pouca diferenciação entre sí, a

não ser com relação ao microconcreto com adição de 2% aos 56 dias que obtém

um resultado abaixo das demais adições. Os resultados dos ensaios de resistência

à tração na flexão do traço RGA12 se apresenta na tabela 17 e sua representação

se encontra na figura 53.

Tabela 17 Resultados ensaio resistência à tração na flexão RGA12.

Resistência à tração (MPa) - ATIVADA 12 HORAS Adição 1 Dia 3 Dias 7 Dias 28 Dias 56 Dias

Ref 3,44 4,24 4,73 5,57 8,92 2% 4,07 5,41 5,69 7,06 10,13 5% 4,72 5,29 6,49 7,47 9,04 10% 3,91 4,84 5,85 7,79 9,39 20% 4,73 5,98 6,48 8,09 9,56

0

2

4

6

8

10

12

1  Dia 3  Dias 7  Dias 28  Dias 56  DiasResis

tência  à  T

ração  (

MPa

)

Tempo

Resistência  à  tração  -­‐ Ativada  12  horas

20%

10%

5%

2%

Ref

Figura 53 Comparação entre resultados dos ensaios de resistência à tração na flexão RGA12.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

73

Segundo os ensaios de resistência à tração na flexão de microconcretos com

adição de resíduo de granito ativado mecanicamente por 12 horas, verifica-se que

o microconcreto referência obtém resultados inferiores em comparação às adições

durante todas as idades. Comparando os microconcretos com adições, observa-se

que suas resistências aumentam com pouca variação de uma adição para outra até

os 56 dias, onde a adição de 2% se sobressai. Os resultados dos ensaios de

resistência à tração na flexão do traço RGA24 se apresentam na tabela 18 e sua

representação se encontra na figura 54.

Tabela 18 Resultados ensaio resistência à tração na flexão RGA24.

Resistência à tração (MPa) - ATIVADA 24 HORAS Adição 1 Dia 3 Dias 7 Dias 28 Dias 56 Dias

Ref 3,44 4,24 4,73 5,57 8,92 2% 4,26 5 6,07 6,48 9,63 5% 5,21 5,38 6,5 6,58 9,79 10% 5,05 5,38 5,83 6,17 9,67 20% 5,03 5,15 5,44 6,31 9,29

Figura 54 Comparação entre resultados dos ensaios de resistência à tração na flexão RGA24.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

Segundo os ensaios de resistência à tração na flexão de microconcretos com

adição de resíduo de granito ativado mecanicamente por 24 horas, verifica-se que

o microconcreto referência obtém resultados inferiores em comparação às adições

74

durante todas as idades, porém, mais próximos quando comparados com as

adições RGN E RGA12. Comparando os microconcretos com adições, observa-se

que suas resistências aumentam com pouca variação de uma adição para outra até

os 56 dias. A figura 55 compara os resultados dos ensaios de resistência à tração

na flexão de todas as adições (RGN2%, RGN 5%, RGN 10%, RGN 20%, RGA12

2%, RGA12 5%, RGA12 10%, RGA12 20%, RGA24 2%, RGA24 5%, RGA24 10%

e RGA 24 20%) com o traço referência em todas as idades de rompimento (1, 3, 7,

28 e 56 dias), de forma consolidada, ilustrando as discussões realizadas a partir

das figuras 52, 53 e 54, conforme programa experimental para este parâmetro.

Figura 55 Comparação entre resultados dos ensaios de resistência à tração na flexão em todas as idades.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

Observa-se um crescimento de todas as adições em relação à matriz referência,

exceto RGN2% para todas as idades. Entre 7 e 28 dias as amostras de RGA12

apresentam um ganho considerável de resistência que permanece crescente até os

56 dias. Já as amostras de RGA24 apresentam emergência dos valores para todas

adições nas idades mais avançadas.

75

4.4.3. Absorção de água por Capilaridade e Coeficiente de Capilaridade

Para composição dos parãmetros que indicam melhorias nas propriedades do

microconcreto, torna-se necessária a determinação da absorção e coeficiente de

capilaridade para os corpos de prova produzidos. Os resultados de absorção de

água por capilaridade estão expressos na tabela 19 e os resultados estão

representados na figura 56.

Tabela 19 Absorção de água por capilaridade.

ABSORÇÃO POR CAPILARIDADE (g/cm2)

Traços 10 MINUTOS 90 MINUTOS

R 0,22 0,35

N2% 0,1 0,19

N5% 0,14 0,25

N10% 0,11 0,22

N20% 0,18 0,26

A 12 2% 0,11 0,21

A 12 5% 0,12 0,22

A 12 10% 0,1 0,18

A 12 20% 0,11 0,18

A 24 2% 0,14 0,22

A 24 5% 0,23 0,3

A 24 10% 0,15 0,24

A 24 20% 0,1 0,16

76

0,22

0,35

0,1

0,19

0,14

0,25

0,11

0,22

0,18

0,26

0,11

0,21

0,12

0,22

0,1

0,18

0,11

0,18

0,14

0,220,23

0,3

0,15

0,24

0,1

0,16

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4Absorção  (g/cm

2)

Absoção  de  Água  por  CapilaridadeR

N2%

N5%

N10%

N20%

A  12  2%

A  12  5%

A  12  10%

A  12  20%

A  24  2%

A  24  5%

A  24  10%

A  24  20%10  MIN 90  MIN

Figura 56 Absorção de água por capilaridade.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

Os resultados do coeficiente de capilaridade estão expressos na tabela 20 e estão

representados na figura 57.

77

Tabela 20 Coeficiente de capilaridade.

Traços Coeficiente de Capilaridade (g/dm2 . min. 1/2) R 2,63

N2% 1,77 N5% 2,2 N10% 2,1 N20% 1,43

A 12 2% 1,93 A 12 5% 1,97 A 12 10% 1,47 A 12 20% 1,57 A 24 2% 1,6 A 24 5% 1,27 A 24 10% 1,77 A 24 20% 1,27

Figura 57 Coeficiente de Capilaridade.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

Para matrizes aditivadas, de acordo com metodologia proposta para análise, tem-

se que percentuais de 20% produzem resultados menores para absorção, porém,

RGA12 20% possui coeficiente de capilaridade maior que RGA24 20%, fator que

sugere maior capacidade de absorção no tempo e, consequentemente, rede capilar

estabelecida.

78

4.4.4. Densidade de massa aparente no estado fresco

Os resultados do ensaio de densidade de massa aparente no estado fresco estão

expressos na tabela 21 e os resultados estão representados na figura 58.

Tabela 21 Densidade de massa aparente no estado fresco.

Densidade no Estado Fresco Adições Densidade (g/cm3)

REF 1940,5 N2% 1985 N5% 2005,75 N10% 2008,25 N20% 2015,5

A12 2% 1921,25 A12 5% 1976,75 A12 10% 2071,5 A12 20% 2048,75 A24 2% 2059,25 A24 5% 2010,25 A24 10% 2017,5 A24 20% 1969,25

1800

1850

1900

1950

2000

2050

2100

DENSIDADE  NO  ESTADO  FRESCO

REFERÊNCIA

N  2%

N  5%

N  10%

N  20%

A  12  -­‐ 2%

A  12  -­‐ 5%

A  12  -­‐ 10%

A  12  -­‐ 20%

A  24  -­‐ 2%

A  24  -­‐ 5%

A  24  -­‐ 10%

A  24  -­‐ 20%

Den

sida

de (g

/cm

3 )

Figura 58 Densidade no estado fresco.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

Observa-se que a adição mineral proporciona aumento da densidade no estado

fresco para todos os tratamentos segundo todas as dosagens, exceto RGA12 2%,

em comparação à REF.

79

4.4.5. Densidade de massa aparente no estado endurecido

Os resultados do ensaio de densidade de massa aparente no estado endurecido

estão expressos na tabela 22 e os resultados estão representados na figura 59.

Tabela 22 Densidade no estado endurecido.

Densidade no Estado Endurecido Traços Densidade (Kg/cm3)

R 2138 N2% 2139 N5% 2143 N10% 2147 N20% 2151

A12 2% 2142 A12 5% 2144 A12 10% 2149 A12 20% 2156 A24 2% 2145 A24 5% 2149 A24 10% 2158 A24 20% 2164

2080210021202140216021802200

Densidad

e  (Kg/cm

3)  

Traços

DENSIDADE  NO  ESTADO  ENDURECIDO

Figura 59 Densidade no estado endurecido.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

80

Para densidade no estado endurecido, verifica-se ganho de massas consideráveis,

o que sugere alguma reatividade do cimento ou produto de hidratação com as

adições, possivelmente ocasionadas pelo consumo de água livre das dosagens,

produzindo compostos sólidos de maior densidade. Adicionalmente, a permanência

de água nos interstícios preenchidos pela adição, favorece reações dos hidratos

em maior tempo, o que justifica o comportamento já observado em relação ao

ganho de resistência, tanto para compressão quanto para tração em idades de 28

e 56 dias, principalmente. Esse ganho de desempenho pode estar relacionado ao

efeito de preenchimento, empacotamento, ou mesmo alguma pozolanicidade,

gerada a partir das adições pós-processadas.

4.4.6. Módulo de Elasticidade Estático

Determinou-se o módulo de elasticidade estático para as matrizes RGN, RGA12,

RGA24 e REF a fim de comparar o efeito das adições em relação às propriedades

elásticas das matrizes cimentícias. Os resultados obtidos estão expressos na

tabela 23 e figura 60 apresentados a seguir.

Tabela 23 Módulo de Elasticidade Estático

Módulo de Elasticidade Estático (GPa)

Adições 2% 5% 10% 20% Referência Natural 43,96 40,69 44,64 44,16 29,40 At. 12 40,58 42,50 41,32 47,62 29,40 At. 24 25,73 26,92 25,88 28,85 29,40

De acordo com os resultados dos ensaios de determinação do módulo de

elasticidade, o traço referência obteve melhores resultados perante o traço RGA24

em todas as porcentagens de adições, enquanto o traço RGA12 20% obteve o

maior módulo de elasticidade estático.

81

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

2% 5% 10% 20%

Mód

ulo  de

 Elasticidad

e  Estático  (GPa

)

Módulo  de  Elasticidade  Estático

RGN

RGA12

RGA24

REF

Figura 60 Módulo de Elasticidade Estático.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

4.4.7. Módulo de Elasticidade Dinâmico por Frequência Ressonante

Para efeito de comparação, após obtenção dos resultados do ensaio de módulo de

elasticidade estático, realizou-se o ensaio de determinação do módulo de

elasticidade dinâmico por frequência ressonante, expresso na tabela 24 e figura 61

apresentado a seguir.

Tabela 24 Módulo de Elasticidade Dinâmico

Módulo de Elasticidade Dinâmico (GPa)

Adições 2% 5% 10% 20% Referência

Natural 33,83 35,15 33,87 33,95 32,38

At. 12 34,57 34,94 34,94 36,33 32,38

At. 24 35,33 35,48 35,09 35,35 32,38

82

Figura 61 Módulo de Elasticidade Dinâmico.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

Analisando os resultados obtidos através dos resultados dos ensaios de módulo de

elasticidade, verifica-se que todos os valores referentes ao módulo de elasticidade

dinâmico são menores que os determinados para o módulo de elasticidade estático.

Observa-se uma incoerência dos resultados quando em comparação com os

ensaios e os parâmetros estabelecidos por MEHTA & MONTEIRO (1994), onde o

valor do módulo de elasticidade dinâmico se eleva aproximadamente de 20% a 40%

do valor do módulo de elasticidade estático para concretos de elevada, média, e

baixa resistência, respectivamente. 4.4.8. Microscopia Eletrônica de Varredura MEV

Após entendimento das propriedades e ação de cada adição produzida RGN,

RGA12 e RGA24), foram conduzidas análises de MEV. Como resultado do ensaio

de microscopia eletrônica de varredura (MEV), obtiveram-se imagens com

ampliação de 50 vezes e 100 vezes para cada amostra conforme figuras 62, 63, 64

e 65 apresentadas a seguir.

83

Figura 62 Amostra de RGN aumentada 50 vezes no MEV.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

Figura 63 Amostra de RGA12 aumentada 50 vezes no MEV.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

84

Figura 64 Amostra de RGN aumentada 100 vezes no MEV.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

Figura 65 Amostra de RGA12 aumentada 100 vezes no MEV.

FONTE: Tatiana Nunes Oliveira.

Analisando imagens das amostras RGN, percebe-se que o resíduo in natura possui

formas predominantemente volumétricas, o que de certa forma favorece ações de

empacotamento dos agregados da matriz; porém, a dimensão média de seus grãos

não viabilizam ações mais efetivas, tornando essa adição com atividade limitada. Já

as imagens para RGA12 apresentam material finamente distribuído, com partículas

distribuídas regularmente. A adição apresenta-se como massa uniforme no

aumento utilizado.

85

5 Conclusão

Os materiais utilizados para produção da matriz apresentaram características em

conformidade com parâmetros da ABNT; a areia apresentou características

apropriadas para a produção das matrizes com distribuição granulométrica dentro

da faixa aceitável, teor de materiais pulverulentos abaixo do máximo permitido por

normalização e teor de umidade aceitável; o cimento utilizado, isento de adições,

também mostrou-se adequado.

As adições de lama de granito apresentaram massa específica inferior à do cimento

utilizado.

As amostras ativadas RGA12 e RGA24 possuem menor tamanho das partículas

quando comparadas à RGN, o que favorece uma ação de preenchimento dos

poros, tornando-os descontínuos e possível efeito filler no microconcreto

contribuindo tanto para maior homogenização da microestrutura na matriz quanto

na zona de transição.

A presença de grande quantidade de sílica amorfa observada nos resíduos não

interfere de forma a promover atividade pozolânica nos microconcretos com adições

de RGN, RGA12 e RGA24.

As adições de resíduo de granito nos percentuais 2%, 5%, 10% e 20% não alteram

as características ambientais das matrizes cimentícias.

As matrizes aditivadas com RGA12 e RGA24 obtiveram ganho de resistência à

compressão uniaxial, se comparadas à matriz RGN, devido à ação filler de suas

adições, apesar de todas elas apresentarem resultados inferiores aos da matriz

REF.

Percebe-se melhoria quanto à resistência à tração na flexão das matrizes aditivadas

com RGN, RGA12 e RGA24 principalmente em idades mais avançadas, exceto

RGN2% e RGN 5%.

A partir da determinação de água por capilaridade, conclui-se que existe a

ocorrência da redução dos poros com a adição do resíduo de granito in natura,

ativado mecanicamente por 12 horas e ativado mecanicamente por 24 horas, pois

86

gel de hidratação do cimento envolve com maior facilidade os grãos mais finos

propiciando uma matriz contínua mais resistente e menos porosa. Entendendo-se

que porosidade seja uma questão que está diretamente relacionada à durabilidade

do microconcreto, conclui-se que a adição de resíduo de granito ativado

mecanicamente por 12 horas contribui para maior durabilidade da matriz cimentícia.

Nos resultados do ensaio de módulo de elasticidade dinâmico por freqüência

ressonante e do módulo de elasticidade estático, as matrizes com adições de RGN,

RGA12 e RGA24 obtiveram resultados aquém dos obtidos pela matriz REF.

Conclui-se que matrizes com adições de resíduo de granito melhoram as

características do microconcreto em relação à matriz referência, possivelmente

devido à ação filler proporcionada através do preenchendo dos poros e

homogenização da microestrutura da matriz o que proporcionou uma elevação

significativa nos valores de resistência à tração.

87

6 Sugestões para trabalhos futuros Dada a relevância da necessidade da criação de microconcretos eficazes para cada

necessidade específica, do estudo científico sobre adições aos microconcretos e de

adequada utilização dos resíduos da indústria de beneficiamento de granito, sugere-

se:

Verificar a viabilidade da utilização de microconcretos com adição de resíduo

de lama de granito para concreto;

Utilizar resíduo de granito como adição; agregado graúdo e agregado miúdo

em concretos;

Estudar a viabilidade econômica para a utilização do resíduo de granito na

produção de microconcretos e concretos.

Estudar o efeito de matrizes produzidas com RGA com plastificantes e

superplastificantes. Analisar a durabilidade de matrizes com adições de RGA em ciclos de

degradação acelerada. Estudar a viabilidade da utilização de microconcretos com adições de RGA na

pavimentação. Analisar a viabilidade da utilização de matrizes com adições de RGA em

encapamento de tubos metálicos em meio agressivo.

88

7 Referências Bibliográficas

ABCP ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND, Concreto de Alto

Desempenho, 1CD, versão 1.0, 1997.

ABCP ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND, Concreto de Alto

Desempenho, Segundo CD-ROM, 1CD, versão I, 1999.

ABREU, U.A., RUIZ, M.S., CARUSO, L.G. Perfil 7- Rochas dimensionadas e

aparelhadas.In: RUIZ, M.S., NEVES, M.R. (Coord.). Mercado produtor mineral do

estado de São Paulo.São Paulo: I.P.T., 1990. p.137 151.

AITCIN, Pierre Claude. Concreto de Alto Desempenho. São Paulo Ed. Pini 2000.

668 p.

AITCIN, P. C., NEVILLE, A. How the water-cement ratio affects concrete strength,

Concrete. Int. 25, 8 (2003) 51-58.

ALEXANDER, M.; MINDES, S. Aggregates in Concrete. New York, NY. 2005

ALMEIDA, I. R.. Concretos de Alto Desempenho. A Evolução Tecnológica dos

Concretos tradicionais. In: I Seminário Fluminense de Engenharia, Niterói, RJ, Nov.

1992, p. 113-116.

ALMEIDA, S. L. M., CHAVES, A. P.. Aproveitamento de rejeito de pedras de Santo

Antônio de Pádua. Rio de Janeiro: CETEM/MCT, 2002. 69 P.

AMARAL FILHO, E. M. Classificação dos Concretos, ABCP, 1997. 1CD.

AMARAL FILHO, E. M.. Concreto de Alto Desempenho, Definições e

Características Técnicas. In: Revista Ibracon, 21, ano VI. São Paulo abril/julho

1998.

AMARAL FILHO, E. M. Concreto de alto desempenho. In: Concreto de alto

desempenho. São Paulo: ABCP, 1999. 1 disco compacto. 2o CD-ROM.

89

ARGERICH, E. N. A.. Desenvolvimento Sustentável. Direito Ambiental e Bioética:

Legislação, Educação e Cidadania. EDUCS. Caxias do Sul, p. 27-44, 2004.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5736. Cimento

Portland pozolânico. Rio de Janeiro, 1991.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5737. Cimento

Portland de alta resistência inicial . Rio de Janeiro.1991.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7215. Cimento

Portland Determinação da Resistência á compressão . Rio de Janeiro.1996.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8522. Concreto -

Determinação dos módulos estáticos de elasticidade e de deformação e da curva

tensão deformação. Rio de Janeiro.2003.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9939. Agregados

Determinação do teor de umidade total, por secagem. Rio de Janeiro, 1987.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9979. Argamassa e

concreto endurecidos - Determinação da absorção de água por capilaridade. Rio de

Janeiro, abril 1995.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10004. Classificação

de Resíduos Sólidos - Classificação. Rio de Janeiro, abril 2004.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10005. Lixiviação de

Resíduos - Procedimento. Rio de Janeiro, abril 2004.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10006. Solubilização

de Resíduos. Procedimento, abril 2004.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 11768. Aditivos para

concreto de Cimento Portland. Rio de Janeiro, jan. 1992.

90

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12653. Materiais

Pozolânicos. Rio de Janeiro, jan. 1992.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13956. Sílica ativa

para uso em cimento Portland, concreto, argamassa e pasta de cimento Portland.

Especificação. Rio de Janeiro, 1997.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13957. Sílica ativa

para uso em cimento Portland, concreto, argamassa e pasta de cimento Portland.

Métodos de ensaio. Rio de Janeiro, 1997.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 248. Agregados -

determinação da composição granulométrica. Rio de Janeiro, 2003.

BANCO DE DESENVOLVIMENTO DO ESPÍRITO SANTO. Arranjo produtivo local

de rochas ornamentais do Espírito Santo: levantamento de necessidades e

propostas de ações de financiamento. Vitória, 2004.

BAUER, F. L. A. Materiais de construção I. 3.ed. Rio de Janeiro: LTC Livros

Técnicos e Científicos, 1987.

BEZERRA, A. C. S.. Influência das variáveis de ensaio nos resultados de

resistência à compressão de concretos: uma análise experimental e computacional.

Dissertação (Mestrado). Universidade Federal de Minas Gerais. Belo Horizonte,

M.G., 2007.

BHANJA, S.,SENGUPTA, B.. Modified water-cement ratio law for silica fume

concretes, Cem. Concr. Res. 33, 3 (2003) 447-450.

BONINI, L. R.; ISA, M. M. Influência no Teor de Sílica Ativa na Aderência Concreto

de Alto Desempenho e Armadura. In: Congresso Brasileiro de Cimento, 5, 1999,

São Paulo. Anais.São Paulo, 1CD, p. 30-48, nov. 1999.

91

BRANDÃO, W., SARDOU FILHO, R., QUEIROZ, E.T.. Mármore e granito e outras

rochas ornamentais no Brasil. In: SCHOBBENHAUS, C., QUEIROZ, E.T.,

COELHO, C.E.S. (Coord.). Principais depósitos minerais do Brasil. Brasília:

D.N.P.M./C.P.R.M.. 1991.

BUEKETT, J.. International admixture standards, Cem. Concr. Comp. 20, 2-3

(1998) 137-140.

CAER EQUIPAMENT. Grupo de equipamentos(ECT). Disponível em:

http://www.caer.uky.edu/services/equipmentpages/coalashequip_images.html.

Acesso em: 09/02/2011

CALMON, J.L., TRISTÃO, F. A., LORDÊLLO, F.S.S., SILVA, S.A.. Reciclagem do

resíduo de corte de granito para a produção de argamassas. In: I Encontro

Nacional sobre Edificações e Comunidade Sustentáveis, Canela RS, nov-1997, p.

18-23.

CARANASSIOS, A., CICCU, R.. Tecnologia de extração e valorização das rochas

ornamentais. Rochas de Qualidade, São Paulo, n.109, p.58-77, abr. jun. 1992.

CHIODI FILHO, C. Aspectos Técnicos e Econômicos do Setor de Rochas

Ornamentais. Séries Estudos e Documentos, n° 28, 75p. Rio de Janeiro, 1995.

CHIODI FILHO, C. Aspectos técnicos e econômicos do setor de rochas

ornamentais. Lisboa. Rochas e Equipamentos, n. 51, p. 84-139, 1998.

Cisse, I. K., et al.. Mechanical characterisation of foller sandcretes with rice husk

ash additions Study applied to Senegal. Cement and Concrete Research 30 (2000)

13-18.

CNS ELECTRONICS Operating. Manual of Erudite MK II Resonant Frequency

Test System, 1995. 67p. CNS, 1995.

92

COMERCIAL GUIDONI / PRODUTOS PARA MINERAÇÃO. Disponível em:

http://www.comercialguidoni.com.br/pages/produtos_FD_TearMultiFio.aspx. Acesso

em: 09/02/2011.

COPASA. Pesquisa de qualidade da água portaria 518. Disponível em:

http://www2.copasa.com.br/servicos/qualidadeagua/pesqtel.asp?letra=B&cidade=1

543. Acesso em:28/05/2011.

COSTA, P. E. F., Influência da finura e teor de escória na penetração de cloretos

no concreto. Dissertação (Mestrado) Universidade Federal de Santa Maria, Santa

Maria, 2001.

COUTINHO, A. S.. Fabrico e Propriedades do Betão. Vol. I. ed. LNEC. Lisboa:

Laboratório Nacional de Engenharia Civil. 1997. 401 p.

DAL MOLIN, D. C.; VIEIRA, F.M.P.; WOLF, J. Concreto de Alta Resistência, ABCP,

1997. 1CD.

DESTRO, E. A influência da esfoliação em maciços graníticos no planejamento da

lavra de blocos de rochas ornamentais. Dissertação (Mestrado). Escola de Minas

da Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto. 2000. 101p.

DINIZ, José Zamalion F. Alto Desempenho Alta Resistência, ABCP, 1997. 1CD.

DUARTE, G. W. Método de lavra determina eficácia e rendimento. São Paulo.

Rochas de Qualidade, n. 138, p. 91-110, 1998.

EMIC. Manual Deflectômetro EE-05 Para Linha DL (Digital Line). Catálogo EMIC

2007. São José dos Pinhais, São Paulo, 2007.

ERDOGDU, S.. Compatibility of superplasticizers with cements different in

composition, Cem. Concr. Res. 30, 5 (2000) 767-773.

93

GASTALDINI, A. L. G. Influência das adições minerais na porosidade de pastas de

cimento Portland. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CIMENTO, 4º, 1996, São

Paulo. Anais. São Paulo: Associação Brasileira de Cimento Portland, 1996, 3 v, v.

1, p. 119-136.

GERMANN INSTRUMENTS NDT. Systems for durability assessment, service

life estimation, fast-track construction, corrosion survey, structural integrity, repair

quality, structural monitorin., Catalog NDT-2007. Copenhagen, Denmark, 2007.

GIACONI, W. J.. Perfil atual da indústria de rochas ornamentais no município de

Cachoeiro de Itapemirim (ES). Dissertação (Mestrado). Campinas, SP, 1998. 85 p.

GJORV, O.. High-strength concrete. In: V. M. MALHOTRA (ed.). Advances in

concrete technology, second edition, Otawa, Canada: CANMET, 1994, P. 19-82.

GUEDERT, L. O.. O estudo da viabilidade técnica e econômica do aproveitamento

da cinza da casca de arroz como material pozolânico. Dissertação de mestrado.

Programa de Pos Graduação em Engenharia de Produção e Sistemas. UFSC.

Florianópolis, 1989, 147p.

GUTIÉRREZ, P. A.; CÁNOVAS, M. F. High Performance : Requirements for

Constituent Materials and Mix Proportioning. ACI Materials Journal, Detroit, vol.93,

n.3, pp.233-241, 1996.

HASSAN, K. E., CABRERA, J. G.,MALIEHE, R. S.. The effect of mineral admixtures

on the properties of high-performance concrete. Cem. Concr. Comp. 22, 4 (2000)

267-271.

HELENE, P. R. L. Concreto de Elevado Desempenho, ABCP, 1997. 1CD.

HOWARD, N. L.; LEATHAM, D. M..The production and delivery of high-strength

concrete. Concrete International, v. 11, n. 4, p. 26-30, april1989.

94

ISAIA, G. C., GASTALDINI, A. L. G., MORAES, R. C., The physical and pozzolanic

action of mineral additions on the mechanical strength of high-performance

concrete. Proceedings of the International Conference on Sustainable Construction

into the next millennium, João Pessoa: Universidade Federal da Paraíba, 2000. v.1,

p. 229-244.

JOHN, V. M. Cimentos de Escoria de Alto Forno Ativada com Silicatos de Sódio.

Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, USP, São Paulo, S.P. 1995.

LAWRENCE, P., RINGOT, E., CYR, M.. Mineral admixtures in mortars: effect of

inert materials on short-term hydration, Cem. Concr. Res. 33, 12 (2003) 1939-1947.

LEONARDO, C.R.T.. Estudo de concreto de alto desempenho, visando aplicação

em reparos estruturais.Dissertação (Mestrado). Universidade Federal do Paraná,

Paraná. 2002.p.31.

LIMA FILHO, V. X., BEZERRA, A. C., SANTOS, F. C., NOGUEIRA, R. E. F. Q.,

FERNANDES, A. H. M.. Estudo da viabilidade técnica da substituição dos pós

cerâmicos convencionais por pó de granito na injeção de peças cerâmicas à baixa

pressão. In: Congresso Nacional de Engenharia Mecânica. Anais. Nov/2000,

Natal/RN.

MATTA, P. M.. Indútria de rochas ornamentais: rejeitos x produção limpa. Salvador

Bahia: DNPM, 2003. 45 p.

METHA, P.K., AICTIN, P.C. Principles underlying production of high-performance

concrete. Cement, Concrete and Aggregates, Philadelphia, v.12, n.2, p. 70- 78,

winter, 1990.

METHA, P. K., MONTEIRO, P. J. M., Concreto: estrutura, propriedades e materiais.

PINI, S. Paulo, SP, 1994.

MONTEIRO, P. J. M.. Controle da Microestrutura para o Desenvolvimento de

Concretos de Alto Desempenho. São Paulo, SP, p.4, 1993.

95

MORAES, R. C.. Efeitos físicos e pozolânicos das adições minerais sobre a

resistência mecânica do concreto. Dissertação (Mestrado) Universidade Federal

de Santa Maria, Santa Maria, 2001.

NEVES , G., PATRICIO, S. M. R., FERREIRA, H. C., SILVA, M. C.. Utilização de

resíduos da serragem de granitos para a confecção de tijolos cerâmicos. In: 43º

Congresso Brasileiro de Cerâmica. Anais. Florianópolis/SC. Jun/1999.

NEVILLE, A M. Propriedades do concreto. Tradução Engeneiro Salvador E.

Giammusso. 2.ed.ver. São Paulo: Pini, 1997.

OLIVEIRA, D. M.. Resíduo de granito como substituição ao cimento em matrizes

cimentícias. Monografia. Centro Federal de educação Tecnológica de Minas

Gerais. CEFET-MG. Belo Horizonte, Minas Gerais. 2010.

OLIVEIRA, J. D. S., MATOS, L. F.. Utilização dos resíduos da serragem de granito

na fabricação de materiais cerãmicos e de concreto. Monografia. Centro Federal de

educação Tecnológica do Espírito Santo. CEFET-ES. Vitória, Espírito Santo. 2006.

OLIVEIRA, T. N., PEIXOTO, R. A. F., ALVES, V. J. G..Comportamento de blocos

de concreto produzidos com escória de aciaria para alvenarias. Artigo. I Congresso

Baiano de Engenharia Sanitária e Ambiental. Salvador, 2010.

PEREIRA, M. A.. Influência da temperatura e umidade nos ciclos de degradação

acelerada de fibrocimentos com cinza de casca de arroz como adição mineral.

Dissertação de mestrado. Centro Federal de educação Tecnológica de Minas

Gerais. CEFET-MG, Belo Horizonte, Minas Gerais. 2011.

PETERMAN, M. B.; CARRASQUILLO, R. L.. Production of high-strength concrete.

Austin: University of Texas, 1986, 278p.

PETRUCCI, E. G.R. Concreto de cimento Portland. 10.ed. Atualizada e ver. Por

Vladimir Antônio Paulon. Porto Alegre Rio de Janeiro: Globo, 1983.

96

PINHEIRO, J. R. Metodologias e tecnologias de extração de rochas ornamentais.

Vitória: SENAI/ES, DAE, 1995. 44P.

ROJAS, M. I., Sánchez , J., Rivera, M. F.. Influence of the microsilica state on

pozzolanic reaction rate. Cem. Concr. Res. 29, 6 (1999) 945-949.

RODRIGUES, C. S., Durabilidade de compósitos cimentícios reforçados por polpas

celulósicas com adição de cinza de casca de arroz. 2004. 242 f. Tese de

doutorado. Departamento de Engenharia Civil, Puc - Rio, Rio de Janeiro, 2004.

SCANDIUSSI, L.; ANDRIOLO, F. R. Concreto e seus materiais: propriedades e

ensaios. São Paulo: PINI, 1986.

SILVA, N. G.; BUEST, G.; CAMPITELI, V. C.. Argamassa com areia britada:

influência dos finos e da forma das partículas. Artigo. VI Simpósio Brasileiro de

Tecnologia de Argamassas, I International Symposium on Mortars Technology.

Florianópolis, maio de 2005.

SILVA, S.A.C.. Caracterização do resíduo da serragem de blocos de granito:

Estudo do Potencial de Aplicação na Fabricação de Argamassas de Assentamento

e de Tijolos de Solo-cimento. Dissertação (Mestrado). Núcleo de Desenvolvimento

em Construção Civil IDCC. Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória,

1998.179 p.

SIMPLICIO, M. A. S. Propriedades e Características do Concreto de Alto

Desempenho. In: World TecNet: Tecnologia do Concreto n° 00062, UFPB

Disponível em <http://www.cesec.ufpr.br/~wtecnet> Acesso em: 7 jan. 2010.

SOARES, A. F. F. , PEIXOTO, R. A. F.. Software especialista para dosagem de

misturas cimentícias. Monografia. Centro federal de educação Tecnológica de

Minas Gerais. CEFET-MG, Belo Horizonte, Minas Gerais. 2009.

SOBRAL, H. S. Estudo técnico: propriedades do concreto endurecido. 4.ed. São

Paulo: ABCP, ago. 1997.

97

SOUSA, J.G.. Análise ambiental do processo de extração e beneficiamento de

rochas ornamentais com vistas a uma produção mais limpa: aplicação em

Cachoeiro de Itapemirim (ES). Juiz de Fora, MG, 2007. Universidade Federal de

Juiz de Fora.

SOUZA, J. N.; RODRIGUES, J. K. G.; SOUZA NETO, P. N.. Utilização do resíduo

proveniente da serragem de rochas graníticas como material de enchimento em

concretos asfálticos usinados a quente. 2 p. Disponível em:

<http://www.geotrack.com.br/Artigo-Materia001.PDF>. Acesso em: 19 dez. 2009.

SOUZA, V. C. Patologia, Recuperação e Reforço de Estruturas de Concreto. São

Paulo Ed. Pini, 1998. 255 p.

SPERB, J. E. K., Carbonatação e absorção capilar de concretos com adições

minerais e ativadores químicos. Dissertação (Mestrado) Universidade Federal de

Santa Maria, Santa Maria, 2003

SPONHOLZ, I. Avaliação do desempenho de aditivos redutores de água em

concretos de alto desempenho. Dissertação (Mestrado), Universidade Federal de

Santa Catarina. Florianópolis, 1998.

STIEF, J. N. P.. Análise das deformações, por extensometria, em concreto armado

convencional e com agregados e escória de aciaria. Dissertação (Mestrado)

Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais. Belo Horizonte, 2009.

TECHNE, 201. Concretos de alto desempenho com adições minerais e químicas.

Brasil, 2011. Disponível em: http://www.revistatechne.com.br/engenharia-

civil/165/imprime205514.asp. Acesso em 16 de maio de 2011.

TRIGO, A. P. M., LIBORIO, J. B. L.. Estudo da Técnica de Dosagem de Agregados

em Concretos de Alto Desempenho. Cadernos de Engenharia de Estruturas, São

Carlos, v. 11, n. 53, p. 111-115, 2009

98

VAGHETTI, M. A. O. Efeitos da cinza volante com cinza de casca de arroz ou sílica

ativa sobre a carbonatação do concreto de cimento Portland. Dissertação

(Mestrado) Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 1999. WELDERS FILTRATION TECHNOLOGY. Filtro - prensa. Aalst - Bélgica,

2006. Disponível em: <http: //www.wft.be / spaans/ filterpersen/ kamer filter per

sen. htm> . Acesso: em 16 de abril 2009.

YOUSUF, M. , A. Mollah, P. Palta, T. R. Hess, R. K. Vempati, D. L. Cocke,

Chemical and physical effects of sodium lignosulfonate superplasticizer in the

hydration of Portland cement and solidification/stabilization consequences, Cem.

Concr. Res. 25, 3 (1995) 671-682.

ZANG, C., WANG, A., TANG, M., LIU, X.. The filling role of pozzolanic material.

Cem. Concr. Res. 26, 6 (1996) 943-947.

99

8. Apêndices Apêndice A - Comparação entre resultados dos ensaios de resistência à compressão 1 dia

0

5

10

15

20

25

30

35

Resistência  à  compressão  (MPa)

Resistência  à  compressão  -­‐ 1  dia

Apêndice B - Comparação entre resultados dos ensaios de resistência à compressão 3 dias

05

101520253035404550

Resistência  à  compressão    (MPa)

Resistência  à  compressão  -­‐ 3  dias

100

Apêndice C - Comparação entre resultados dos ensaios de resistência à compressão 7 dias

0,05,0

10,015,020,025,030,035,040,045,0

Resistênciaà  compressão  (MPa)

Resistência  à  compressão  -­‐ 7dias

Apêndice D - Comparação entre resultados dos ensaios de resistência à compressão 28 dias

0

10

20

30

40

50

60

Resistência  à  compressão  (MPa)

Resistência  à  compressão  -­‐ 28  dias

101

Apêndice E - Comparação entre resultados dos ensaios de resistência à compressão 56 dias

01020304050607080

Resistência  à  compressão  (MPa)

Resistência  à  compressão  -­‐ 56  dias

Apêndice F - Comparação entre resultados dos ensaios de resistência à tração na flexão 1 dia

01234567

Resistência  à  tração  na  flexão  -­‐ 1  dia

Resistência  à  tração  na  flexão  (  M

Pa)

102

Apêndice G - Comparação entre resultados dos ensaios de resistência à tração na flexão 3 dias

01234567

Resistência à  tração  na  flexão  -­‐ 3  diasResistência  à  tração  na  flexão  (MPa)

Apêndice H - Comparação entre resultados dos ensaios de resistência à tração na flexão 7 dias

103

Apêndice I - Comparação entre resultados dos ensaios de resistência à tração na flexão 28 dias

0123456789

10

Resistência  à  tração  na  flexão  -­‐ 28  dias

Resistência  à  tração  na  flexão  (MPa)

Apêndice J - Comparação entre resultados dos ensaios de resistência à tração na flexão 56 dias

0

2

4

6

8

10

12

Resistência  à  tração  na  flexão  -­‐ 56  dias

Resistência  à  tração  na  flexão  (MPa)