ESTUDO DO DESEMPENHO MECNICO DE CONCRETO freitas estudo do desempenho mecnico de concreto com adio...

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  • CAMILA FREITAS

    ESTUDO DO DESEMPENHO MECNICO DE CONCRETO COM ADIO DE

    PARTCULAS DE BORRACHA PARA APLICAO COMO MATERIAL DE

    REPARO EM SUPERFCIES HIDRULICAS

    Dissertao apresentada como requisito parcial

    obteno de grau de mestre. Programa de Ps-

    graduao em Engenharia - PIPE, rea de concentrao

    Engenharia e Cincia dos Materiais. Setor de Tecnologia,

    Universidade Federal do Paran.

    Orientador: Dr. Kleber Franke Portella

    Curitiba

    2007

  • ii

    minha grande e feliz famlia.

  • iii

    AGRADECIMENTOS

    Agradeo, primeiramente, a Deus por colocar em meu caminho boas

    oportunidades e me dar fora para seguir em frente nos momentos mais

    difceis.

    minha famlia pela educao fornecida. minha querida me,

    professora Cristina Maria Ayroza, por acreditar em mim e me incentivar de

    todas as maneiras possveis. Ao meu pai, Engenheiro Edmur Carlos Freitas,

    pelo incentivo ao estudo e cobranas necessrias. Aos meus avs, Joo e

    Dalila, pelo carinho e sabedoria que sempre transmitiram. Aos meus tios Marcy

    e Claus Berg por me apoiarem e receberem em sua casa, enfim a toda minha

    louca famlia por fazerem de mim tudo o que sou.

    Ao meu orientador, Dr. Kleber Franke Portella, pela colaborao, apoio

    e pacincia fornecidos durante a elaborao deste trabalho. Ao Instituto de

    Tecnologia para o desenvolvimento (LACTEC) por financiar a pesquisa.

    CAPES por me garantir 2 anos de auxlio financeiro.

    Universidade Federal do Paran, mais especificamente ao PIPE,

    pelo fomento educao e conduo deste curso de fundamental importncia

    para o desenvolvimento profissional.

    s minhas grandes amigas Marcela e Guadalupe Garcia por me

    incentivarem e me alegrarem em momentos difceis, por participarem da

    pesquisa (mesmo quando estavam muito ocupadas com seus trabalhos), por

    momentos de descontrao e finalmente por serem amigas verdadeiras.

    Ao meu querido e amado Mauro que agentou todo meu mau humor

    neste perodo de transformaes.

    Ao laboratrio de materiais e engenharia (LAME) por ceder o

    laboratrio de dosagens, e a seus funcionrios (Jeferson, Alex, Aline, Marcelo,

    Amauri, Felipe, Eustquio e outros) por executarem uma srie de ensaios,

    necessrios para o andamento da pesquisa.

    Aos funcionrios e bolsistas do LACTEC que colaboraram de alguma

    maneira: Sergio Weckerlin, Sergio Henke e Laiz Valgas.

  • iv

    s empresas BSCOLWAY e ITAMB por disponibilizarem os materiais

    necessrios para composio dos traos de concreto estudados.

    Ao CNPq pelos subsdios para a importao, constantes da Lei

    8010/90, L.I. 06/1020664-5.

    Aos professores Vicente Campiteli e Jos de Almendra Freitas pelo

    conhecimento adquirido e ateno dedicada ao trabalho.

    A todos que de alguma maneira contriburam para a concluso de mais

    uma etapa da minha formao profissional.

  • v

    A mente que se abre a uma nova idia

    jamais voltar ao seu tamanho original.

    Albert Einstein

  • vi

    SUMRIO

    LISTA DE TABELAS ............................................................................................ IX

    LISTA DE FIGURAS ............................................................................................XI

    LISTA DE ABREVIATURAS...............................................................................XIV

    LISTA DE SMBOLOS ........................................................................................XV

    RESUMO ...........................................................................................................XVI

    ABSTRACT.......................................................................................................XVII

    1. INTRODUO............................................................................................... 1

    1.1. ESTRUTURA DO TRABALHO........................................................................1

    1.2. JUSTIFICATIVA E ESCOLHA DO TEMA ........................................................1

    1.3. CARACTERSTICAS DA PESQUISA..............................................................5

    1.3.1. Objetivo principal da pesquisa .................................................................5

    1.3.2. Objetivos especficos...............................................................................6

    1.3.3. Trabalhos resultantes da pesquisa realizada............................................6

    2. REVISO BIBLIOGRFICA........................................................................... 8

    2.1. RESDUOS URBANOS E O MEIO AMBIENTE................................................8

    2.1.1. Reciclagem na construo civil ................................................................9

    2.1.2. Adio de borracha em materiais cimentcios ........................................12

    2.2. PNEU ............................................................................................................17

    2.2.1. Composio dos pneus .........................................................................17

    2.2.2. Borracha................................................................................................20

    2.2.3. Pneus inservveis...................................................................................22

    2.2.4. Recuperao da borracha......................................................................24

    2.2.5. Reciclagem do pneu..............................................................................24

    2.2.6. Resoluo CONAMA 258/99..................................................................26

  • vii

    2.3. CONCRETO ..................................................................................................27

    2.3.1. Mecanismos de deteriorao do concreto ..............................................33

    2.3.2. Reparos em obras de concreto ..............................................................36

    3. MATERIAIS E MTODOS ........................................................................... 42

    3.1. CARACTERIZAO DOS MATERIAIS.........................................................42

    3.1.1. Cimento.................................................................................................42

    3.1.2. Agregado mido areia natural .............................................................44

    3.1.3. Agregado grado brita 1 .....................................................................44

    3.1.4. Aditivo ...................................................................................................45

    3.1.5. Resduo de Borracha vulcanizada..........................................................45

    3.1.6. gua de amassamento ..........................................................................46

    3.2. MTODOS ....................................................................................................47

    3.2.1. Dosagens ..............................................................................................47

    3.2.2. Propriedades do concreto no estado fresco ...........................................49

    3.2.3. Moldagem dos CPs ...............................................................................52

    3.2.4. Propriedades do concreto no estado endurecido....................................55

    4. RESULTADOS E DISCUSSO ................................................................... 63

    4.1. CARACTERIZAO DOS MATERIAIS.........................................................63

    4.1.1. Cimento Portland...................................................................................63

    4.1.2. Agregado mido areia natural .............................................................64

    4.1.3. Agregado grado brita 19 mm.............................................................66

    4.1.4. Aditivo Superplastificante.......................................................................68

    4.1.5. Resduo de borracha Vulcanizada .........................................................68

    4.1.6. gua de amassamento ..........................................................................71

    4.2. PROPRIEDADES DO CONCRETO NO ESTADO FRESCO ..........................71

    4.2.1. Trabalhabilidade....................................................................................72

    4.2.2. Massa unitria .......................................................................................75

    4.2.3. Teor de ar..............................................................................................79

    4.3. PROPRIEDADES DO CONCRETO NO ESTADO ENDURECIDO .................80

  • viii

    4.3.1. Resistncia compresso .....................................................................80

    4.3.2. Resistncia trao ..............................................................................85

    4.3.3. Mdulo de deformao esttico tangente inicial .....................................89

    4.3.4. Resistncia abraso pelo mtodo submerso .......................................91

    4.3.5. Resistncia de aderncia entre CR/CAB................................................96

    4.3.6. ndice de vazios, Massa especfica e Absoro......................................99

    4.3.7. Microscopia eletrnica de varredura.....................................................101

    5. CONCLUSES.......................................................................................... 104

    6. SUGESTES PARA TRABALHOS FUTUROS ......................................... 107

    REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS.................................................................. 10