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Investigação da potencialidade do emprego de

RCD na Construção Civil

Jairo José de Oliveira Andrade, Jéssica Zamboni Squiavon, Tiago Ortolan, Luana Bottoli Schemer, Katiussa Sulzbacher, Marcela

Trevizan, Sérgio Silva

Faculdade de Engenharia da PUCRS

Introdução

• Linha de pesquisa em consolidação naPUCRS Trabalhos iniciais em 2013 – caracterização de

concretos com RCD

5 bolsistas de iniciação científica

1 especialista em Produção Civil

Atualmente – 1 mestrando em Engenharia e Tecnologia de Materiais

Avaliação das propriedades mecânicas de concretos com RCD

Parâmetros do processo

•Fatores controláveis Tipos de cimento – CP IV e CP V ARI

Teores de substituição de agregado graúdopor RCD – 25%, 50%, 75% e 100%

Relações a/c – 0,4 0,5 e 0,6

• Variáveis de resposta Massa específica, porosidade, absorção por

imersão

Resistência à compressão, à tração porcompressão diametral

Características dos agregados

Agregado oriundo de uma demolição

7%

43%48%

2%

Cerâmica Concreto Seixo rolado Outros

Características dos agregados

Agregado natural RCD

Dimensão máxima característica (mm) 19 19

Módulo de finura 6,74 6,63

Massa específica (kg/cm³) 2,85 2,5

Massa unitária (kg/cm³) 1,39 1,22

Características dos agregados

Fonte de variação Teste F

Teor de RCD 214,09

Cimento x RCD 11,57

Relação a/c 6,91

Cimento x a/c 6,11

Resultados

C im e n t o

C P I V

C im e n t o

C P V A R I

R e f e rê n c ia 2 5 % R C D 5 0 % R C D 1 0 0 % R C D

T e o r R C D

4

5

6

7

8

9

1 0

1 1

1 2

Ab

so

rç

ão

(%

)

• Absorção por imersão (28 dias)

Absorção(%)= e1,401+0,00043´Tipocimento+0,10848´RCD+0,3609´a/c( )

r2 = 91,32%

Fonte de variação Teste F

Teor de RCD 117,77

Tipo de cimento 6,76

Relação a/c 5,26

Cimento x RCD 4,62

Cimento x a/c 4,99

C i m e n to

C P IV

C i m e n to

C P V A R I

R e fe rê n c i a 2 5 % R C D 5 0 % R C D 1 0 0 % R C D

T e o r R C D

1 0

1 1

1 2

1 3

1 4

1 5

1 6

1 7

1 8

1 9

2 0

2 1

2 2

2 3

Po

ro

sid

ad

e (%

)

• Porosidade (28 dias)

Resultados

Resultados

Porosidade(%)= e-7,1636-0,0346´Tipocimento+0,13012´RCD+0,3048´a/c( )

r2 = 78,63%

C im en to

C P IV

C im en to

C P V A R I

a /c : 0 ,4

Te

or R

CD

:

Re

ferê

nc

ia

25

% R

CD

50

% R

CD

10

0%

RC

D

1 ,7

1 ,8

1 ,9

2 ,0

2 ,1

2 ,2

2 ,3

2 ,4

2 ,5

Ma

ss

a E

sp

ec

ífic

a (

kg

/dm

3)

a /c : 0 ,5

Te

or R

CD

:

Re

ferê

nc

ia

25

% R

CD

50

% R

CD

10

0%

RC

D

a /c : 0 ,6

Te

or R

CD

:

Re

ferê

nc

ia

25

% R

CD

50

% R

CD

10

0%

RC

D

• Massa específica (28 dias)

Resultados

Fonte de variação Teste F

Teor de RCD 321,3

Cimento x RCD 24,5

Tipo de cimento 12,6

Cimento x RCD x a/c 4,1

Relação a/c 3,4

• Massa específica (28 dias)

Resultados

Massaespecífica(kg/dm3)=16,284-0,0286´Tipocimento-0,109´ RCD-0,1063´a/c

r2 = 81,58%

Resistência à tração por compressãodiametral CP IV – 28 dias

Resistência à tração por compressãodiametral CP V ARI – 28 dias

Corpo de prova rompido sob a ação de tração por

compressão diametral (50% RCD)

Resultados

Fonte de variação Teste F

Tipo de cimento 815,56

Idade 537,33

Relação a/c 387,95

Teor de RCD 197,88

Cimento x Idade 124,99

Cimento x Teor de RCD 24,49

Cimento x a/c 20,28

RCD x a/c 8,94

RCD x Idade x a/c 5,12

RCD x Idade 4,27

Cimento x RCD x Idade 3,62

•Fatores significativos na fct,sp

Resultados

fct ,sp

MPa( ) = e-9,31+0,017414´Cimento-0,0649´RCD( )

+0,0371´ Idade -5,73909´ a /c

r2 = 85,19%

Resistência à compressãoCP IV – 28 dias

Resistência à compressãoCP V ARI – 28 dias

Fonte de variação Teste F

Tipo de cimento 1992,14

Relação a/c 706,23

Idade 678,54

Teor de RCD 156,31

Cimento x Idade 62,09

Cimento x Teor de RCD 42,71

Cimento x a/c 18,54

Fonte de variação Teste F

RCD x a/c 13,19

Cimento x Idade x a/c 12,46

RCD x Idade 7,83

Idade x a/c 6,51

Cimento x RCD x Idade 4,76

Cimento x RCD x a/c 3,29

•Fatores significativos na fc

Resultados

fc

(MPa) = e-14 ,56+0,2356´Tipocimento-0,0521´RCD( )

+ 0,3594 ´ Idade - 65,858 ´ a/c

r2

= 90,68%

Fonte de variação

Teste F

Porosidade

(28d)

Absorção por

imersão (28d)

Massa específica

(28d)fc fct,sp

Tipo de cimento 6,76 - 12,6 1992,14 815,56

Relação a/c 5,26 6,91 3,4 706,23 387,95

Idade - - - 678,54 537,33

Teor de RCD 117,77 214,09 321,3 156,31 197,88

• Sumário dos fatores significativos

Considerações finais

• Análise global Elementos estruturais mais leves

fc > 20 MPa (NBR 6118, ABNT, 2014)

Problemas de durabilidade (absorção/porosidade)

Avaliação da carbonataçãoem argamassas com RCD

para revestimentos

Parâmetros do processo

•Fatores controláveis Teores de substituição de agregado miúdo por

RCD – 25%, 50%, 75%, 100%

•Ensaios realizados Resistência à compressão

Resistência à tração na flexão

Absorção d’água por imersão

Massa específica

Resistência de aderência à tração

Carbonatação natural

Características das argamassas

Agregado natural RCD

Dimensão máxima característica (mm) 2,36 4,72

Módulo de finura 1,99 2,72

Massa específica (kg/cm³) 2,65 2,39

Massa unitária (kg/cm³) 1,50 1,25

• Traço – 1:5 (cimento:areia) CP IV

Absorção por imersão e porosidade

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

Referência 25% RCD 50% RCD 75% RCD 100% RCD

ABSORÇÃO POROSIDADE

Resistência de aderência à tração

Argamassa Ra 28 dias (MPa)

Referência 0,25

25% RCD 0,18

50% RCD 0,18

75% RCD 0,16

100% RCD 0,10

Carbonatação natural

•Corpos-de-prova prismáticos – 5 x 5 x 50 cm

•Ambientes de exposição Laboratório (1 exemplar)

Externo – protegido da chuva (2 exemplares)

Externo – desprotegido da chuva (3 exemplares)

Carbonatação natural

Carbonatação natural

Resultados preliminares

Resultados preliminares

Resultados preliminares

Resultados preliminares

Resultados preliminares

Argamassa Ra (MPa) (> 0,20 MPa)ec (120 dias)

Interno Protegido Desprotegido

Referência 0,25 0 0 0

25% RCD 0,18 (-) (+) (-)

50% RCD 0,18 (-) (+) (+)

75% RCD 0,16 (-) (+) (-)

100% RCD 0,10 (-) (+) (+)

• Análise de desempenho preliminar Resistência e durabilidade para revestimento

Resultados preliminares

Adequado

Não adequado

Promissor

Considerações finais

• Pesquisas em desenvolvimento na PUCRS

• Requisitos e critérios da norma de desempenho Modelagem das propriedades mecânicas

Modelagem da carbonatação

Ensaios de penetração de cloretos

Investigações microestruturais

Custos ao longo da vida útil (Life cycle costs)

Muito obrigado!

Jairo José de Oliveira Andrade

jairo.andrade@pucrs.br