repositorium.sdum.uminho.ptrepositorium.sdum.uminho.pt/bitstream/1822/30693/1... · Author: Carla Created Date: 12/9/2013 5:30:54 PM

Universidade do Minho

Escola de Engenharia

Carla Sofia Fernandes Mendes

Reologia de misturas cimentícias com

incorporação de superplastificante

9 de dezembro de 2013

Universidade do Minho

Escola de Engenharia

Carla Sofia Fernandes Mendes

Reologia de misturas cimentícias com

incorporação de superplastificante

Dissertação de Mestrado

Mestrado Integrado em Engenharia Civil

Trabalho efetuado sob a orientação de

Professor Doutor Aires Camões

I

AGRADECIMENTOS

O espaço limitado desta secção de agradecimentos, seguramente, não me permite agradecer,

como devia, a todas as pessoas que, ao longo do meu Mestrado Integrado em Engenharia

Civil me ajudaram, direta ou indiretamente, a cumprir os meus objetivos e a realizar mais esta

etapa da minha formação académica. Desta forma, deixo apenas algumas palavras, poucas,

mas um sentido e profundo sentimento de reconhecido agradecimento.

Ao Professor Aires Camões, meu orientador, pela competência científica e acompanhamento

do trabalho, pela disponibilidade e generosidade reveladas ao longo da dissertação, assim

como pelas críticas, correções e sugestões relevantes feitas durante a orientação.

Aos Técnicos do Laboratório de materiais de construção do laboratório: Professor Júlio

Barreiros Martins, no Departamento de Engenharia Civil na Universidade Do Minho, pelo seu

apoio, dedicação e atenção, no decorrer de todos os ensaios.

Aos Técnicos do Laboratório de vias de comunicação do laboratório: Professor Júlio

Barreiros Martins, no Departamento de Engenharia Civil na Universidade Do Minho, pela sua

ajuda e disponibilidade.

Aos Meus Pais, pelo apoio, carinho, criticas, sugestões, por tudo que sempre me

proporcionaram, porque sem eles não seria a pessoa que sou hoje.

Às minhas irmãs, Cristiana e Célia, que sempre me apoiaram nas minha boas e más decisões,

ao logo deste anos. Pelo seu carinho e compreensão, assim como as saídas efetuadas, no meio

do estudo para espairecer.

Aos meus amigos, em especial, Carina, Filipe, Queirós, Luciana, pela sua compreensão, e

disponibilidade, tanto nos dias bons como nos dias maus.

Ao Miguel, pelo seu carinho, e compreensão ao longo destes anos, mesmo quando não estava

nos meus melhores dias.

II

III

RESUMO

Na atualidade encontram-se, cada vez mais, edifícios com especificações e caraterísticas

exigentes, sendo por isso, necessário a satisfação das mesmas. Uma das especificações é a

diminuição da razão Água/Ligante que proporciona um melhor desempenho em betões, no

estado endurecido. Mas, o que, por um lado, é favorável, torna-se num problema, pois faz

diminuir consideravelmente a sua trabalhabilidade, afetando substancialmente a colocação em

obra. Por isso são utilizados adjuvantes que permitem reduzir a razão Água/Ligante mantendo

níveis adequados de trabalhabilidade e fluidez.

No decorrer da dissertação será realizado um estudo em pastas cimentícias, com o objetivo de

contribuir para o esclarecimento de várias questões relacionadas com a adição de

superplastificantes no que diz respeito à reologia no estado fresco.

As principais questões levantadas foram:

A quantidade de superplastificante deve ser referida ao conteúdo total de ligante ou apenas ao

do cimento? Será a ação do superplastificante mais eficaz em matrizes de cimentos ou em

matrizes cimentícias contendo adições minerais? Como se processa a perda de

trabalhabilidade ao longo do tempo das misturas cimentícias com superplastificante? Será a

presença das adições minerais vantajosas relativamente a este aspeto? Qual o efeito da

temperatura na reologia das misturas cimentícias?

Neste contexto, é necessário compreender e estudar a ação do superplastificante e a sua

compatibilidade com a matriz cimentícia, assim como com as adições minerais, que cada vez

mais são utilizadas na produção de betões, tal como as cinzas volantes e o fíler calcário. Para

tal foi realizada uma campanha experimental, que permitiu esclarecer as várias questões

levantadas.

A campanha experimental foi composta por vária fazes, submetendo as pastas a várias

temperaturas com o intuito de tenter perceber o seu comportamento. Para tal, foram realizados

os ensaios de Conde de Marsh, Mini-abaixamento e Viscosímetro de Brookfield

Da campanha efetuada foi possível obter algumas conclusões, assim como levantar ainda mais

questões sobre o tema abordado. Uma das principais conclusões retiradas foi, que a

percentagem de superplastificante a utilizar deverá ser um compromisso entre os dois

constituintes do ligante.

IV

V

ABSTRACT

At present, there are more and more buildings with demanding specifications and

characteristics, so it is necessary to satisfy these needs. One of the specifications is the

decrease of the water/binder ratio which provides a better concrete performance, in its

hardened state. What, on one hand, is favorable becomes a problem, as it considerably lowers

the workability, substantially affecting its placement on-site. Therefore, admixtures are used

to reduce the water/binder ratio, maintaining adequate levels of workability and fluidity.

Throughout this dissertation, the study of cement pastes was conducted, aiming to contribute

to the clarification of several issues related to the addition of superplasticizers with respect to

the rheology in its fresh state.

The main issues raised were: Should the amount of superplasticizer be referred to the total

content of the binder or merely the cement? Will the action of superplasticizer be most

effective in cement matrices or in cementitious matrices containing mineral additions? How is

the workability loss over time of the cementitious mixtures superplasticizer processed? Is the

presence of mineral additions advantageous with regard to this aspect? What is the effect of

temperature on the rheology of cementitious mixes?

In this context, it is necessary to understand and study the action of the superplasticizer and its

compatibility with the cementitious matrix, as well as mineral additions, such as fly ash and

limestone fillers, which are increasingly used in the production of concrete. To this end, an

experimental campaign was carried out, explaining the various issues previously mentioned.

The experimental campaign was made up of various stages, subjecting the pastes to various

temperatures in order to better understand their behavior. For this, the Marsh cone test, Mini-

cone test and Brookfield viscometer tests were performed.

Based on the experimentation, a few conclusions were drawn, as well as further questions

about the topic. One of the main conclusions drawn was that the percentage of

superplasticizer to be used should be a compromise between the two components of the

binder.

VI

VII

ÍNDICE GERAL

RESUMO ............................................................................................................................ III

ABSTRACT ......................................................................................................................... V

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

1.1 CONSIDERAÇÕES GERAIS.................................................................................. 1

1.2 OBJETIVO/PROBLEMA DE INVESTIGAÇÃO .................................................... 2

1.3 DESCRIÇÃO DOS CAPÍTULOS ............................................................................ 2

2 ESTADO DO CONHECIMENTO .................................................................................. 4

2.1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 4

2.2 SUPERPLASTIFICANTE ....................................................................................... 4

2.2.1 ADJUVANTES ................................................................................................ 4

2.2.2 SUPERPLASTIFICANTE (SP) ........................................................................ 5

2.3 REOLOGIA ............................................................................................................. 7

2.3.1 REOLOGIA DE FLUIDOS E SUSPENSÕES .................................................. 8

2.3.2 REOLOGIA EM PASTAS CIMENTÍCIAS .................................................... 12

2.3.3 REOLOGIA EM PASTAS QUENTES ........................................................... 14

2.4 MÉTODOS DE ENSAIO ...................................................................................... 15

2.5 INTERAÇÕES ...................................................................................................... 16

2.5.1 CIMENTO-SUPERPLASTIFICANTE ........................................................... 16

2.5.2 INTERAÇÃO/COMPATIBILIDADE ............................................................ 17

2.6 MECANISMO DE ATUAÇÃO ............................................................................. 18

2.6.1 INTERAÇÃO SUPERPLASTIFICANTE-ADIÇÕES MINERAL .................. 21

3 MATERIAIS E PROCEDIMENTOS ............................................................................ 24

3.1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................... 24

3.2 MATERIAIS SELECIONADOS ........................................................................... 24

3.2.1 CIMENTO ...................................................................................................... 24

3.2.2 CINZAS VOLANTES .................................................................................... 24

3.2.3 FÍLER CALCÁRIO ........................................................................................ 25

3.2.4 SUPERPLASTIFICANTE .............................................................................. 25

3.2.5 ÁGUA DE AMASSADURA .......................................................................... 26

3.3 COMPOSIÇÕES ADOTADAS ............................................................................. 26

3.4 ENSAIOS .............................................................................................................. 27

3.4.1 CONE DE MARSH ........................................................................................ 28

3.4.2 MINI-ABAIXAMENTO ................................................................................ 30

3.4.3 VISCOSÍMETRO DE BROOKFIELD ........................................................... 30

4 METODOLOGIA ......................................................................................................... 33

4.1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................... 33

4.2 DOSAGEM ........................................................................................................... 33

4.3 PROCESSO DE MISTURA .................................................................................. 33

4.4 CAMPANHA EXPERIMENTAL .......................................................................... 35

4.4.1 INTRODUÇÃO .............................................................................................. 35

4.4.2 CONE DE MARSH ........................................................................................ 35

4.4.3 MINI-ABAIXAMENTO ................................................................................ 36

VIII

IX

4.4.4 VISCOSÍMETRO DE BROOKFIELD ........................................................... 36

4.4.5 PERDA DE TRABALHABILIDADE AO LONGO DO TEMPO ................... 37

5 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DE RESULTADOS .................................................. 39

5.1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................... 39

5.2 CONE DE MARSH ............................................................................................... 39

5.2.1 TEMPERATURA AMBIENTE ...................................................................... 39

5.2.2 VARIAÇÃO DE TEMPERATURA ............................................................... 47

5.3 MINI - ABAIXAMENTO ...................................................................................... 53


5.3.2 VARIAÇÃO DA TEMPERATURA ............................................................... 59

5.4 VISCOSÍMETRO DE BROOKFIELD .................................................................. 64


5.4.2 PERDA DE TRABALHABILIDADE ............................................................ 68

6 CONCLUSÕES ............................................................................................................ 80

6.1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................... 80

6.2 PRINCIPAIS CONTRIBUIÇÕES.......................................................................... 80

6.3 DESENVOLVIMENTO FUTUROS ...................................................................... 82

7 BIBLIOGRAFIA .......................................................................................................... 83

8 ANEXOS ...................................................................................................................... 85

X

XI

LISTA DE SIGLAS/ABREVIATURAS

Alfabeto Latino

A: Água

L: Ligante

A/L: Razão água ligante

SP: Superplastificante

C: Cimento

CV: Cinzas Volantes

FC: Fíler Calcário

TA: Temperatura Ambiente

Alfabeto Grego

Ʈ: Tensão de Corte

: Gradiente de velocidade

η: Viscosidade da suspensão

K: Constante

Φ: Compacidade

η0: Viscosidade do meio líquido

ϕ_máx: Compacidade máxima

[η]: Viscosidade intrínseca da suspensão

τ0: Tensão limite de escoamento

A,a,B,b,C,k,α,β,δ: Constantes

XII

XIII

ÍNDICE DE FIGURAS

FIGURA 1: MODELO DE PLACAS PARALELAS UTILIZADAS POR NEWTON PARA EXPLICAR A

VISCOSIDADE DE UM LÍQUIDO (BARNES, 1989) ................................................................. 9

FIGURA 2: DISTRIBUIÇÃO DE VELOCIDADE DE UM FLUIDO LAMINAR (CAMÕES, 2002) ............... 9

FIGURA 3: FLUIDO DE BINGHAM (CAMÕES, 2002) .................................................................. 11

FIGURA 4: RESULTADO COMPARATIVO DA FLUIDEZ MÉDIA PARA AS QUATRO TEMPERATURAS

ESTUDADAS. (CALADO, ET AL, 2012) ............................................................................. 15

FIGURA 5: AÇÃO DOS SP SOBRE AS PARTÍCULAS DE LIGANTE (COUTINHO, 1988) .................... 16

FIGURA 6: EFEITO DOS SUPERPLASTIFICANTES SOBRE AS PASTAS DE CIMENTO (MINDESS E

YOUNG, 1981) .............................................................................................................. 16

FIGURA 7: ESQUEMA ELUCIDATIVO DA REPULSÃO ELETROSTÁTICA (RAMACHANDRAN ET AL.,

1998) ............................................................................................................................ 17

FIGURA 8: REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA (RAMACHANDRAN ET AL., 1998) .......................... 19

FIGURA 9: ADSORÇÃO DE MOLÉCULAS DE SUPERPLASTIFICANTE NUMA PARTÍCULA DE CIMENTO:

(A) MONOCAMADA E (B) ENROLADO (RAMACHANDRAN ET AL., 1998). ........................... 20

FIGURA 10: COMPOSIÇÕES ADOTADAS CONTENDO CV ........................................................... 26

FIGURA 11: COMPOSIÇÕES ADOTADAS CONTENDO FC ............................................................ 27

FIGURA 12: TRANSPOSIÇÃO DAS PERCENTAGENS DE SP PADRÃO PARA SÓLIDOS DE SP ............ 27

FIGURA 13: CONE DE MARSH ................................................................................................ 28

FIGURA 14: DEFINIÇÃO DO PONTO DE SATURAÇÃO NO CONE DE MARSH (CAMÕES, 2002) ........ 28

FIGURA 15: DIFERENTES TIPOS DE COMPORTAMENTOS REOLÓGICOS (AÏTCIN, 1998) ............... 29

FIGURA 16: MINI-ABAIXAMENTO .......................................................................................... 30

FIGURA 17:VISCOSÍMETRO DO TIPO BROOKFIELD................................................................... 31

FIGURA 18: EXEMPLO DE REOGRAMAS (CAMÕES, 2005)......................................................... 31

FIGURA 19: INTRODUÇÃO DO LIGANTE NO BALDE DE AMASSADURA ........................................ 34

FIGURA 20: 1ª INCORPORAÇÃO (5/8 A+ 1/3 SP) FIGURA 21: 2ª INCORPORAÇÃO (1/12 A +1/3

SP) ............................................................................................................................... 34

FIGURA 22: 3ª INCORPORAÇÃO (1/12 A +1/3 SP) .................................................................... 34

FIGURA 23: EXECUÇÃO DO ENSAIO DE CONE DE MARSH ........................................................ 35

FIGURA 24: EXECUÇÃO DO ENSAIO DE MINI-ABAIXAMENTO .................................................. 36

FIGURA 25: EXECUÇÃO DO ENSAIO DE BROOKFIELD............................................................... 36

FIGURA 26: VISCOSÍMETRO BANHO-MARIA ........................................................................... 38

FIGURA 27: BALDE MANTIDO EM BANHO-MARIA .................................................................... 38

XIV

XV

FIGURA 28: DOSAGEM ÓTIMA DE SÓLIDOS DE SP NO CONE DE MARSH PARA CV ..................... 39

FIGURA 29: RESUMO DA DOSAGEM ÓTIMA NO CONE DE MARSH A TA PARA CV...................... 40

FIGURA 30: RESUMO DA DOSAGEM ÓTIMA NO CONE DE MARSH A TA PARA FC ...................... 41

FIGURA 31: DOSAGEM ÓTIMA DE SP NO CONE DE MARSH PARA FC ........................................ 42

FIGURA 32: INTERVALO DE % SP ÓTIMO PARA CV E FC EM FUNÇÃO DO LIGANTE ................... 43

FIGURA 33: TEMPO DE ESCOAMENTO PARA % DE SP EM FUNÇÃO DO CIMENTO ....................... 44

FIGURA 34: INTERVALO DE % SP ÓTIMO PARA CV E FC EM FUNÇÃO DO CIMENTO .................. 44

FIGURA 35: DOSAGENS ÓTIMAS DE SÓLIDOS DE SP A UTILIZAR NA PERDA DA

TRABALHABILIDADE ...................................................................................................... 45

FIGURA 36: RESUMO DA PERDA DA TRABALHABILIDADE NO CONE DE MARSH A TA PARA CV 46

FIGURA 37 RESUMO DA PERDA DA TRABALHABILIDADE NO CONE DE MARSH A TA PARA FC .. 47

FIGURA 38: RESUMO DA PERDA DA TRABALHABILIDADE NO CONE DE MARSH A 30ºC PARA CV

..................................................................................................................................... 48

FIGURA 39: RESUMO DA PERDA DA TRABALHABILIDADE NO CONE DE MARSH A 30ºC PARA FC49

FIGURA 40: COMPARAÇÃO DO TEMPO DE ESCOAMENTO NO CONE DE MARSH PARA 0% ........... 50

FIGURA 41:COMPARAÇÃO DO TEMPO DE ESCOAMENTO NO CONE DE MARSH PARA 20% CV .... 51

FIGURA 42: COMPARAÇÃO DO TEMPO DE ESCOAMENTO NO CONE DE MARSH PARA 40% CV ... 51

FIGURA 43: COMPARAÇÃO DO TEMPO DE ESCOAMENTO NO CONE DE MARSH PARA 60% CV ... 51

FIGURA 44: COMPARAÇÃO DO TEMPO DE ESCOAMENTO NO CONE DE MARSH PARA 20% FC ... 52

FIGURA 45: COMPARAÇÃO DO TEMPO DE ESCOAMENTO NO CONE DE MARSH PARA 40% FC ... 52

FIGURA 46: DOSAGEM ÓTIMA DE SÓLIDOS DE SP NO MINI-ABAIXAMENTO PARA CV .............. 54

FIGURA 47: RESUMO DIÂMETRO MÉDIO NO MINI-ABAIXAMENTO A TA PARA CV ................... 55

FIGURA 48: RESUMO DO DIÂMETRO MÉDIO NO MINI-ABAIXAMENTO A TA PARA FC ............... 56

FIGURA 49: DOSAGEM ÓTIMA DE SP NO MINI-ABAIXAMENTO PARA FC ................................. 56

FIGURA 50: DOSAGENS ÓTIMAS DE SÓLIDOS DE SP PARA A PERDA DE TRABALHABILIDADE ..... 57

FIGURA 51: RESUMO DA PERDA DA TRABALHABILIDADE NO MINI-ABAIXAMENTO A TA PARA

CV ............................................................................................................................... 58

FIGURA 52: RESUMO DA PERDA DA TRABALHABILIDADE NO MINI-ABAIXAMENTO A TA PARA

FC ................................................................................................................................ 58

FIGURA 53: RESUMO DA PERDA DA TRABALHABILIDADE NO MINI-ABAIXAMENTO A 30ºC PARA

CV ............................................................................................................................... 59

XVI

XVII

FIGURA 54: RESUMO DA PERDA DA TRABALHABILIDADE NO MINI-ABAIXAMENTO A 30ºC PARA

FC ................................................................................................................................ 60

FIGURA 55: COMPARAÇÃO DOS DIÂMETROS NO MINI-ABAIXAMENTO PARA 0% ...................... 62

FIGURA 56: COMPARAÇÃO DOS DIÂMETROS NO MINI-ABAIXAMENTO PARA 20% CV .............. 62



FIGURA 59: COMPARAÇÃO DOS DIÂMETROS NO MINI-ABAIXAMENTO PARA 20% FC .............. 63

FIGURA 60: COMPARAÇÃO DOS DIÂMETROS NO MINI-ABAIXAMENTO PARA 40% FC .............. 63

FIGURA 61: EXEMPLIFICAÇÃO DA TRANSIÇÃO DOS PONTOS OBTIDOS NO VISCOSÍMETRO DE

BROOKFIELD RESPETIVAS LINHAS DE TENDÊNCIA. .......................................................... 65

FIGURA 62: VISCOSIDADE NO BROOKFIELD PARA 0% ............................................................. 66

FIGURA 63: VISCOSIDADE NO BROOKFIELD PARA 20% CV ..................................................... 66

FIGURA 64: VISCOSIDADE NO BROOKFIELD PARA 40% FC ..................................................... 66

FIGURA 65: RESUMO DAS LINHAS DE TENDÊNCIA ................................................................... 68

FIGURA 66: DOSAGEM ÓTIMA DE SP NO BROOKFIELD PARA CV E FC ..................................... 68

FIGURA 67: RESUMO PERDA DA TRABALHABILIDADE NO BROOKFIELD PARA 0% .................... 69

FIGURA 68: RESUMO PERDA DA TRABALHABILIDADE NO BROOKFIELD PARA 20% CV ............ 69

FIGURA 69: RESUMO PERDA DA TRABALHABILIDADE NO BROOKFIELD PARA 40% CV ........... 69

FIGURA 70: RESUMO PERDA DA TRABALHABILIDADE NO BROOKFIELD PARA 60% CV ............ 70

FIGURA 71: RESUMO PERDA DA TRABALHABILIDADE NO BROOKFIELD PARA 20% FC ............ 70

FIGURA 72: RESUMO PERDA DA TRABALHABILIDADE NO BROOKFIELD PARA 40% FC ............ 70

FIGURA 73: RESUMO PERDA DA TRABALHABILIDADE NO BROOKFIELD A 30ºC PARA 0% ......... 71

FIGURA 74: RESUMO PERDA DA TRABALHABILIDADE NO BROOKFIELD A 30ºC PARA 60% CV . 72

FIGURA 75: RESUMO PERDA DA TRABALHABILIDADE NO BROOKFIELD A 30ºC PARA 20%FC .. 72


FIGURA 77: RESUMO PERDA DA TRABALHABILIDADE NO BROOKFIELD A 40ºC PARA 20% CV . 73

FIGURA 78: RESUMO PERDA DA TRABALHABILIDADE NO BROOKFIELD A 40ºC PARA 20% FC . 73


FIGURA 80: RESUMO PERDA DA TRABALHABILIDADE NO BROOKFIELD A 45ºC PARA 60% CV 74

FIGURA 81: RESUMO PERDA DA TRABALHABILIDADE NO BROOKFIELD A 45ºC PARA 20% FC . 75

FIGURA 82: COMPARAÇÃO DA VISCOSIDADE E LIMITE DE ESCOAMENTO PARA 0% ................... 77

FIGURA 83: COMPARAÇÃO DA VISCOSIDADE E LIMITE DE ESCOAMENTO PARA 20% CV ........... 77

FIGURA 84: COMPARAÇÃO DA VISCOSIDADE E LIMITE DE ESCOAMENTO PARA 40% CV ........... 77

XVIII

XIX

Figura 85: Comparação da viscosidade e limite de escoamento para 60% CV 78

FIGURA 86: COMPARAÇÃO DA VISCOSIDADE E LIMITE DE ESCOAMENTO PARA 20% FC ............ 78

FIGURA 87: COMPARAÇÃO DA VISCOSIDADE E LIMITE DE ESCOAMENTO PARA 40% FC ............ 78

XX

XXI

ÍNDICE DE TABELAS

TABELA 1: RELAÇÃO ENTRE A VISCOSIDADE E A CONCENTRAÇÃO DE SUSPENSÕES (FERRARIS,

1999) ............................................................................................................................ 10

TABELA 2: RELAÇÃO ENTRE A TENSÃO DE CORTE E O GRADIENTE DE VELOCIDADE (FERRARIS,

1999) ............................................................................................................................ 11

TABELA 3: CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS GLENIUM SKY 617 .............................................. 26

TABELA 4: PROCEDIMENTO DE AMASSADURA........................................................................ 33

TABELA 5: TEMPO DE DURAÇÃO EM TA ................................................................................ 37

TABELA 6: TEMPO DE ESCOAMENTO NA CONE DE MARSH A TA PARA CV (PONTOS

INTERCALARES)............................................................................................................. 41

TABELA 7: TEMPO DE ESCOAMENTO NO CONE DE MARSH A TA PARA FC ............................... 42

TABELA 8: PERDA DA TRABALHABILIDADE NO CONE DE MARSH A TA PARA CV .................... 46

TABELA 9: PERDA DA TRABALHABILIDADE NO CONE DE MARSH A TA PARA FC .................... 46

TABELA 10: PERDA DA TRABALHABILIDADE NO CONE DE MARSH A 30ºC PARA CV ................ 48

TABELA 11: PERDA DA TRABALHABILIDADE NO CONE DE MARSH A 30ºC PARA FC ................ 49

TABELA 12: RESUMO DOS TEMPOS DE ESCOAMENTO PARA A VARIAÇÃO DE TEMPERATURA - CV

..................................................................................................................................... 50

TABELA 13: RESUMO DOS TEMPOS DE ESCOAMENTO PARA A VARIAÇÃO DE TEMPERATURA - FC

..................................................................................................................................... 50

TABELA 14: DIÂMETRO MÉDIO NO MINI-ABAIXAMENTO A TA PARA CV ................................ 54

TABELA 15: DIÂMETRO MÉDIO NO MINI-ABAIXAMENTO PARA FC.......................................... 55

TABELA 16: PERDA DA TRABALHABILIDADE NO MINI-ABAIXAMENTO A TA PARA CV ............ 57

TABELA 17: PERDA DA TRABALHABILIDADE NO MINI-ABAIXAMENTO A TA PARA FC ............ 58

TABELA 18: PERDA DA TRABALHABILIDADE NO MINI-ABAIXAMENTO A 30ºC PARA CV ......... 60

TABELA 19: PERDA DA TRABALHABILIDADE NO MINI-ABAIXAMENTO A 30ºC PARA FC .......... 60

TABELA 20: RESUMO DO DMÉDIO NO MINI-ABAIXAMENTO PARA A VARIAÇÃO DE TEMPERATURA -

CV ............................................................................................................................... 61

TABELA 21: RESUMO DO DMÉDIO NO MINI-ABAIXAMENTO PARA A VARIAÇÃO DE TEMPERATURA -

FC ................................................................................................................................ 61

TABELA 22: RESUMO DAS LINHAS DE TENDÊNCIA .................................................................. 67

TABELA 23: RESUMO VISCOSÍMETRO BROOKFIELD ................................................................ 79

XXII

Reologia de misturas cimentícias com incorporação de superplastificante

1

1 INTRODUÇÃO

1.1 CONSIDERAÇÕES GERAIS

Os adjuvantes são utilizados já desde o tempo romano, onde estes utilizavam a clara de ovo, o

sangue, e leite e a banha para melhorar a trabalhabilidade das suas pastas (Coutinho, 1988).

Devido à crescente especificação dos betões, a criação de adjuvantes foi crescendo, havendo

hoje em dia vários tipos, com diversas características. A sua comercialização teve várias

etapas e várias fases de estudo, tendo-se verificado, apenas a partir de 1938 o uso e

comercialização racional a grande escala dos adjuvantes (Coutinho, 1988).

Um dos adjuvantes mais utilizados são os redutores de água de alta gama

(Superplastificantes), que devido à sua utilização permitem, a redução da razão água/ligante,

mas mantendo a sua trabalhabilidade. Este adjuvante é o escolhido para a realização da

campanha experimental, devido à sua principal característica.

Para a correta utilização do adjuvante (Superplastificante) é necessário compreender a sua

interligação com a matriz cimentícia, interação que conduz a um conjunto de questões

pertinentes, a que este trabalho pretende dar um contributo para o seu esclarecimento, a saber:

A dosagem ótima de superplastificante é, em geral, referida como uma percentagem da

quantidade de cimento da mistura. No caso de substituição de cimento por pequenas

quantidades de adições minerais, a quantidade de superplastificante pode, também, ser

relacionada apenas com o teor de cimento das misturas. Mas, e no caso de betões ou

argamassas com grandes quantidades de substituição de cimento por, por exemplo, cinzas

volantes?

A quantidade de superplastificante deve ser referida ao conteúdo total de ligante ou apenas ao

do cimento? Será que a ação do superplastificante é mais eficaz em matrizes de cimento ou

em matrizes cimentícias contendo adições minerais?

Como se processa, a perda de trabalhabilidade ao longo do tempo das misturas cimentícias

com superplastificante? Será a presença das adições minerais vantajosas neste aspeto?

Qual o efeito da temperatura na reologia das misturas cimentícias?

Para o estudo da interação entre os vários componentes é necessário o conhecimento de vários

fenómenos. Um dos mais importantes a estudar é a reologia no estado fresco. Este fenómeno é

a principal causa da possibilidade da redução da razão água/ligante, pois, com a adição do

superplastificante, é possível uma suspensão das partículas sólidas numa menor quantidade de

água. Devido à complexa tarefa de medição de parâmetros reológicos nos betões, aos custos


2

associados e à necessidade de utilização de equipamentos de elevadas dimensões, são, em

geral, efetuados ensaios expeditos e de caracterização física em pastas cimentícias, para tentar

efetuar uma extrapolação dos resultados. Apesar dessa extrapolação, a reologia do betão

nunca é completamente estabelecida devido a fatores como: o facto das pastas de cimento não

serem testadas sob as mesmas condições fronteira existentes no betão, não consideração da

contribuição dos agregados, velocidade de corte, a temperatura e a energia da mistura.

1.2 OBJETIVO/PROBLEMA DE INVESTIGAÇÃO

Atualmente as especificações existentes à volta do betão, são cada vez mais exigentes, pois a

engenharia quer chegar sempre mais longe, e para tal é necessária a compreensão das ligações

entre os materiais existentes, e também a criação de novos materiais. Assim, a presente

motivação é contribuir para a compreensão de um produto que cada vez mais é utilizado na

produção de betões, nomeadamente os de alto desempenho.

Devido à existente discórdia entre autores, nomeadamente quando parte do cimento é

substituído por uma adição, foi criada uma campanha experimental que visa, utilizar o

cimento, o superplastificante, as cinzas volantes e o fíler calcário, em diferentes percentagens

para tentar perceber o seu comportamento.

Da campanha experimental espera-se obter esclarecimentos sobre:

A compatibilidade entre o superplastificante e as substituições minerais;

Aquando da passagem do tempo, e a ação do superplastificante;

A variação da temperatura, e a ação do superplastificante.

1.3 DESCRIÇÃO DOS CAPÍTULOS

De seguida é apresentado um resumo do que se pode encontrar nos capítulos que se seguem.

CAPÍTULO 2: Estado do conhecimento

Neste capítulo é apresentada toda a pesquisa efetuada ao longo da dissertação. Pesquisa esta

que serviu de base para o estudo apresentado, e permitiu entender o tema abordado.

Sendo assim apresentadas as várias características do superplastificante, a sua interação com

os restantes componentes e o seu mecanismo de atuação, identificar no que consiste a reologia

e os métodos de ensaio que melhor se enquadram no tema.


3

CAPÍTULO 3: Materiais e Procedimentos

Depois da recolha bibliográfica efetuada, foi necessário definir como seria realizada a

dissertação. Assim neste capítulo são apresentados os vários materiais selecionados, as

composições adotadas assim como os ensaios que se efetuaram.

CAPÍTULO 4: Metodologia

A maior decisão tomada foi qual a melhor metodologia a adotar. Que tipos de dosagens se

deviam utilizar? Que processos de mistura se adequariam melhor, para poder obter uma pasta

o mais homogénea possível? São então apresentadas neste capítulo todas as decisões tomadas,

com o fim de definir a campanha experimental o melhor possível e que melhor se enquadra na

dissertação.

CAPÍTULO 5: Resultados

Despois de efetuada a campanha experimental, foi possível analisar os resultados obtidos nos

ensaios efetuados. Assim, neste capítulo, são apresentados e analisados os resultados, de

forma comparativa, para no fim se poder retirar conclusões, e tentar responder às questões

inicialmente colocadas.

CAPÍTULO 6: Conclusões

No presente capítulo são apresentadas as principais conclusões, que permitiram responder às

questões já levantadas, assim como as principais contribuições a que a presente dissertação

deu origem.


4

2 ESTADO DO CONHECIMENTO

2.1 INTRODUÇÃO

No presente capítulo é apresentado o resultado da pesquisa bibliográfica efetuada no decorrer

da dissertação. São apresentados os vários materiais e as várias interações existentes entre

eles. São expostos os variados temas, que possibilitam o levantamento das questões a que esta

dissertação se propõe a esclarecer, com especial destaque à reologia, e no que esta consiste.

2.2 SUPERPLASTIFICANTE

2.2.1 ADJUVANTES

A utilização de adjuvante, quer no fabrico de argamassas, quer no fabrico de betões, remonta

à época do Império Romano, com o intuito de melhorar a sua trabalhabilidade. No entanto, foi

apenas a partir de 1938 que se verificou o se uso e comercialização racional a grande escala.

(Coutinho, 1988).

Segundo a especificação do LNEC E 374-1993, adjuvante é o material adicionado durante a

amassadura do betão que não exceda 5% em massa do teor de cimento do betão, para

modificar as propriedades do betão no estado fresco ou endurecido.

A finalidade da utilização de adjuvantes consiste na obtenção de especificações e

características para os betões, argamassas e pastas, modificando assim as propriedades dos

mesmos. Como por exemplo:

Aumentar a fluidez/plasticidade, sem o aumento da quantidade de água da mistura;

Acelerar ou reduzir o tempo de presa;

Acelerar ou reduzir a propagação do endurecimento;

Aumentar a resistência ao gelo e degelo;

Diminuir a permeabilidade aos líquidos;

Aumentar a tensão de rotura, sem alteração da quantidade de cimento;

Impedir a segregação e a sedimentação do cimento nas caldas de injeção;

Criar uma ligeira expansão do betão ou da argamassa;

Aumentar a aderência ao agregado às argamassas e aos betões endurecidos;

Ajudar a bombagem de betões pobres. (Coutinho 1988)


5

Existem vários tipos de adjuvantes, que se baseiam na sua função principal (LNEC E 374-

1993):

Adjuvante redutor de água/plastificante - sem afetar a trabalhabilidade, permite a

redução da dosagem de água de uma dada amassadura, ou sem modificar a dosagem

de água aumenta a trabalhabilidade, ou ainda as duas ações em simultâneo;

Adjuvante redutor de água de alta gama/superplastificante – sem afetar a

trabalhabilidade, permite uma alta redução da dosagem de água de uma dada mistura,

sem modificar a dosagem de água aumenta consideravelmente a trabalhabilidade ou as

duas ações em simultâneo;

Adjuvante retentor de água – reduz a perda de água por exsudação;

Adjuvante introdutor de ar – permite incorporar durante a amassadura uma quantidade

controlada de microbolhas de ar uniformemente distribuídas e mante-las após

endurecimento;

Adjuvante acelerador de presa – permite diminuir o tempo de transição do estado

plástico para o estado rígido do betão;

Adjuvante acelerador de endurecimento – acelera o desenvolvimento das resistências

iniciais no betão, afetando ou não o tempo de presa;

Adjuvante retardador de presa – prolonga o tempo de transição do estado plástico para

o estado rígido no betão;

Adjuvante hidrófugo – reduz a absorção capilar do betão endurecido.

Para os vários tipos de betão, argamassa ou pastas, a dosagem de adjuvante é expressa em

percentagem da massa do cimento, referenciada pelo fabricante.

Apesar dos adjuvantes serem benéficos para o betão, quando a dosagem destes não é

respeitada, e for excessiva, o efeito do superplastificante poderá ser até nociva, não

permitindo por exemplo que o betão ganhe presa.

2.2.2 SUPERPLASTIFICANTE (SP)

O SP está disponível no mercado em forma líquida ou pó que é objetivo de estudo em vários

países, devido ao seu principal contributo às pastas, argamassas e betões. Este adjuvante

proporciona um aumento da trabalhabilidade das amassaduras, ou permite a diminuição da

razão A/L. Este adjuvante permite obter betões com propriedades mais elevadas, visto a razão

A/L ser um dos fatores mais importantes nas características mecânicas dos betões, devido à


6

sua influência direta nas propriedades, tanto na fase endurecida, como no estado fresco.

O uso de superplastificante, permite que a tensão necessária para que o escoamento ocorra

seja de valores muito baixos, através da dissipação das partículas de cimento, permitindo

assim a obtenção de betões mais fluidos. (Tattersal e Banfill, 1983); (Flatt, 2004),

A sua classificação é feita através da sua natureza, podendo ser assim classificados em 4

categorias: condensado de melamina formaldeído sulfonatado, condensado de naftaleno

formaldeído sulfonatado, linhossulfonatos modificados e outros, incluindo ésteres de ácido

sulfónico, ésteres de carbohidratos, etc (Coutinho, 1988)

No que diz respeito ao seu uso, o momento de adição do SP é muito importante na sua

atuação. Este é, normalmente, adicionado na mesma altura da adição da água à amassadura.

Mas, estudos revelam que a adição do SP depois, do início da hidratação do cimento já

proporcionou resultados mais eficientes. A sua percentagem ótima varia bastante de produto

para produto, assim deve ser usado de acordo com as instruções do produtor. A indicação da

percentagem a utilizar é indicada na ficha técnica fornecida pelo produtor. A sua dosagem é

referente à quantidade de cimento utilizada (massa), sendo assim possível obter um conjunto

de percentagens padrão [0,15% ; 0,20% ; 0,50% ; 1,00% ; 2,00%].

Estudos feitos (Chiocchio e Paulini, 1985) em pastas de cimento, permitiram concluir que a

adição do SP no período de dormência na condução do trabalho de calorimetria, pouco depois

do início da amassadura, (hidratação do cimento sem adjuvantes) proporciona a máxima

trabalhabilidade nas pastas, sendo as causas indicadas no capítulo 4.3.

Dependendo da sua aplicação, são obtidos diferentes resultados: para SP usado como redutor

de razão A/L é verificado um aumento das resistências mecânicas nos betões, assim como

uma diminuição da permeabilidade, retração, etc. Caso seja apenas usado como SP, obtém-se

betões de elevada qualidade, oferecendo uma maior trabalhabilidade, tanto na colocação em

obra como na presença de elevada percentagem de armadura. (RILEM, 1999)

A adição de superplastificante permite (RILEM, 1999):

No estado fresco

Aumento da massa volúmica do betão;

Acréscimo substancial da fluidez/consistência;

Aumento da coesão da mistura, consequência da diminuição da quantidade de água;

Ligeiro aumento do teor de ar no betão, especialmente para dosagens elevadas de

superplastificante;

Aumento significativo da capacidade de bombagem, resultando uma melhoria


7

generalizada da trabalhabilidade e da coesão;

Diminuição da segregação.

Durante a presa

Retardamento de presa, caso o superplastificante seja utilizado apenas como

fluidificante;

Redução da exsudação, provocada pela diminuição da razão A/L;

Com a redução da exsudação pode haver um aumento da fissuração.

Fase endurecido, apesar da influência do superplastificante não ser direta mas sim da

diminuição da ração A/L, a utilização do superplastificante permite,

Aumento considerável das resistências mecânicas;

Elevada redução da permeabilidade do betão;

O aparecimento de ar na mistura, que não constitui uma melhoria ao comportamento

sobe a ação de gelo e degelo;

Maior resistência a agentes agressivos;

Diminuição da fluência;

Redução da retração de secagem;

Diminuição da absorção capilar.

É importante a seleção de um superplastificante adequado para o respetivo tipo de cimento

utilizado no fabrico do betão, devido ao fato de que nem todos os tipos de superplastificante

disponíveis no mercado reagem da mesma maneira da presença de determinados ligantes

(Camões 2002).

2.3 REOLOGIA

O termo reologia foi introduzido em 1920 por Eugene Bingham, tendo a etimologia da

palavra “reologia” origem nos vocábulos gregos, “rheos” (fluir) e “logos” (ciência ou estudo),

logo, reologia pode ser definida como: a ciência que estuda a deformação e escoamento da

matéria, descrevendo as relações entre força, deformação e tempo. (Tattersal, 1983) (Barnes

et al, 1989)

Sendo portando um estudo importante no betão, que caracteriza propriedades de extrema

importância.

As operações mais importantes no betão são dependentes do comportamento reológico do


8

mesmo, da sua trabalhabilidade, e influenciam a qualidade das obras por interferirem em

parâmetros fundamentais, tais como: facilidade de colocação em obra, compactação,

durabilidade, o desenvolvimento das resistências mecânicas, aparência dos parâmetros,

estanquidade, etc.

De acordo com (Banfill, 2003), é pouco provável que um betão com más características no

estado fresco consiga alcançar as características desejáveis no estado endurecido, podendo

implicar a ocorrência de defeitos que podem afetar substancialmente o seu desempenho. A

importância deste aspeto levou ao desenvolvimento de vários métodos. As metodologias

correntemente utilizadas são de validade limitada, uma vez que apenas permitem obter

parâmetros relacionados com o comportamento reológico das misturas, não as caracterizando

completamente.

Para permitir a caracterização reológica do betão, entende-se o mesmo como uma

concentração de partículas em suspensão que exibe um comportamento semelhante ao de um

fluido.

Assim é necessário compreender a reologia de fluidos e suspensão.

2.3.1 REOLOGIA DE FLUIDOS E SUSPENSÕES

A reologia de fluidos e suspensões pode ser identificada da seguinte maneira: sendo o betão e

argamassas materiais compósitos e os seus constituintes os agregados, o ligante e a água, a

sua suspensão de partículas sólidas (agregados) ocorre sobre um líquido viscoso (a pasta

ligante). Identicamente, a própria pasta ligante pode ser entendida como uma suspensão, onde

as partículas de cimento, e por vezes adições minerais, se encontram suspensas num líquido

(água). A suspensão é composta por partículas de variadíssimas dimensões e formas, em

elevada concentração, estando sujeitas a um complexo balanço de forças de superfície entre as

partículas, provocando um comportamento viscoelástico não Newtoniano. Sendo possível a

aplicação dos modelos clássicos de reologia (Camões, 2002).

2.3.1.1 LÍQUIDO NEWTONIANO

Isaac Newton, em 1687, definiu a viscosidade de um fluido como a resistência ao

deslizamento das suas moléculas devido à fricção interna e, quanto maior o grau de fricção

interna de um fluido, maior é a sua viscosidade. Um líquido Newtoniano é um fluido

incompressível com viscosidade constante, a uma temperatura independente da força de corte,

ou seja, segue a lei de Newton. “A resistência que é atingida pela ausência do escorregamento


9

entre partes do líquido, mantendo tudo e o resto constante, é proporcional à velocidade com a

qual aquelas partes se separam umas das outras” (Macosko, 1994). Em sua abordagem

matemática, Newton utilizou o modelo de duas placas de áreas A, separadas por uma

distância h, movimentadas através da aplicação de uma força F, como mostra a Figura 1. De

acordo com esse modelo, a força requerida por unidade de área (F/A) para manter uma

diferença de velocidade entre as placas (dv/dx) é diretamente proporcional ao gradiente de

velocidade através do líquido. Assim, o coeficiente de proporcionalidade é igual à viscosidade

(η). A força por unidade de área é conhecida como tensão de corte (Ʈ) e o gradiente de

velocidade é conhecido como taxa de corte ( ) (Barnes et al., 1989). Se a distância entre as

duas superfícies e a velocidade não forem muito elevadas, pode-se considerar que a

distribuição da velocidade de cada plano paralelo de fluxo é linear (Figura 2).

Figura 1: Modelo de placas paralelas utilizadas por Newton para explicar a viscosidade de um

líquido (Barnes, 1989)

Figura 2: Distribuição de velocidade de um fluido laminar (Camões, 2002)

(2.1)

Em que:

F – Força de corte aplicada;

A – Área do plano paralelo à força;

S – Tensão de corte (s=F/A);

η – Coeficiente de viscosidade, ao longo

deste trabalho passe a designar por apenas

viscosidade;

– Velocidade de corte ( =dv/dy).

http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0370-44672005000100014#fig01


10

A equação (2.1) evidencia o fato da existência de proporcionalidade entre a força e o

gradiente de velocidade cujo coeficiente é designado por viscosidade.

A grande maioria das expressões propostas para descrever o comportamento das suspensões

concentradas, de partículas sólidas num líquido viscoso, é de dois tipos. Uma relaciona a

concentração da suspensão com a viscosidade, enquanto outras expressam a tensão de corte

em função do gradiente de velocidade, assumindo que a viscosidade do sistema é representada

por um só valor constante.

Nas seguintes tabelas são apresentadas as expressões frequentes mais utilizadas (Ferraris,

1999). Referente a figura 3, estudos realizados demonstra que as equações relacionam a

viscosidade com a concentração das partículas, podendo ser implementadas para descrever a

reologia de pastas, mas não se aplicam em betões devido à complexidade das suspensões. A

Tabela 1, apresenta as expressões correntes adotadas em betões, que por sua vez também são

aplicáveis a argamassas e pastas.

Tabela 1: Relação entre a viscosidade e a concentração de suspensões (Ferraris, 1999)

Autor Expressão Hipótese

Einstein η= [ ] Suspensão diluída sem interação entre partículas.

Roscoe Considera a interação entre

partículas.

Kreiger-Dougherty

(

) [ ]

Relaciona a viscosidade com a compacidade das partículas; tem

em consideração a compacidade

máxima.

Mooney ([ ]

)

Tem em conta a compacidade

máxima

η – Viscosidade da suspensão K – Constante

Φ – Compacidade – Viscosidade do mio líquido

– Compacidade máxima [η] – Viscosidade intrínseca da suspensão

A principal conclusão retirada da Tabela 2, consiste no facto de em todas, excetuando a

aplicável a um fluido Newtoniano, serem utilizadas pelo menos dois parâmetros para

descrever a reologia dos fluidos. As equações propostas por Bingham e Herschel, e Vom Berg

e Oswald-de-Waele, nomeadamente, incorporam um segundo fator caracterizante da reologia:

a tensão limite de escoamento.


11

Tabela 2: Relação entre a tensão de corte e o gradiente de velocidade (Ferraris, 1999)

Autor Expressão

Newton

Bingham

Herschel e Bulkley

Lei de potência

N=1: fluido Newtoniano

n>1:fluido dilatante n<1: fluido pseudo-plástico

Vom Berg e Oswald-de-Waele (

)

Eyring (

)

Bobertson-Stiff

Atzeni, Massida e Sanna

- tensão de corte η – viscosidade

– tensão limite de escoamento – gradiente de velocidade

A,a,B,b,C,k,α,β,δ - constantes

A tensão limite de escoamento, também designada por tensão de cedência ou limite de

escoamento, pode ser interpretada fisicamente como a tensão que é necessário ultrapassar para

que se inicie o escoamento. No que diz respeito ao limite de escoamento de um fluido,

apresentado na figura 3, este é caracterizado pelo ponto de interseção do diagrama tensão de

corte-gradiente de velocidade com o eixo correspondente à tensão de corte. A viscosidade é

representada pelo declive do diagrama. Se um fluido apresentar uma dependência linear entre

as duas grandezas referidas é designado como fluido de Bingham. (Camões, 2002)

Figura 3: Fluido de Bingham (Camões, 2002)


12

(Larrard, Ferraris e Sedram, 1998) e (Larrard, 1999), comprovaram que a expressão de

Herschel e Bulkley é a que melhor descreve o comportamento de determinados betões, como

é o caso dos betões Autocompactáveis. Contudo, a relação mais utilizada para descrever o

comportamento reológico é a expressão de Bingham, devido à possibilidade de medição dos

dois parâmetros independentemente, e, também, porque o comportamento reológico é, em

geral, traduzido satisfatoriamente recorrendo a uma relação linear (Smeplass, 1993).

Em suma, o comportamento reológico no estado fresco de pastas, argamassas e betões, pode

ser avaliado através da caracterização de dois parâmetros, ambos com significado físico: a

viscosidade e o limite de escoamento. No entanto, a maioria dos ensaios mais expeditos

apenas caracterizam um parâmetro, sendo assim necessário criar relações entre eles.

2.3.1.2 MODELO DE BINGHAM

Um dos modelos mais simples, aplicáveis a materiais que apresentem uma viscosidade

infinita até que a tensão aplicada atinja determinado limite para iniciar o escoamento é o

modelo de Bingham. Expresso pela seguinte expressão:

com (2.2)

Este modelo é linear pelo que não descreve as características reofluidificantes da generalidade

dos fluidos não Newtonianos. No entanto, muitas suspensões de partículas, tais como os

sistemas cimentícios, apresentam comportamentos próximos do de Bingham a baixas

velocidades de corte (Ferraris, 1999).

2.3.1.3 MODELO DE HERSCHEL-BULKLEY

Este modelo é considerado o mais completo em comparação aos restantes, dado que a sua

equação engloba três parâmetros. É usado para descrever materiais viscoplásticos que exibem

uma tensão de cedência com uma resposta reofluidificantes ou reoespessante, durante o

escoamento a velocidade de corte crescente. É expresso pela seguinte expressão:

(2.3)

Este modelo deduz-se à lei de Newton quando e n = 1, e ao modelo de Bingham

quando n=1 e à lei da potência quando = 0 (Ferraris, 1999).

2.3.2 REOLOGIA EM PASTAS CIMENTÍCIAS

Tal como já foi referido anteriormente, a pasta ligante também pode ser intendida como uma

suspensão, sendo ela própria composta por grãos de cimento e, por vezes, de adições


13

minerais, suspensos num líquido (água). Devido à complexa tarefa de medição de parâmetros

reológicos nos betões, são efetuados ensaios expeditos em pastas cimentícias, para tentar

efetuar uma extrapolação dos resultados. Apesar dessa extrapolação, a reologia do betão

nunca é completamente estabelecida devido a variados fatores como: fato de as pastas de

cimento não serem testadas sobre as mesmas condições que o betão, não consideração da

contribuição dos agregados, velocidade de corte, temperatura e a energia da mistura.

As pastas de cimento geralmente exibem comportamento muito complexo no seu estado

fresco, o qual é fortemente afetado por um grande número de fatores de ordem física e

química. Assim, alguns dos fatores mais importantes que afetam a reologia das pastas

cimentícias são: (Papo, 1988); (Nehdi e Rahman, 2004); (Collepardi, 1971)

Razão água/sólido;

Comportamento químico do cimento;

Reatividade química da adição;

Distribuição granulométrica, densidade, textura superficial e forma geométrica do pó;

Propriedades dos adjuvantes;

Tempo de hidratação;

Temperatura e humidade do local onde as pastas são preparadas e testadas;

As condições iniciais da mistura, como o procedimento da mistura, duração,

velocidades e capacidade da mistura.

Estudos realizados em pastas de cimento de composição química diferentes, indicaram que a

superfície específica tem um efeito menor do que a razão água/ligante e/ou a finura do

cimento (Banfil e Saunders, 1981).

De acordo com (Papo, 1988), o estudo das pastas de cimento tem especial importância na

medida em que:

Permite fornecer uma ferramenta útil para controlar a produção do cimento;

Constitui um meio de prever a influência dos adjuvantes, tais como

plastificantes/redutores de água e agentes de viscosidade sobre o comportamento do

betão;

Possibilita mais informação sobre a química do cimento;

Apoia nas aplicações especiais, como as injeções de caldas de cimento e solos sem

coesão.

Para facilitar a operação de colocação e preenchimento dos moldes, um betão deverá ser


14

constituído por uma pasta ligante com elevada deformabilidade, mas mantendo a viscosidade

necessária para garantir a uniforme suspensão das partículas.

A redução da viscosidade das misturas pode diminuir a sua capacidade para manter a

dispersão homogénea. Por outro lado, o aumento da viscosidade da pasta ligante contraria o

incremento de tensões internas resultantes da colisão das partículas. Assim, a viscosidade

deve ser mantida em nível suficientemente baixos, para manter uma fácil fluidez da massa de

betão fresco.

No que toca a adições, de acordo com (Ferraris, 2001), estas afetam as propriedades

reológicas da pasta de cimento sem alterar a composição ou comportamento dos agregados.

Por isso, é razoável selecionar adjuvantes ou minerais, apenas através da realização de

ensaios. É, portanto, explicado no seguinte capítulo a interação entre o cimento-

superplastificante assim como a interação entre adições-superplastificantes.

No que toca à influência do SP na reologia das pastas, segundo (Mikanovic e Jolicoeur,

2008), a adição de SP tem um efeito significativo sobre as propriedades reológicas dos

sistemas cimentícias. Assim, quanto maior a dosagem de SP, maior a diminuição de valores

relativos à elasticidade e à viscosidade. Os efeitos produzidos nas pastas dependem

maioritariamente da estrutura molecular e das propriedades do SP, como o peso, carga,

estrutura, etc. O mecanismo de ação do SP opõe a sedimentação, de modo a que ocorra

lentamente, retarda a hidratação inicial, dispersa as partículas de forma mais eficaz, o que

resulta de numa consolidação mais homogénea. No capítulo 2.5 e 2.6 será apresentado os

mecanismos e interações criadas entre o cimento e o SP, descrevendo assim a influência do

SP na reologia das matrizes cimentícias.

2.3.3 REOLOGIA EM PASTAS QUENTES

Nos países com temperaturas elevadas, a temperatura representa um sério desafio na produção

do betão. Embora o SP represente uma melhoria substancial na trabalhabilidade do betão, com

o passar do tempo, esta ação é diminuída. Como por exemplo, se um betão se encontra em

transporte, no camião, submetido a elevada temperaturas, a ação do SP pode mesmo diminuir

de tal modo que seja necessário uma nova adição. A figura seguinte demostra os resultados

obtidos através da experimentação, feita por (Calado, et al 2012) onde se demostra a

influência da temperatura na fluidez ao longo do tempo.

Pode-se então afirmar que com o aumento da temperatura, a duração do tempo em que o SP

se encontra ativo diminui, assim como uma diminuição da velocidade de escoamento.


15

Figura 4: Resultado comparativo da fluidez média para as quatro temperaturas estudadas.

(Calado, et al, 2012)

Os resultados demonstraram que o aumento da temperatura influencia diretamente as reações

internas que conduzem a menor tempo disponível para manuseio do betão fresco. Assim, com

o aumento da temperatura, verifica-se um aumento da viscosidade dos betões, o que conduz a

uma colocação em obra mais dificultada. Este aumento da viscosidade pode também estar

relacionado com a perda de água presente no betão, quando exposto a elevadas temperaturas.

De acordo com o estudo efetuado por, (Curto, et al 2010) onde a temperatura era de 35 ºC, é

concluído que, a quantidade de SP a utilizar terá de ser superior à quantidade ótima para obter

uma trabalhabilidade idêntica para ambientes mais amenos. É ainda referido que a adição de

SP é vantajosa para reter a trabalhabilidade mesmo em climas quentes.

Será feito, então, o estudo da influência da temperatura em diversas pastas contendo adição de

SP, para tentar extrapolar resultados para países de clima quente.

2.4 MÉTODOS DE ENSAIO

Os métodos para a determinação das propriedades reológicas de pastas, e betões podem ser

divididos em dois grupos, consoante a avaliação de um ou dois parâmetros.

Avaliação de um parâmetro: (Ferraris, 1999): ensaio de abaixamento; ensaio de

espalhamento; VB; cone de fluidez (cone de Marsh); mini-abaixamento; ensaios de

penetração: bola de Kelly; aparelho de Vicat; ensaio de Wigmore; K-slump test;

maniabilímetro LCL; ensaio de Fritsch; tubo viscosímetro; capacidade de preenchimento: L

box, box test; e aparelho de Orimet.

Ou através de aferição simultânea de 2 parâmetros: viscosímetros coaxiais do tipo Brookfield


16

e viscosímetro rotativos de cilindros coaxiais.

No capítulo 3 são explanados os ensaios que iram ser utilizados para a posterior aferição de

resultados em laboratório.

2.5 INTERAÇÕES

2.5.1 CIMENTO-SUPERPLASTIFICANTE

A interação dos adjuvantes com o sistema matricial água-cimento é muito variada e

complexa, consoante o tipo de adjuvante utilizado.

As misturas que modificam as propriedades reológicas do cimento atuam geralmente através

da fixação sobre a superfície das partículas de cimento, modificando assim o estado de

superfície.

No que diz respeito à interação SP-Cimento é bem entendida em termos de absorção

superficial do SP nas partículas de cimento, produzindo uma dispersão/desfloculação das

partículas na fase aquosa, assistida por uma repulsão electroestática e estérea. Tal como se

pode observar na Figura 5 e 6.

Figura 5: Ação dos SP sobre as partículas de ligante (Coutinho, 1988)

Figura 6: Efeito dos superplastificantes sobre as pastas de cimento (Mindess e Young, 1981)


17

Figura 7: Esquema elucidativo da repulsão eletrostática (Ramachandran et al., 1998)

A superfície do lado direito na figura 7 mostra uma parcela de uma superfície com carga

positiva, na qual as moléculas de superplastificante são absorvidas diretamente. Por sua vez,

no lado esquerdo, na parcela de uma superfície com carga negativa, a adsorção das moléculas

do superplastificante são intermediadas por catiões (Ramachandran et al., 1998).

O controlo de ajustes das quantidades a utilizar depende em especial de um equilíbrio sensível

entre as reatividades e os conteúdos respetivos dos diferentes sulfatos e ligantes. Este

equilíbrio poderá sofrer alterações com a adição dos adjuvantes, daí ser muito importante

efetuar ensaios para verificar a sua interação.

2.5.2 INTERAÇÃO/COMPATIBILIDADE

A compatibilidade entre o SP e o cimento é muito importante, em particular em matrizes

cimentícias com uma razão A/L muito baixas.

Os seus fatores de interação são amplamente reconhecidos como a finura do cimento,

composição do cimento e do SP e das condições em que são realizados os ensaios.

Assim temos os fatores associados ao cimento:

Origem e tipo de cimento, segundo (Neville, 1995) um cimento com elevado teor de

C3A pode reduzir a eficácia de uma determinada dosagem de SP;

Superfície específica e distribuição granulométrica, não podendo apenas considerar a

superfície específica do cimento, mas também a sua distribuição de tamanho, pois

segundo (Amago, 2009) uma diferente fração granulométrica pode diferenciar a sua

composição e, consequentemente, a adsorção do adjuvante;

Cimento com similar composição química e mineralógica requer maior dosagem de

SP, para obter um efeito fluidificante similar quanto maior a sua finura (Amago 2009).

Tipo de solubilidade do gesso presente no cimento.


18

Fatores associados ao SP:

Através de ensaios como o Cone de Marsh ou o Mini-Abaixamento é possível determinar a

dosagem ótima de SP a utilizar, o que se traduz numa fluidez/trabalhabilidade ótima para as

pastas de cimento. Devido a uma pequena variação da dosagem de SP empregado é possível

obter retrocessos na trabalhabilidade das pastas, por isso os fatores que influenciam são

Dosagem de superplastificante utilizado;

Peso molecular;

Sua composição e estrutura.

Fatores associados às condições de ensaio:

Momento de adição do SP;

Incompatibilidade;

Perda da fluidez ao longo do tempo.

Os resultados obtidos através do cone de Marsh e mini-abaixamento em pastas de cimento

podem ser extrapolados para o uso em betões, mas deve-se ter sempre o cuidado de que

podem não traduzir convenientemente o seu comportamento reológico. Mas a sua

extrapolação é importante pois proporciona indicações determinantes acerca do

comportamento reológico, oferecendo assim uma diminuição do número de ensaios de

amassaduras de betão necessários, que são mais morosas e dispendiosas que em pastas de

cimento.

2.6 MECANISMO DE ATUAÇÃO

O efeito dos superplastificantes é influenciado, fundamentalmente, por três fenómenos de

natureza físico-química (dispersão, adsorção e potencial de repulsão intermolecular zeta) que

resultam na desfloculação e dispersão das partículas de cimento, conferindo-lhes uma forte

carga elétrica negativa de modo a repeli-las umas das outras (Figura 8) (Camões, 2005). A sua

atuação é baseada na capacidade de ser absorvido na superfície das partículas de cimento e na

modificação da reologia no comportamento da matriz cimentícia.

A quantidade de SP absorvido depende das componentes químicas e mineralógicas da

composição de um cimento, em particular da quantidade de aluminato de tricálcio C3A, pois

este absorve muito rapidamente o SP, assim como pelos aluminoferratos tetracálcico (C4AF),

e pouco tempo depois do contacto com a água iniciam-se as suas reações de hidratação. Só

depois é que o adjuvante restante é absorvido pelos silicatos tricálcico (C3S) e pelos silicatos


19

bicálcico (C2S), que são os componentes maioritários do cimento. (Camões, 2005)

A Figura 8 apresenta a representação esquemática das várias interações existentes entre o

clínquer, as diferentes formas de sulfato de cálcio (CaSO4) e o superplastificante.

Figura 8: Representação esquemática (Ramachandran et al., 1998)

O momento de adição do SP também é muito importante no mecanismo acima apresentado.

Chioccihio e Paulini estudaram, o momento ideal de adição e concluíram que o momento

ocorre depois da hidratação do cimento. É o momento ideal pois é necessário assegurar que o

SP não é totalmente fixo pelo C3A, o que pode ocorrer se o gesso não libertar os iões de

sulfato com a rapidez necessária para primeiro reagirem com o C3A. Se os iões forem

lentamente libertados, o SP é fixo totalmente pelo C3A e então o SP e o cimento não são

compatíveis. A solubilidade de gesso é determinante para a compatibilidade entre os dois. O

gesso (sulfato de cálcio) existente no cimento, pode ter taxas de solubilidade diferentes devido

à matéria-prima utilizada no seu fabrico. Assim para ocorrer o mecanismo acima descrito, é

necessário controlar a quantidade de gesso adicionado durante o fabrico do cimento. Se

apenas estiverem disponíveis pequenas quantidades de sulfato solúveis, os sulfatos presentes

na estrutura do SP reagem e são fixos pelo C3A, deixando de estar disponíveis para promover


20

a dissipação das partículas. Sendo esta a rasão principal para a adição do SP após o

desencadeamento da hidratação das partículas de cimento (Camões, 2002).

A absorção do SP produz efeitos na matriz cimentícia do cimento (Ramachandran et al.,

1998).

Figura 9: Adsorção de moléculas de superplastificante numa partícula de cimento: (A)

monocamada e (B) enrolado (Ramachandran et al., 1998).

Físicos

Como as partículas de cimento contêm várias fases minerais de diferentes reações, com uma

variedade de defeitos químicos e estruturais, a sua hidratação inicial irá provavelmente gerar

uma superfície com importantes variações na sua densidade de carga superficial, tanto em

sinal como em magnitude. Essas cargas de superfície localizadas promovem o início de

floculação da hidratação das partículas de cimento.

Químicos

São de tão importância como os efeitos físico.

O comportamento varia consoante a família química das pastas de cimento.

Com outras famílias de SP tais como poliacrilatos, a competição com iões sulfato é

improvável que desempenhe um papel significativo.

Uma dessas interações entre o superplastificante e as partículas de cimento é a adsorção

química das moléculas de superplastificante. Foi demonstrado, que no interior da camada

adsorvida, a concentração dos principais componentes do adjuvante e do cimento variam com

uma certa distribuição, o que parece confirmar a existência de adsorção química

(Ramachandran et al., 1998). Outro mecanismo é a formação de iões complexos entre o

superplastificante e o Ca2+ conduzindo a uma diminuição da concentração de Ca2+ na

solução. Este facto contribui para o aumento do tempo de início de presa, e

consequentemente, para a retenção da fluidez, uma vez que a solução demora mais tempo a

alcançar a sobressaturação de Ca2+, o que é essencial para o início do período de aceleração

no processo de hidratação do cimento.


21

Em suma:

As moléculas de dispersão polimérica devem incluir diferentes tipos de grupos

iónicos;

Em soluções altamente alcalinas, o SP deve apresentar uma densidade de carga

elevada;

A unidade de repetição molecular deve compreender cadeias laterais;

Hidrofóbicos com caracter tensioativo mínimo;

Inibir a nucleação e crescimento dos hidratos de aluminato, etringite, com defeitos

mínimo sobre o tempo de presa.

O tempo de atuação deste adjuvante é curto: ao fim de meia hora a uma hora o seu efeito

despareceu, mesmo com betão em movimento, mas não há qualquer inconveniente em o

adicionar de novo, e assim a amassadura pode retomar a sua fluidez. (Coutinho, 1988)

2.6.1 INTERAÇÃO SUPERPLASTIFICANTE-ADIÇÕES MINERAL

Apesar das adições minerais em grande quantidade não se encontrarem implementadas na

especificação LENC E374-1993, é de muita importância a sua referência, pois atualmente é

cada vez mais frequente a sua incorporação nos betões.

Segundo a NP EN 206-1 (2007), as adições minerais são materiais inorgânicos, finamente

divididos, que podem ser adicionados ao betão com a finalidade de melhorar certas

propriedades, ou para adquirir propriedades especiais. Estas são normalmente adicionadas em

substituição, parcial ou integral, do cimento, com o intuito de alterar as suas propriedades,

físicas, químicas e mecânicas.

A grande maioria das adições utilizadas nos betões são subprodutos industriais, que se não

forem utilizados, irão ser acumulados em depósitos, o que acarretará inevitáveis riscos de

poluição do solo, da água e do ar, para além de todos os inconvenientes paisagísticos. Neste

contexto, o seu consumo nos betões, para além das vantagens no desempenho do próprio

material, é responsável por benefícios de ordem económica, de consumo de energia, de

proteção ambiental e de conservação dos recursos naturais.

As adições podem ser classificadas em duas categorias, tipo I e tipo II, de acordo com sua

reatividade (NP EN 206-1 (2007)).

As adições minerais de tipo I promovem uma ação física, aumentando a compacidade da

mistura. Exemplos: fíler calcário

As adições minerais do tipo II são produtos que apesar de não terem por si só propriedades


22

aglomerantes e hidráulicas, contêm constituintes em geral, sílica reativa sob a forma vítrea

que às temperaturas ordinárias se combinam, em presença da água, com o hidróxido de cálcio

e com os diferentes componentes do cimento, originando compostos de grande estabilidade na

água e com propriedades aglomerantes. São substâncias dotadas de grande reatividade com o

hidróxido de cálcio, mas são insolúveis e inertes na água. (Coutinho, 1988) Exemplos: as

cinzas volantes, a sílica de fumo, as pozolanas naturais, as escórias granuladas de alto-forno

moídas, o metacaulino e as cinzas de casca de arroz.

Devido à elevada finura destes materiais pozolânicos, torna-se possível melhorar

significativamente as propriedades reológicas dos betões, tais como a coesão e a viscosidade.

Reduzem-se, também, a exsudação e a segregação, principais fontes de heterogeneidade dos

betões.

Foram feitos vários estudos ao longo do tempo com conclusões distintas para várias adições.

No que diz respeito à interação entre o SP e as cinzas volantes não existem muitas

publicações. Assim, fica por esclarecer a dosagem de SP utilizada, quando é substituída uma

percentagem de cimento por adições. Será que deverá ser utilizada uma dosagem de SP com

base na percentagem de cimento utilizada ou com base no ligante formado? Quanto maior é a

substituição de cimento por adições minerais mais difícil é responder à questão anterior.

(Malhotra e Rametanianpou, 1994) referem que o comportamento é semelhante entre a adição

de sílica de fumo e a adição de cinzas volantes. Comparando as quantidades de SP em pastas

com CV com as obtidas sem adição de CV, concluíram que obtiveram valores superiores em

pastas sem a adição de CV.

(Kishna, 1996) conclui que o comportamento de dispersão piora com a adição de CV,

indicando menor ação do adjuvante.

(Lane e Best, 1978) através de estudos exaustivos em laboratório, concluíram que os SP não

compatíveis com as CV e não produzem efeitos nefastos nos betões. Mas que a sua utilização

em conjunto não faz com que as suas vantagens sejam cumulativas, pois como a água

presente já foi reduzida com a adição de CV, a adição do SP é menos efetiva.

A compatibilidade do SP com o ligante não parece ser afetada pela presença de adições

minerais, contudo é necessário assegurar a compatibilidade entre o SP e o cimento com

adições.

No que diz respeito à dosagem de SP utilizado, (Berg e Kukku, 1991), referem que a

substituição de cimento por CV não altera a dosagem de ótima de SP, se for determinada

tendo por base a massa de cimento empregue. Contudo feitos na Universidade do Minho,


23

“Influência da presença de adições minerais no comportamento do betão fresco em

composições com incorporação de superplastificantes” (Camões, 2005) apontam para

indicadores diferentes: inclusão de adições minerais, afetou o comportamento reológico das

pastas e a dosagem ótima de superplastificante deve ser determinada considerando a sua

presença. Ou seja, a quantidade de superplastificante a acrescentar em pastas e betões deve ser

referida em relação à quantidade total de pó e não só em função do teor de cimento presente

na composição. Foi também verificado que a perda de fluidez ao longo do tempo das pastas

diminuiu substancialmente com a presença de adições minerais (cinzas volantes ou fíler

calcário). Quanto maior foi a quantidade de cimento substituído por cinzas volantes ou fíler

calcário, menor foi a perda de fluidez ao longo do tempo verificada. (Camões 2005).

Segundo (Montes, et al 2012), o comportamento reológico de pastas, contendo substituição de

cimento por adições minerais, é afetado pela presença de SP pois a interação, depende da

superfície específica do ligante, das cargas superficiais e da reatividade e características da

adição/substituição mineral utilizada. É também concluído que as cinzas apresentam maior

compatibilidade com um SP à base de melamina, em comparação com linhossulfonatos,

composto de base de naftaleno e policarboxílico

De acordo com (Hallal, et al 2010), a substituição de cimento por pozolanas naturais leva a

uma considerável perda de fluidez.

Em conclusão, depara-se com uma incoerência da interação das adições, não havendo

consenso entre os autores.


24

3 MATERIAIS E PROCEDIMENTOS

3.1 INTRODUÇÃO

No presente capitulo, são apresentados os diversos materiais utilizados na companha

experimental efetuada no decorrer desta dissertação, bem como os ensaios e os vários

procedimentos adotados.

Os materiais selecionados, são utilizados no fabrico de betão convencional, e encontram-se

correntemente no mercado. Desta forma, selecionaram-se matérias de baixo custo, como as

cinzas volantes, e o fíler calcário. No que diz respeito ao cimento, foi selecionado o CEM I

42,5 R.

Os ensaios de Cone de Marsh, Mini-Abaixamento e Viscosímetro de Brookfield, foram

efetuados no Laboratório de materiais de construção do laboratório: Professor Júlio Barreiros

Martins, no Departamento de Engenharia Civil na Universidade Do Minho, situado no

Campus de Azurém, Guimarães.

3.2 MATERIAIS SELECIONADOS

3.2.1 CIMENTO

O cimento utilizado na campanha experimental foi do tipo I e da classe 42.5R, de acordo com

a NP EN 197-1, 2001. Foi gentilmente fornecido pela SECIL. A escolha deste tipo e classe de

cimento foi condicionada pela necessidade de adotar um cimento Portland, não composto,

para assim isolar e avaliar devidamente o efeito da adição de cinza volante. A seleção do

cimento também foi condicionada pela sua disponibilidade no mercado nacional, bem como

pelo seu custo. Por esta razão a classe de resistência 42.5 foi preferida à 52.5.

3.2.2 CINZAS VOLANTES

Neste trabalho, foram utilizadas, como adição mineral II, cinzas volantes amavelmente

oferecidas pela empresa Mota-Engil, em junho de 2012. As cinzas têm proveniência da

central de produção de Sines, EDP. O recurso às cinzas volantes originárias justifica-se

devido à sua maior disponibilidade.


25

3.2.3 FÍLER CALCÁRIO

Como adição mineral I foi utilizado o fíler calcário, sendo este generosamente cedido, pelo

Laboratório de Vias de Comunicação, sediado no Laboratório Professor Júlio Barreiros

Martins, no Departamento de Engenharia Civil na Universidade Do Minho. O mineral tem

como proveniência da empresa Omyal Comital Minerais e Especialidades, S.A. Este é

designado de: Fíler de carbonato de cálcio natural, MICRO 200 -OU. Em cumprimento com

os requisitos normativos: Marcação CE: EN 12620, EN 13139 e EN 13043. Especificação

LNEC E 466-2005.

3.2.4 SUPERPLASTIFICANTE

O superplastificante selecionado foi o GLENIUM SKY 617, sendo este um adjuvante

superplastificante de nova geração, com base numa cadeia de etér policarboxílico modificado,

indicado para a indústria do betão, com elevada manutenção da trabalhabilidade e

durabilidade. Sendo amavelmente cedido pela empresa BASF - EBE Construction Chemicals,

com sede em Prior Velho e delegação no Norte situada no Porto.

Com um mecanismo de ação, em que os grânulos de cimento são dispersos, tanto pelo efeito

eletrostático como, pelo efeito estérico das cadeias laterais hidrofílicas presentes na cadeia

polimérica de base. Desta forma, obtém-se uma capacidade de separação e dispersão mais

elevadas, em comparação com outros superplastificantes, e ainda uma evidente capacidade de

reduzir o conteúdo de água.

O GLENIUM SKY 617 liberta cadeias adicionais de polímeros que evitam a floculação dos

grânulos de cimento, sem inibirem a hidratação num determinado período de tempo, em

consequência da alcalinidade criada pela pasta de cimento.

A dosagem normalmente recomendada é aproximadamente 1,3 kg por 100 kg de cimento

(ligante). São possíveis dosagens superiores ou inferiores (1 a 1,7 kg por 100 kg de cimento

(ligante) às indicadas, mediante a realização de ensaios prévios, em função da relação a/c, do

tipo de cimento (ligante), da granulometria utilizada, etc.

Na tabela seguinte são apresentadas as características técnicas do superplastificante

fornecidos pelo fabricante (BASF, 2011).


26

Tabela 3: Características técnicas GLENIUM SKY 617

Função principal: Superplastificante / Forte redutos de água

Marcação CE: Segundo NP EN 934-2 como T11.1, T11.2

Aspeto: Líquido castanho

Densidade Relativa (20ºC): 1,05 ± 0,02 g/cm3

Teor em iões cloreto: < 0,1%

Teor se Sólidos 18%

Os dados técnicos aqui apresentados são fruto de resultados estatísticos. Caso se pretendam

valores de controlo, podem ser solicitados ao nosso Departamento Técnico.

3.2.5 ÁGUA DE AMASSADURA

A água utilizada em todas as amassaduras de pastas, foi proveniente da rede pública de

abastecimento de Guimarães. As suas características não foram analisadas por não ter sido

considerado necessário, pois em conforme com a especificação do LNEC E372, 1993 basta

que a água seja potável, para que se considere adequada a sua utilização.

3.3 COMPOSIÇÕES ADOTADAS

Para uma melhor perceção da interação do superplastificante com os restantes materiais,

foram selecionadas várias composições, com intuito de selecionar qual das composições

melhor se comporta com a incorporação do superplastificante à mistura.

Assim foram selecionadas 6 misturas distintas no que diz respeito ao ligante. E dentro dessas

6 misturas, foram selecionadas 5 diferentes percentagens de superplastificante.

Figura 10: Composições adotadas contendo CV

C

0,25% SP

0,30% SP

0,75% SP

1,50% SP

3,00% SP

C + 20%CV

0,25% SP

0,30% SP

0,75% SP

1,50% SP

3,00% SP

C + 40%CV

0,25% SP

0,30% SP

0,75% SP

1,50% SP

3,00% SP

C + 60%CV

0,25% SP

0,30% SP

0,75% SP

1,50% SP

3,00% SP


27

Figura 11: Composições adotadas contendo FC

Tal como já foi referido, a dosagem de SP a utilizar é, em geral, referida como uma

percentagem em função da quantidade em massa de cimento presente na mistura. Mas como

no caso em estudo são substituídas elevadas quantidades de cimento por CV e FC, a

percentagem de SP a utilizar, já não deverá ter apenas em consideração a quantidade de

cimento mas sim a totalidade de ligante “pó” utilizado. Pois como já levantada a questão

anteriormente, a substituição de cimento por outro mineral pode alterar a interligação do SP

com o ligante. Assim, as percentagens SP acima referidas são em função do ligante, onde é

apenas contabilizada sua percentagem de sólidos. Para que isso se verifique, é retirada à

quantidade de água, necessária para a amassadura, a percentagem de água presente no SP.

Assim sendo, para as várias composições elaboradas a dosagem de SP foi quantificada em

função do volume do ligante e não em termos de massa. Para tal foi necessário a transposição

das percentagens padrão em massa, para percentagem do volume do ligante utilizado, que se

demostra na figura 12.

Figura 12: Transposição das percentagens de SP padrão para sólidos de SP

3.4 ENSAIOS

De forma a aferir os resultados esperados, para posterior análise, foi criada uma campanha

experimental, na qual estão inseridos os vários ensaios. Ensaios expeditos e de fácil execução,

que nos ajudam a compreender a interligação entre os vários materiais utilizados. Os ensaios

são de seguida explanados.

C + 20%FC

0,25% SP

0,30% SP

0,75% SP

1,50% SP

3,00% SP

C + 40%FC

0,25% SP

0,30% SP

0,75% SP

1,50% SP

3,00% SP

0,15%

0,25%

0,20%

0,30%

0,50%

0,75%

1,00%

1,5%

2,00%

3,00%


28

3.4.1 CONE DE MARSH

Este ensaio permite avaliar o efeito da dosagem de SP e determinar a compatibilidade do

ligante como SP. Este consiste em registar o tempo que determinado volume de fluido demora

a escoar através do orifício de descarga.

O caudal médio de escoamento é uma grandeza que se relaciona diretamente com a fluidez

das caldas, ou seja, quanto maior o caudal médio de escoamento, maior será a fluidez

(Ferreira, 2002). Se o fluido fluir através do orifício, significa que a tensão instalada

ultrapassa o limite de escoamento. Na Figura 13 é apresentado o Cone de Marsh utilizado.

Figura 13: Cone de Marsh

O procedimento de realização do ensaio consiste no fabrico da calda seguida da medição do

tempo de escoamento no cone de Marsh. Na Figura 14, são ilustradas as relações típicas

retiradas de ensaios com o cone de Marsh. É observado, no caso de compatibilidade entre o

cimento e o superplastificante, o ponto de saturação, correspondente à dosagem ótima de

superplastificante. Idênticas conclusões podem ser determinadas recorrendo ao ensaio de

mini-abaixamento.

Figura 14: Definição do ponto de saturação no cone de Marsh (Camões, 2002)


29

Através do ensaio do cone de Marsh podem ser tipificadas quatro situações possíveis,

resultantes do estudo do comportamento reológico de pastas dotadas de reduzidas relações

A/L. A Figura 15 ilustra essas diferentes possibilidades (Aïtcin, 1998).

A Figura 15 (a) representa o caso de compatibilidade plena entre a combinação de cimento e

do superplastificante: a dosagem de SP correspondente ao ponto de saturação é reduzida

(cerca de 1.0%) e a curva decorrente do ensaio aos 60 minutos é próxima da dos 5 minutos,

mantendo-se o efeito fluidificante pelo menos durante uma hora.

A Figura 15 (b) ilustra um caso de incompatibilidade: o ponto de saturação é mal definido e

corresponde a uma dosagem elevada de SP, bem como a curva dos 60 minutos é bastante

afastada da dos 5 minutos, o que implica maiores tempos de escoamento. Por vezes, quando a

incompatibilidade é muito mais pronunciada, a pasta deixa rapidamente de fluir, podendo tal

verificar-se decorridos apenas 15 minutos após o início da mistura.

As Figuras 15 (c) e (d) representam situações intermédias. Na Figura 15 (c), a curva dos 5

minutos é similar à da Figura 15 (a) mas a curva dos 60 minutos é semelhante à da Figura (b).

Na Figura 15 (d) a curva dos 5 minutos apresenta um desenvolvimento parecido com a da (b)

e a dos 60 minutos apresenta uma posição relativamente à dos 5 minutos similar à da (a).

Figura 15: Diferentes tipos de comportamentos reológicos (Aïtcin, 1998)


30

3.4.2 MINI-ABAIXAMENTO

Este ensaio é uma variação do ensaio de espalhamento, sendo realizado para pastas mais

fluidas. Tendo como objetivo aferir o valor médio do espalhamento da pasta, medindo em

várias direções o espalhamento.

Na Figura 16 são apresentados exemplos de medição do mini-abaixamento.

Figura 16: Mini-Abaixamento

Da mesma forma que o ensaio com o Cone de Marsh, este valor é considerado um parâmetro

representativo da trabalhabilidade da pasta. O espalhamento de uma pasta, encontra-se

relacionado com a sua viscosidade e não com o limite de escoamento, dado que a operação de

levantar o molde, induz uma tensão de corte superior à tensão limite de escoamento (Camões,

2002). Caso a pasta, não sofra qualquer tipo de abaixamento este ensaio não é representativo

da consistência da composição devido ao fato de não ter sido ultrapassada a tensão limite de

escoamento.

A determinação do espalhamento permite avaliar o efeito da dosagem de superplastificante e

determinar a compatibilidade do cimento com o superplastificante, de modo semelhante ao

Cone de Marsh.

3.4.3 VISCOSÍMETRO DE BROOKFIELD

A utilização deste tipo de equipamento permite a obtenção de dois parâmetros definidores do

comportamento reológico de determinados fluidos e suspensões: o limite de escoamento, Ʈ0, e

a viscosidade, η. Para que estes parâmetros sejam definidores da reologia das misturas é

necessário que estas obedeçam a um comportamento de Newton, de Bingham ou de Herschel-

Bulkley.

É um ensaio onde é exercido um movimento de rotação num cilindro coaxial em torno do seu

eixo, a velocidades angulares constantes distintas, estando imerso numa solução. Este ensaio

permite determinar a viscosidade aparente associada a determinada velocidade angular


31

imposta. Durante a rotação, o atrito do fluido sobre o cilindro faz com que se desenvolva um

momento torsor, que é registado pelo transdutor, sendo atingido o equilíbrio quando a força

que se opõe ao movimento é igual à força registada pelo transdutor. Ou seja, para cada

velocidade angular o viscosímetro de Brookfield (apresentado na Figura 17) regista a

respetiva viscosidade aparente como se o fluido exibisse um comportamento newtoniano.

Figura 17:Viscosímetro do tipo Brookfield

Um das vantagens deste tipo de equipamento é que, combinando adequadamente a velocidade

angular com os spindles disponíveis, é possível abranger uma extensa gama de gradientes de

velocidade, tensões de corte e, consequentemente, de viscosidades. Isto é, fazendo variar o

valor da velocidade angular, é possível registar os respetivos valores das viscosidades

aparentes e, assim elaborar o reograma da pasta em estudo, traduzido pelo respetivo diagrama

. Na Figura 18 são apresentados diferentes reogramas.

Figura 18: Exemplo de reogramas (Camões, 2005)

Para poder transformar os valores retirados no ensaio em valores de tensão de corte e

gradiente de velocidade é necessário recorrer à equação (3.1):

(3.1)


32

Expressando em rpm, , a expressão (3.1) toma a forma:

(3.2)

Determinada a tensão de corte, o gradiente de velocidade obtém-se dividindo a tensão de corte

pela viscosidade aparente:

(3.3)

Assim, é possível transformar os pares de valores ( , ), resultantes do ensaio das pastas

no viscosímetro de Brookfield, em pares de valores ( , ), e construir o respetivo reograma.


33

4 METODOLOGIA

4.1 INTRODUÇÃO

Neste capítulo é apresentada a campanha experimental efetuada, assim como as deliberações

que foram tomadas em consideração no decorrer dos trabalhos. São descritas as dosagens,

assim como todos os processos da campanha efetuada.

4.2 DOSAGEM

Para a elaboração das várias composições, foram definidas algumas questões como:

Um dos aspetos mais importantes a referir é que todos os materiais são em volume e

não em massa.

A percentagem de sólidos de SP a utilizar ser em função do volume de ligante e não

em função da massa de cimento utilizado na amassadura,

Foi definida uma amassadura de 1,2ml;

A razão Água/Ligante ser constante (A/L=0,3);

À quantidade de água necessária para a amassadura, foi retirada a quantidade de água

presente no SP.

4.3 PROCESSO DE MISTURA

Após conhecimento de vários processos de mistura, e de experimentação, foi definido um

processo de mistura, apresentado na Tabela 4, que permite, uma melhor homogeneização das

diversas misturas.

Tabela 4: Procedimento de Amassadura

Procedimento Velocidade Tempo

Colocação do ligante

Mistura 60 Rpm 1 min Adicionar 5/6 A + 1/3 SP

Mistura 60 Rpm 1 min

Mistura 120 Rpm 2 min Efetuar a raspagens da pasta depositada mas paredes do balde 15 seg

Adicionar 1/12 A + 1/3 SP

Mistura 60 Rpm 45 seg Mistura 120 Rpm 1 min

Efetuar a raspagens da pasta depositada mas paredes do balde 15 seg

Adicionar 1/12 A + 1/3 SP

Mistura 60 Rpm 45 seg Mistura 120 Rpm 1 min


34

Tal com já explicado no capítulo 2, alguns autores defendem que o SP na mistura é mais

eficaz se introduzido aos poucos na mistura e não no final ou no início da última. No decorrer

das misturas experimentais foi notado um melhor comportamento quando este foi adicionado

de forma gradual, fazendo com que a mistura se tornasse mais homogénea e fluida, quando

comparado com a adição total.

Nas Figuras 19, 20, 21 e 22, não demostradas as etapas para a mistura das pastas.

Figura 19: Introdução do ligante no balde de amassadura

Figura 20: 1ª incorporação (5/8 A+ 1/3 SP) Figura 21: 2ª incorporação (1/12 A +1/3 SP)

Figura 22: 3ª incorporação (1/12 A +1/3 SP)


35

4.4 CAMPANHA EXPERIMENTAL

4.4.1 INTRODUÇÃO

Para uma campanha experimental constante e concisa foi elaborado uma sequência de

ensaios, sendo o Cone de Marsh o primeiro, o Mini-Abaixamento o segundo e o viscosímetro

de Brookfield o terceiro. Para que os materiais minerais apresentassem as mesmas condições

no decorrer da dissertação, foi definido que estes seriam primeiramente secos numa estufa a

110ºC e, posteriormente, guardados em recipientes estanques à temperatura ambiente.

Na campanha experimental as pastas foram avaliadas em função da dosagem ótima, e assim

como, em função do seu comportamento aquando submetidas a temperaturas distintas.

4.4.2 CONE DE MARSH

Para uma correta execução do ensaio, seguiu-se a norma Francesa P18 – 358 JUILLET 1985.

Antes do ensaio procedeu-se à humidificação do interior do cone, para melhor garantir que as

condições do ensaio permaneçam constantes.

No interior do cone foram colocados 1000ml, para que o caudal se mantenha o mais regular

possível, para as várias composições. Assim foi utilizado um copo de medição para o

escoamento da pasta, sendo medido o tempo de escoamento para os 300ml, tal como indica a

Figura 23.

Figura 23: Execução do ensaio de Cone de Marsh


36

4.4.3 MINI-ABAIXAMENTO

Este ensaio, tal como no cone de Marsh, necessita de uma preparação prévia. Esta preparação

consiste na lubrificação do cone e da base onde se efetua o espalhamento com óleo. Esta ação

permite que a pasta não fique agarrada às paredes do cone e assim não criar tensões que

impeçam o escoamento para a base.

Na Figura 24 é apresentada a sequencia do ensaio.

Figura 24: Execução do ensaio de Mini-Abaixamento

4.4.4 VISCOSÍMETRO DE BROOKFIELD

Para a realização do ensaio, foi vertida a pasta para outro recipiente, tal com é apresentado na

Figura 25, onde então foi mergulhado o spindle. Foi também criado um programa que permite

a medição da viscosidade a cada 5 seg.

Foram obtidas leituras a 6 velocidades distintas de forma crescente (5,15,40,60,80,100 Rpm),

e seguidamente de forma decrescente (100,80,60,40,15,5 Rpm).

Neste ensaio, foram experimentados vários spindles e a várias alturas no recipiente, mas

concluiu-se que o spidle mais indicado para a maioria das pastas foi o nº5. Nesse caso o

spindles utilizado foi o nº 5 para todas as pastas, para, assim, também obter uma melhor

comparação dos resultados.

Figura 25: Execução do ensaio de Brookfield


37

4.4.5 PERDA DE TRABALHABILIDADE AO LONGO DO TEMPO

Para a caraterização da perda de trabalhabilidade das pastas, foi definido o procedimento

conciso, sendo dividido em duas partes. A primeira referente às pastas à temperatura

ambiente, e a segunda às pastas aquando submetidas a várias temperaturas.

4.4.5.1 TEMPERATURA AMBIENTE

No que respeita à temperatura ambiente, o processo executado foi o mais simples e fácil de

executar possível, assim, o processo consiste em:

Efetuar a sequência de ensaios;

No final do último ensaio (viscosímetro de Brookfield) foram cronometrados 15 min;

a pasta que se encontrava nos recipientes de medição foi recolocada no balde de

amassadura;

No final dos 15 min, a pasta foi novamente misturada na misturadora com duração de

1 min;

Foi seguida a sequência de ensaio e o processo repetiu-se.

Este procedimento repetiu-se num total de 4 vezes, fazendo assim a passagem da mesma pasta

e obtendo o comportamento da mesma nos três ensaios, o que é traduzido pela tabela seguinte.

Tabela 5: Tempo de Duração em TA

Processo Tempo

(min)

Tempo Acumulado

(min)

Tempo decorrido após a 1ª incorporação 7 7

1ª Passagem

Cone de Marsh e Mini-Abaixamento 2 9

Viscosímetros de Brookfield 12 21

Paragem 15 36

Mistura 1 37

2ª Passagem



Paragem 15 66

Mistura 1 67

3ª Passagem



Paragem 15 96

Mistura 1 97

5ª Passagem


Viscosímetro de Brookfield 12 111


38

4.4.5.2 VARIAÇÃO DA TEMPERATURA

O processo executado foi distinto do anterior, pois foi necessário manter, o mais possível, a

temperatura da pasta. Para isso recorreu-se a uma estufa e a um equipamento de banho-maria.

Assim o processo consistiu em:

Manter os materiais e o balde de mistura numa estufa com a temperatura 5ºC acima da

temperatura de referencia, para que no final da mistura a temperatura se assemelhe o

mais possível com a temperatura de referencia;

Efetuar a sequência de ensaios, no qual se teve em consideração a passagem no Cone

de Marsh em que se efetuou a molhagem do interior do cone com água quente;

No ensaio de Brookfield, o recipiente foi mantido em banho-maria;

Figura 26: Viscosímetro Banho-maria

No final do último ensaio (viscosímetro de Brookfield) foram cronometrados 15 min,

e a pasta que se encontra nos recipientes de medição foi recolocada no balde de

amassadura que se encontrava em banho-maria;

Figura 27: Balde mantido em banho-maria

No final dos 15 min, a pasta foi novamente misturada com duração de 1 min;

Foi então seguida a sequência de ensaio e o processo repetui-se.

No decorrer dos ensaios e das várias passagens, foi medida a temperatura da pasta, para

melhor controlo. Este procedimento repetiu-se num total de 4 vezes, assim como na pasta à

temperatura ambiente, com um processo idêntico.


39

5 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DE RESULTADOS

5.1 INTRODUÇÃO

No presente capítulo, apresentar-se-ão os resultados obtidos nos ensaios efetuados durante o

trabalho experimental, ensaios esses descritos no capítulo 3. Paralelamente à sua

apresentação, os resultados serão alvo de análise com o intuito de tentar dar resposta às

questões que conduziram à realização do presente estudo.

5.2 CONE DE MARSH

Após a realização experimental, foram registados e analisados os resultados. O ensaio foi

realizado em várias etapas, tendo-se estudado diferentes percentagens de SP, assim como

diferentes temperaturas.

5.2.1 TEMPERATURA AMBIENTE

A análise foi subdividida em duas etapas, sendo a primeira correspondente à obtenção da

dosagem ótima de sólidos de SP, isto é, a percentagem de sólidos de SP a que a pasta

apresenta maior fluidez, para as várias percentagens de adição mineral tipo I e II, e a segunda

etapa à análise de tempo de escoamento da pasta correspondente à dosagem ótima com o

passar do tempo.

5.2.1.1 DOSAGEM ÓTIMA

Seguidamente, na Figura 28, são apresentados os valores de sólidos de SP ótimos encontrados

através do ensaio de Cone de Marsh. Serão apresentados na Tabela 6 os valores das passagens

para composições com CV, assim como, na Figura 29, para melhor identificação da dosagem

ótima.

Através da sua análise conclui-se que, para as várias percentagens de CV, os valores ótimos

de sólidos de SP expressos em % de ligante (c+cv) são:

Figura 28: Dosagem ótima de sólidos de SP no Cone de Marsh para CV

0%

1,13%SP

20%CV

1,13%SP

40%CV

0,75%SP

60%CV

0,75%SP

100%CV

0,25%SP


40

Podemos, então, constatar que:

Como aumento da substituição de cimento por CV a percentagem ótima de SP

diminui.

Para a composição com 100% de CV verificou-se que a dosagem ótima de sólidos de

SP encontra-se entre os 0% de sólidos de SP e os 0,25%, o que indica que, apesar de

este valor ser muito inferior ao encontrado quando é utilizado apenas cimento, o SP

atua nas cinzas volantes mas em menor quantidade.

Outo aspeto a evidenciar foi, a possibilidade de obter o tempo de escoamento para a

composição com 100% cimento, quando a percentagem de SP era de 0%, sendo

apenas possível obter o tempo de escoamento para 100% CV com 0% SP.

Foi também possível observar, que para as composições com 100% CV, a adição do

SP permitiu uma redução máxima do tempo de escoamento de aprox. 25%.

Visualmente no decurso das amassaduras, constatou-se um maior aparecimento de

bolhas no processo de mistura com o aumento da percentagem de CV.

Aquando da análise dos resultados obtidos no final da campanha experimental, à

temperatura ambiente, não foi muito percetível, qual seria percentagem ótima de sólidos

de SP, em função do ligante, a utilizar para as percentagens de 0% e 20% de CV, então

posteriormente, realizaram-se dois pontos intercalares, para despistar qual a percentagem

ótima de sólidos de SP, expressos em função do ligante, a utilizar.

Figura 29: Resumo da dosagem ótima no Cone de Marsh a TA para CV

0

5

10

15

20

25

30

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Tem

po E

scoam

ento

(s)

% SP (c+cv)

0%20% cv40% cv60% cv100% cv


41

Tabela 6: Tempo de escoamento na Cone de Marsh a TA para CV (pontos intercalares)

Ligante Cone de Marsh

CEM CV (%) SP (%) Tempo Escoamento (s)

42,5

0

0,25 -

0,30 -

0,75 -

0,95 25,28

1,13 18,50

1,50 19,15

3,00 27,62

20

0,25 -

0,30 -

0,75 15,13

1,13 11,53

1,50 13,88

3,00 23,50

40

0,25 24,00

0,30 18,00

0,75 14,00

1,50 15,00

3,00 16,00

60

0,25 15,00

0,30 13,00

0,75 9,30

1,50 10,00

3,00 9,40

100

0,00 14,50

0,25 10,80

0,75 10,70

3,00 10,81

Na Tabela 7 e na Figura 30 são apresentados os dados referentes a adição mineral I.

Figura 30: Resumo da dosagem ótima no Cone de Marsh a TA para FC

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00

Tem

po E

scoam

ento

(s)

% SP (c+fc)

0%20% fc40% fc100% fc


42

Tabela 7: Tempo de escoamento no Cone de Marsh a TA para FC


CEM FC (%) SP (%) Tempo Escoamento (s)

42,5

0

0,25 -

0,30 -

0,75 -

0,95 25,28

1,13 18,50

1,50 19,15

3,00 27,62

20

0,25 40,04

0,30 26,02

0,75 14,60

1,50 12,00

3,00 19,30

40

0,25 10,00

0,30 8,00

0,75 7,60

1,50 8,25

3,00 8,50

100

0,00 16,25

0,25 5,06

0,75 5,40

3,00 6,19

Por intermédio à análise da Figura 30 e Tabela 7, é possível concluir que a dosagem ótima de

SP a utilizar para as duas percentagens de FC é a apresentada na Figura 31.

Figura 31: Dosagem ótima de SP no Cone de Marsh para FC

Mais uma vez, deparou-se que quanto maior a substituição de cimento menor a percentagem

ótima de SP, e que para 100% FC, a percentagem de sólidos de SP encontra-se dentro dos 0 e

0,25%, tal como para 100% de CV, o que indica que apesar de menor atuação, aquando

comparado com 100% C, o SP atua no fíler calcário.

É possível ainda referir, que a ação do SP nas composições com 100% FC teve uma eficácia

de 70%.

Visualmente constatou-se que o aparecimento de bolha é mais tardio que para as misturas

contendo CV.

0%

1,13%SP

20%FC

0,75%SP

40%FC

0,75%SP

100%FC

0,25%SP


43

Nas Figuras 32 e 34 são apresentados resumos dos intervalos da percentagem ótima de sólidos

de SP em função do ligante e em função apenas do cimento. As Figuras foram elaboradas,

tendo em conta o valor ótimo obtido através do ensaio de Cone de Marsh, e o valor

imediatamente anterior, sendo o intervalo de % ótima de sólidos de SP paras as composições.

Figura 32: Intervalo de % SP ótimo para CV e FC em função do ligante

Como se pode verificar pela Figura 34, a variação entre a dosagem de CV e FC, e a % de

sólidos de SP, expressos em função do ligante, aparentemente tem uma aproximação linear.

Ao testar a hipótese de ser uma combinação linear, podemos verificar, que os valores obtidos

são muito próximos dos valores retirados do ensaio.

(

) (

)

20% CV: 0,8×1,13+0,2×0,25=0,954, sendo o valor retirado do ensaio de 1,13.




44

20% FC: 0,8×1,13+0,2×0,25=0,954, sendo o valor retirado do ensaio de 0,75.

40% FC: 0,6×1,13+0,4×0,25=0,778, sendo o valor retirado do ensaio de 0,75.

Seguidamente, na Figura 33, é apresentado o tempo de escoamento, quando a percentagem de

sólidos de SP é referenciada em função apenas do cimento.

Figura 33: Tempo de Escoamento para % de SP em função do cimento

Figura 34: Intervalo de % SP ótimo para CV e FC em função do cimento

0

5

10

15

20

25

30

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Tem

po d

e E

scoam

ento

(s)

% SP (cimento)

0%

20% cv

40% cv

60% cv

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 1 2 3 4 5

Tem

po d

e E

scoam

ento

(s)

% SP (cimento)

0%

20% fc

40% fc


45

Quando avaliada a percentagem ótima de sólidos de SP, em função apenas do cimento

presente na composição, verifica-se um aumento do intervalo de SP ótimo com o aumento do

CV. Ao contrário do que acontece na Figura 32, na Figura 34, não é tão percetível, a área de

ação do SP, deste modo, pode-se concluir que a ação conjunta do ligante com o SP, apresenta

um comportamento mais linear e com uma área de ação mais restrita aquando comparado com

a ação do SP só no cimento.

5.2.1.2 PERDA DE TRABALHABILIDADE

Nesta segunda etapa, foi determinado um tempo padrão, já anteriormente descrito, onde foi

avaliado o tempo de escoamento da pasta para a sua dosagem ótima, no instante inicial

(1ªPassagem), passados 37 minutos (2ªPassagem), passados 67 minutos (3ªPassagem) e por

fim ao final de 97minutos (4ªPassagem). Tal como já descrito acima, os intervalos intercalares

de % de sólidos de SP, foram efetuados depois da campanha experimental à temperatura

ambiente, assim, as % de sólidos de SP para a perda de trabalhabilidade, nas percentagens de

0% e 20% de CV, não sejam as percentagens obtidas anteriormente. Assim, as % de sólidos

de SP a utilizar são apresentadas na Figura

Figura 35: Dosagens ótimas de sólidos de SP a utilizar na perda da trabalhabilidade

Na tabela 8 e Figura 36, são apresentados os vários tempos de escoamento para as várias

percentagens de CV, no qual através da sua análise se pode concluir que:

Dentro de cada percentagem de CV existe um aumento do tempo de escoamento com

o passar do tempo, sendo este aumento mais notório entre a 1ª e 3ª passagem,

rondando a perdas de trabalhabilidade entre os 20 e 40%, seguido de um aumento mais

lento entra a 3ª e 4ª.

Para 60%CV existe uma curva de inflexão na 3ª passagem (resultado atípico) mas com

a mesma tendência a aumentar o tempo de escoamento.

Depara-se, também, que, com o aumento da percentagem de CV utilizada, o tempo de

escoamento é menor, sendo que para a composição de 40%CV a percentagem do

aumento de tempo de escoamento é menor.

0%

1,5%SP

20%CV

1,5%SP

40%CV

0,75%SP

60%CV

0,75%SP

0%FC

1.5%SP

20%FC

1,50%SP

40%FC

0,75%SP


46

Tabela 8: Perda da Trabalhabilidade no Cone de Marsh a TA para CV

Figura 36: Resumo da perda da trabalhabilidade no Cone de Marsh a TA para CV

A Tabela 9 e Figura 37 apresentam os valores do tempo de escoamento para as duas

percentagens de FC utilizadas.

Tabela 9: Perda da Trabalhabilidade no Cone de Marsh a TA para FC


CEM FC (%) Duração (min) Tempo Escoamento (s)

42,5

20

0 14,56

37 17,94

67 19,53

97 20,59

40

0 8,60

37 11,06

67 12,50

97 15,32

0

5

10

15

20

25

30

35

0 30 60 90

Tem

po d

e es

coam

ento

(s)

Duração (min)

0%

20% cv

40% cv

60% cv 0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

0 30 60 90

Tem

po (

%)

Duraçâo (min)

0%

20%

40%

60%


CEM CV (%) Duração (min) Tempo Escoamento (s)

42,5

0

0 19,72

37 27,19

67 31,00

97 32,18

20

0 13,00

37 17,16

67 19,69

97 21,94

40

0 12,00

37 14,00

67 16,47

97 17,68

60

0 7,85

37 9,91

67 16,56

97 11,85


47

Figura 37 Resumo da perda da trabalhabilidade no Cone de Marsh a TA para FC

Através da análise da Figura 37 e da Tabela 9 acima apresentada é possível concluir que, tal

como para as composições com substituição de cimento por CV:

Dentro de cada percentagem de FC existe um aumento do tempo de escoamento com o

passar do tempo.

Sendo que para a percentagem de 20% FC este aumento é maior entre a 1ª e 2ª

passagem, diminuindo de intensidade entre a 2ª e 4ª passagem.

Depara-se, também, que, com o aumento da percentagem de FC utilizada o tempo de

escoamento é menor.

Existe uma significativa diminuição do tempo de escoamento para a dosagem de 40%.

Quando se efetua a comparação entre a substituição de cimento pelas duas adições

minerais, não se verifica grande discrepância de valores de tempo de escoamento.

Verificou-se apenas visualmente, uma melhor homogeneização da pasta aquando da

substituição pelo fíler calcário, o que pode ser a causa de um tempo de escoamento,

um pouco inferior quando comparado com a substituição por cinzas volantes.

5.2.2 VARIAÇÃO DE TEMPERATURA

Nesta fase da campanha experimental, procedeu-se apenas à determinação da perda da

trabalhabilidade da dosagem ótima de sólidos de SP, apresentadas na Figura 35, antes dos

pontos intercalares, efetuados depois da campanha experimental à temperatura ambiente, para

cada uma das composições, com fim de aferir o comportamento das mesmas com a variação

da temperatura. Sendo a variação dividida em 30ºC, 40ºC e 45ºC.

Assim, são apresentados na Tabela 10 e na Figura 38 os tempos de escoamento da pasta para

0

5

10

15

20

25

30

35

0 30 60 90

Tem

po d

e es

coam

ento

(s)

Tempo (min)

0%

20% fc

40% fc0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

0 30 60 90

Tem

po (

%)

Duraçâo (min)

0%

20% fc

40% fc


48

30ºC, como exemplo, pois nas restantes temperaturas o comportamento apresenta o mesmo

padrão. Encontrando-se as restantes figuras em anexo.

Tabela 10: Perda da Trabalhabilidade no Cone de Marsh a 30ºC para CV


CEM CV (%) Duração (min) Tempo Escoamento (s)

42,5

0

0 22,35

37 27,35

67 32,00

97 36,41

20

0 17,62

37 22,35

67 23,12

97 27,47

40

0 13,66

37 18,85

67 21,93

97 24,06

60

0 11,69

37 13,19

67 14,56

97 14,60

Figura 38: Resumo da perda da trabalhabilidade no Cone de Marsh a 30ºC para CV

Sendo agora apresentados os valores obtidos para a substituição de cimento por FC, na Tabela

11 e Figura 39.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 30 60 90

Tem

po d

e E

scoam

ento

(s)

Duração (min)

0% cv

20% cv

40% cv

60% cv0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 30 60 90

Tem

po (

%)

Duraçâo (min)

0%

20%

40%

60%


49

Tabela 11: Perda da Trabalhabilidade no Cone de Marsh a 30ºC para FC


CEM FC (%) Duração (min) Tempo Escoamento (s)

42,5

20

0 17,18

37 23,18

67 25,44

97 26,78

40

0 12,06

37 16,09

67 18,59

97 20,84

Figura 39: Resumo da perda da trabalhabilidade no Cone de Marsh a 30ºC para FC

Com a análise da Figura 38 e 39, e das Tabelas 10 e 11 é possível efetuar a análise do

comportamento das pastas, onde é visível tanto para as composições com CV e FC que:

Dentro de cada composição, existe um aumento do tempo de escoamento com o passar

do tempo.

Com o aumento da percentagem da adição mineral utilizada, o tempo de escoamento

vai diminuindo.

Efetuando a comparação dos valores obtidos para os dois minerais, mais uma vez o

tempo de escoamento é ligeiramente menor para as pastas com substituição de

cimento por FC.

De seguida nas Tabelas 12 e 14 são apresentados os tempos de escoamento para as diversas

temperaturas assim como nas Figuras 40 a 45 onde se ilustram o comportamento das várias

pastas às várias temperaturas.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 30 60 90

Tem

po d

e E

scoam

ento

(s)

Tempo (min)

0% cv

20% fc

40% fc

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 30 60 90

Tem

po (

%)

Duraçâo (min)

0%

20% fc

40% fc


50

Tabela 12: Resumo dos tempos de escoamento para a variação de temperatura - CV

Ligante Tempo Escoamento (s)

CEM CV (%) Duração (min) Temp. Ambiente 30ºC 40ºC 45ºC

42,5

0

0 19,72 22,35 16,19 37,35

37 27,19 27,35 23,37 54,53

67 31,00 32,00 29,25 80,00

97 32,18 36,41 33,84 233,00

20

0 13,00 17,62 13,06 14,50

37 17,16 22,35 16,07 17,31

67 19,69 23,12 19,59 20,00

97 21,94 27,47 22,03 24,84

40

0 12,00 13,66 11,12 12,30

37 14,00 18,85 13,38 15,47

67 16,47 21,93 14,34 20,00

97 17,68 24,06 17,22 22,75

60

0 7,85 11,69 9,06 7,00

37 9,91 13,19 10,50 12,94

67 16,56 14,56 12,41 17,03

97 11,85 14,60 13,38 17,07

Tabela 13: Resumo dos tempos de escoamento para a variação de temperatura - FC

Ligante Tempo Escoamento (s)

CEM CV (%) Duração (min) Temp. Ambiente 30ºC 40ºC 45ºC

42,5

20

0 14,56 17,18 12,18 13,53

37 17,94 23,18 17,03 17,94

67 19,53 25,44 20,94 23,85

97 20,59 26,78 24,45 27,25

40

0 8,60 12,06 11,6 12

37 11,06 16,09 15,9 14,44

67 12,50 18,59 19,84 19,28

97 15,32 20,84 22,4 21,84

Figura 40: Comparação do tempo de escoamento no Cone de Marsh para 0%

0 50 100 150 200 250

0

37

67

97

Tempo de Escoamento (s)

Du

raçã

o (

min

)

45ºC

40ºC

30ºC

22ºC


51

Figura 41:Comparação do tempo de escoamento no Cone de Marsh para 20% CV

Figura 42: Comparação do tempo de escoamento no Cone de Marsh para 40% CV

Figura 43: Comparação do tempo de escoamento no Cone de Marsh para 60% CV

0 5 10 15 20 25 30

0

37

67

97


Du

raçã

o (

min

)

45ºC

40ºC

30ºC

22ºC

0 5 10 15 20 25 30

0

37

67

97


Du

raçã

o (

min

)

45ºC

40ºC

30ºC

22ºC

0 5 10 15 20 25 30

1

2

3

4


Du

raçã

o (

min

)

45ºC

40ºC

30ºC

22ºC


52

Figura 44: Comparação do tempo de escoamento no Cone de Marsh para 20% FC

Figura 45: Comparação do tempo de escoamento no Cone de Marsh para 40% FC

Quando se efetua a comparação dos valores acima apresentados nas Figuras 40 a 45, entre as

várias temperaturas, é de salientar que:

Em todas as temperaturas o comportamento das pastas, manteve a mesma tendência,

de aumentar o tempo de escoamento com a duração do ensaio, o que seria de esperar,

pois com o passar do tempo, as pastas tendem a ganhar presa.

Em todas as temperaturas, a pasta apresenta uma diminuição do tempo de escoamento

com o aumento da percentagem de adição mineral utilizada.

Para a temperatura ambiente e para a temperatura de 40ºC o tempo de escoamento é

menor que para as restantes temperaturas. Este fenómeno não é o esperado, pois tal

como apresentado no capítulo 2.3.3, com o aumento da temperatura deveria ocorrer

um aumento do tempo de escoamento, e não o sucedido. Sendo portanto de salientar

que, os valores obtidos não permitem uma comparação direta entra as temperaturas.

0 5 10 15 20 25 30

0

37

67

97

Tempo de escoamento (s)

Du

raçã

o (

min

)

45ºC

40ºC

30ºC

22ºC

0 5 10 15 20 25 30

0

37

67

97


Du

raçã

o (

min

)

45ºC

40ºC

30ºC

22ºC


53

5.3 MINI - ABAIXAMENTO

O segundo ensaio da campanha experimental, Mini-Abaixamento, tal como o Cone de Marsh

permite obter a dosagem ótima da percentagem de SP a utilizar em cada composição, através

da medição dos diâmetros de espalhamento, sendo a dosagem ótima aquela que apresentar

maior diâmetro.

Tal como já referido este ensaio expedito, permite uma medição do diâmetro da pasta

aquando do levantamento do cone. Este ensaio é complementar ao ensaio do Cone de Marsh,

permitindo assim muitas vezes despistar o valor da dosagem ótima.

O ensaio foi realizado em várias etapas, onde se estudaram diferentes percentagens de SP

assim como diferentes temperaturas.


Como o ensaio de Mini-Abaixamento faz parte da sequência de ensaio da campanha

experimental. O seguimento do ensaio é o mesmo que anteriormente explicado no ensaio do

Cone de Marsh. Assim, teve duas etapas distintas, sendo a primeira para encontrar a dosagem

ótima e a segunda correspondente à análise do comportamento das pastas com o passar do

tempo é variando a temperatura das pastas.


Depois de a pasta passar no Cone de Marsh, esta é colocada no mini-cone, e ensaiada para

permitir a medição do seu diâmetro de espalhamento.

Seguidamente, são apresentados os diâmetros médios retirados do ensaio, que nos permite

obter a dosagem ótima de SP referente ao Mini-Abaixamento, e assim comparar com a

dosagem ótima retirada do ensaio de Cone de Marsh, já como explicado na capítulo 5.2.1.1,

foram efetuados pontos intermédios de % de sólidos de SP, depois de efetuada a champanhe

experimenta à temperatura ambiente para as composições de 05 e 20% CV.

Em que depois da análise da Figura 47 e da Tabela 14 correspondente à utilização das CV

apresentada, verifica-se que a dosagem de SP a utilizar corresponde à dosagem de SP

encontrada no ensaio de Cone de Marsh.

Assim, na Figura 46, encontra-se a dosagem ótima de SP a utilizar na perda da

trabalhabilidade.


54

Figura 46: Dosagem ótima de sólidos de SP no Mini-Abaixamento para CV

Tabela 14: Diâmetro médio no Mini-Abaixamento a TA para CV

Ligante Mini-Abaixamento

CEM CV (%) SP (%) Dmédio (cm)

42,5

0

0,25 -

0,30 -

0,75 4,50

0,95 11,50

1,13 11,55

1,50 10,50

3,00 10,00

20

0,25 -

0,30 5,50

0,75 10,80

1,13 13,65

1,50 11,75

3,00 11,50

40

0,25 8,80

0,30 10,20

0,75 13,25

1,50 12,65

3,00 12,90

60

0,25 13,25

0,30 12,25

0,75 18,00

1,50 17,20

3,00 16,65

100

0,00 10,40

0,25 18,10

0,75 18,75

3,00 18,15

0%

1,13%SP

20%CV

1,13%SP

40%CV

0,75%SP

60%CV

0,75%SP

100%CV

0,25%SP


55

Figura 47: Resumo diâmetro médio no Mini-Abaixamento a TA para CV

Para as dosagens contendo FC, são apresentados os valores, na Tabela 15 e Figura 48.

Tabela 15: Diâmetro médio no Mini-Abaixamento para FC

Ligante Mini Abaixamento

CEM FC (%) SP (%) Dmédio

42,5

0

0,25 -

0,30 -

0,75 4,5

0,95 11,50

1,13 11,55

1,50 10,5

3,00 10

20

0,25 7,20

0,30 9,15

0,75 12,50

1,50 14,55

3,00 12,75

40

0,25 12,50

0,30 13,60

0,75 17,25

1,50 17,15

3,00 16,75

100

0,00 6,50

0,25 -

0,75 -

3,00 -

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Dm

édio

(cm

)

% SP

0%20% cv40% cv60% cv100% cv


56

Figura 48: Resumo do diâmetro médio no Mini-Abaixamento a TA para FC

Com a análise dos dois objetos é retirada a dosagem ótima de SP a utilizar, apresentada na

Figura 49:

Figura 49: Dosagem ótima de SP no Mini-Abaixamento para FC

Feita a comparação com os valores da percentagem de SP a utilizar para cada composição:

Salienta-se que as percentagens correspondem ao ensaio de Cone de Marsh.

E que tal como referido na análise do ensaio de Cone de Marsh, com o aumento da

substituição de cimento pelo mineral, a necessidade de SP diminui.

É possível também observar, que para a percentagem de 100% de FC, apenas se

obteve um valor, pois como as restantes pastas apresentavam uma consistência, muito

liquida, e com valores superiores a 20 cm, não foi possível a sua medição. Mas da

mesma ausência de valores é possível concluir que o SP atua sobre o fíler calcário, e

não só sobre o cimento, apesar de ser em menor quantidade.

Outra relação que se retira é a de que com o aumento da substituição de cimento pela

adição mineral o diâmetro aumenta, o que indica uma maior fluidez, e o mesmo

acontece no ensaio de Cone de Marsh, que com o aumento da substituição o tempo de

escoamento diminui, indicando assim também uma maior fluidez.

Para a composição com 100% CV, obteve-se uma eficácia máxima de aprox. 75%, o

que vai de encontro com o retirado no ensaio de Cone de Marsh.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00

Dm

édio

(cm

)

% SP

0%

20% fc

40% fc

100% fc

0%FC

1.13%SP

20%FC

1,50%SP

40%FC

0,75%SP

100%FC

0,25%SP


57

5.3.1.2 PERDA DA TRABALHABILIDADE

Esta fase do ensaio foi efetuada para apenas as dosagens ótimas de cada pasta, seguindo a

sequência da campanha experimental. Sendo mais uma vez salientado que os pontos

intercalares apresentados nas Tabelas 14 e 15, apenas foram efetuados depois da conclusão da

campanha experimental, à temperatura ambiente, assim sendo as dosagens ótimas a utilizar

paras as composições são apresentadas na Figura 50:

Figura 50: Dosagens ótimas de sólidos de SP para a perda de trabalhabilidade

Foram então medidos os diâmetros de cada pasta com o fim de aferir o comportamento das

mesmas. Na Tabela 16 e na Figura 51, são apresentados os diâmetros médios para as várias

composições, assim como um gráfico onde se resumem os dados e que permite uma melhor

comparação entre as várias percentagens de mineral utilizado.

Tabela 16: Perda da Trabalhabilidade no Mini-Abaixamento a TA para CV


CEM CV (%) Duração (min) Dmédio (cm)

42,5

0

0 11,45

37 11,90

67 11,75

97 11,75

20

0 13,80

37 13,50

67 13,95

97 14,35

40

0 14,10

37 14,15

67 14,20

97 14,80

60

0 20,00

37 21,35

67 17,25

97 17,15

0%

1,5%SP

20%CV

1,5%SP

40%CV

0,75%SP

60%CV

0,75%SP

20%FC

1,50%SP

40%FC

0,75%SP


58

Figura 51: Resumo da perda da trabalhabilidade no Mini-Abaixamento a TA para CV

No que diz respeito às composições contendo fíler calcário, são apresentados na Tabela 17 e

Figura 52 os valores obtidos.

Tabela 17: Perda da Trabalhabilidade no Mini-Abaixamento a TA para FC


CEM FC (%) Duração (min) Dmédio (cm)

42,5

20

0 13,6

37 13,5

67 14,4

97 15,1

40

0 16,4

37 16,9

67 16,4

97 16,4

Figura 52: Resumo da perda da trabalhabilidade no Mini-Abaixamento a TA para FC

0

5

10

15

20

25

0 30 60 90

Dm

édio

(cm

)

Duração (min)

0%

20% cv

40% cv

60% cv0

5

10

15

20

25

0 30 60 90

Dm

édio

(%

)

Duraçâo (min)

0%20%40%60%

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 30 60 90

Dm

édio

(cm

)

Passagem

20% fc

40% fc

0%

0

5

10

15

20

25

0 30 60 90

Dm

édio

(%

)

Duraçâo (min)

20%

40%

0%


59

Ao efetuar a análise das Tabelas 16 e 17 e das Figuras 51 e 52, constatou-se que:

Dentro das várias percentagens, os valores dos diâmetros não diferem

significativamente, observando-se assim uma linha quase horizontal, na Figura 53.

Para a percentagem de 60% CV, observou-se um ligeiro aumento dos diâmetros, em

comparação com as restantes percentagens de CV. Constatou-se, também, que existiu

um ligeiro aumento até à segunda passagem, sendo seguida de uma diminuição nas

passagens seguintes. Este acontecimento poderá ser explicado pela elevada segregação

das composições. Visualmente, foi possível constatar que no final da mistura existiu

uma elevada concentração de cinzas à superfície. O que não levou a uma pasta

homogénea.

Quando comparadas as mesmas percentagens dos dois minerais, denota-se, que ao

contrário das pastas contendo CV, as pastas de FC apresentam um aumento ligeiro do

diâmetro médio com o aumento da quantidade substituída.

De notar também, que não é possível fazer uma comparação entre as perdas de

trabalhabilidade entre o ensaio de Cone de Marsh e o Mini-Abaixamento, pois estas

são de ordens de grandeza muito distintas.

5.3.2 VARIAÇÃO DA TEMPERATURA

Tal como descrito no capítulo referente ao ensaio de Cone de Marsh, apenas se efetuou a

variação da temperatura para as pastas de dosagem ótima de SP, apresentadas nas Figuras 35

ou 50.

Assim, nas Tabelas 18 e 19 e nas Figuras 53 e 54, são apresentados os valores refentes à

temperatura de 30ºC como exemplo, encontrando-se os restantes gráficos em anexo.

Figura 53: Resumo da perda da trabalhabilidade no Mini-Abaixamento a 30ºC para CV

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 30 60 90

Dm

édio

(cm

)

Duração (min)

0%

20% cv

40% cv

60% cv0

5

10

15

20

25

0 30 60 90

Dm

édio

(%

)

Duraçâo (min)

0%20%40%60%


60

Tabela 18: Perda da Trabalhabilidade no Mini-Abaixamento a 30ºC para CV


CEM CV (%) Duração (min) Dmédio (cm)

42,5

0

0 12,95

37 12,90

67 12,90

97 13,25

20

0 14,30

37 14,55

67 15,50

97 14,70

40

0 15,30

37 15,00

67 14,85

97 14,70

60

0 17,40

37 17,00

67 16,70

97 16,75

Figura 54: Resumo da perda da trabalhabilidade no Mini-Abaixamento a 30ºC para FC

Tabela 19: Perda da Trabalhabilidade no Mini-Abaixamento a 30ºC para FC


CEM FC (%) Duração (min) Dmédio (cm)

42,5

20

0 15,2

37 15,1

67 15,5

97 15,6

40

0 16,9

37 16,6

67 16,6

97 16,8

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 30 60 90

Dm

édio

(cm

)

Duração (min)

20% fc

40% fc

0%0

5

10

15

20

25

0 30 60 90

Dm

édio

(%

)

Duraçâo (min)

20%

40%

0%


61

Efetuando a análise das Tabelas 18 e 19 e das Figuras 53 e 54 conclui-se que:

Para cada uma das percentagens de CV e FC, verificou-se que o diâmetro manteve-se

quase inalterado com o passar do tempo.

Constatou-se também que existe um aumento do diâmetro com o aumento da

percentagem de mineral, sendo não muito significante mas que vem confirmar o

sucedido no ensaio de Cone de Marsh, pois com o aumento da substituição realizada a

pasta apresenta-se mais fluída.

De seguida na Tabela 20 e 21 e nas Figuras 55 a 60 são apresentados os diâmetros obtidos

para as várias temperaturas.

Tabela 20: Resumo do Dmédio no Mini-Abaixamento para a variação de temperatura - CV

Mini-Abaixamento

Ligante

Dmédio (cm)

CEM CV (%) Duração (min) Temp. Ambiente 30 40 45

42,5

0

0 11,45 12,95 12,90 12,55

37 11,90 12,90 12,80 11,75

67 11,75 12,90 12,15 12,10

97 11,75 13,25 12,35 11,00

20

0 13,80 14,30 15,95 16,05

37 13,50 14,55 15,60 15,45

67 13,95 15,50 15,50 16,10

97 14,35 14,70 16,00 14,60

40

0 14,10 15,30 15,80 16,20

37 14,15 15,00 15,05 15,60

67 14,20 14,85 15,30 14,85

97 14,80 14,70 14,95 14,55

60

0 20,00 17,40 17,50 17,80

37 21,35 17,00 18,50 17,75

67 17,25 16,70 17,50 17,50

97 17,15 16,75 17,60 16,75

Tabela 21: Resumo do Dmédio no Mini-Abaixamento para a variação de temperatura - FC

Mini-Abaixamento

Ligante Dmédio (cm)

CEM FC (%) Duração (min) Temp. Ambiente 30º 40 45

42,5

20

0 13,55 15,15 17,50 16,15

37 13,50 15,10 17,25 15,85

67 14,35 15,50 16,85 15,50

97 15,10 15,60 16,55 15,05

40

0 16,40 16,85 18,00 17,75

37 16,90 16,55 17,50 17,20

67 16,40 16,60 17,00 16,95

97 16,40 16,75 17,00 16,20


62

Figura 55: Comparação dos diâmetros no Mini-Abaixamento para 0%

Figura 56: Comparação dos diâmetros no Mini-Abaixamento para 20% CV


0 5 10 15 20 25

0

37

67

97

Dmédio (cm)

Du

raçã

o (

min

)

45ºC

40ºC

30ºC

22ºC

0 5 10 15 20 25

1

2

3

4

Dmédio (cm)

Du

raçã

o (

min

)

45ºC

40ºC

30ºC

22ºC

0 5 10 15 20 25

0

37

67

97

Dmédio (cm)

Du

raçã

o (

min

)

45ºC

40ºC

30ºC

22ºC


63


Figura 59: Comparação dos diâmetros no Mini-Abaixamento para 20% FC

Figura 60: Comparação dos diâmetros no Mini-Abaixamento para 40% FC

As conclusões retiradas, das Figuras 55 a 60 e das Tabelas 20 e 21 a cima apresentadas, não

são muito conclusivas, pois o sucedido não foi o esperado em alguns dos casos. Mas

globalmente pode-se afirmar que com o aumento da percentagem de CV, o diâmetro aumenta

0 5 10 15 20 25

1

2

3

4

Dmédio (cm)

Du

raçã

o (

min

)

45ºC

40ºC

30ºC

22ºC

0 5 10 15 20 25

0

37

67

97

Dmédio (cm)

Du

raçã

o (

min

)

45ºC

40ºC

30ºC

22ºC

0 5 10 15 20 25

0

37

67

97

Dmédio (cm)

Du

raçã

o (

min

)

45ºC

40ºC

30ºC

22ºC


64

em todas as temperaturas. Na utilização de FC a 40ºC e 45 ºC, obteve-se uma diminuição do

diâmetro com o aumento da percentagem empregue. Outra constatação semelhante em todas

as percentagens de mineral utilizado, é que a pasta à temperatura de 40ºC, apresenta uma

maior fluidez, quando comparada com as restantes temperaturas, não sendo comprovado.

Assim, fazendo a análise por passagens de cada temperatura pode-se afirmar que:

Para 0% a TA e 30ºC, obteve-se diâmetros com tendência a manter-se com as

passagens. Para as temperaturas de 40ºC e 45ºC, constatou-se que os diâmetros têm

tendência a diminuir com as passagens. Assim apesar dos resultados pouco

conclusivos podemos concluir que para esta percentagem, o aumento da temperatura

faz com o diâmetro diminuía, logo perca fluidez.

Para 20% CV os resultados não são muito correntes, pois existe uma tendência de

aumento do diâmetro até aos 30ºC, aos 40ºC os diâmetros tendem a manter-se quase

inalterados e aso 45ºC os diâmetros tendem a diminuir.

Para 40% CV e à TA, os diâmetros tendem a aumentar com as passagens, os que não

acontece com as restantes temperaturas, que apresentam uma tendência contrária.

Para 60% CV os diâmetros das passagens tendem a diminuir com o aumento da

temperatura. Apenas a 40ºC dos diâmetros tendem a manter-se com as passagens.

Para 20% FC os diâmetros apresentam tendência a aumentar até à temperatura de

30ºC, invertendo a tendência nos 40ºC e nos 45ºC.

Para 40% FC, nas duas primeiras temperaturas dos diâmetros das passagens tendem a

manter-se. Para a temperatura de 40ºC e 45ºC, estes tem tendência a diminuir.

5.4 VISCOSÍMETRO DE BROOKFIELD

Seguidamente, são apresentados os resultados do ensaio no viscosímetro de Brookfield,

divididos em duas etapas, fazendo assim a continuidade aos ensaios já apresentados.

A primeira etapa é referente ao comportamento das pastas, com várias dosagens de SP.

Através desta etapa, é possível mais uma vez confirmar qual a melhor percentagem de SP a

utilizar nas várias composições

A segunda etapa diz respeito ao Perda da Trabalhabilidade das pastas, a dosagem ótima com a

variação da temperatura e perceber qual o seu comportamento.


65


Dentro da primeira etapa, existem dois tópicos distintos. Sendo o primeiro utilizado para

comparar e encontrar a dosagem ótima de SP a utilizar. A segunda a perda da trabalhabilidade

da dosagem ótima à temperatura ambiente, podendo assim depois ser comparada com a

variação de temperatura, que será feita de segunda etapa.


Para encontrar a dosagem ótima de SP a utilizar, foram submetidas todas as pastas ao ensaio

de Brookfield. Depois de retirados os vários valores de viscosidade que o programa permite

obter, foi aplicado o modelo de Bingham, e caraterizadas as curvas ascendentes e

descendentes.

Na Figura 61 é exemplificado o processo de passagem das curvas para as linhas de tendência.

Figura 61: Exemplificação da transição dos pontos obtidos no Viscosímetro de Brookfield

respetivas linhas de tendência.

Através da curva descendente foi retirada a linha de tendência linear.

Depois de obter todas as linhas de tendência das várias percentagens de SP, é feita então a

análise dos resultados.

Mais uma vez referencia-se, que neste ensaio, não foram contemplados os pontos intermédios.

Nas Figuras 62 a 64 serão apresentados alguns resultados dos obtidos.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 5 10 15 20 25

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)

Tramo descendente

0%CV - 0,75%SPTramo descendente

0%CV - 1,5%SPTramo descendente

0%CV - 3,0%SP 0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 5 10 15 20 25

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)

0,75%SP

1,5%SP

3,0% SP


66

Figura 62: Viscosidade no Brookfield para 0%

Figura 63: Viscosidade no Brookfield para 20% CV

Figura 64: Viscosidade no Brookfield para 40% FC

Fazendo a análise das Figuras 62 a 64, observa-se que em todos eles existe um padrão. Esse

padrão é notório e permite-nos encontrar a dosagem ótima de SP a utilizar. Assim, ao efetuar

a análise observamos que á medida que são feitos os ensaios nas várias percentagens de

y = 2,7605x + 20,025

R² = 0,9845

y = 2,1762x + 6,7039

R² = 0,9958

y = 2,2648x + 10,55

R² = 0,9926 0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 5 10 15 20

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)

0,75% SP

1,5% SP

3,0% SP

y = 2,9224x + 18,495

R² = 0,9643

y = 0,9211x + 9,0182

R² = 0,9901

y = 0,8876x + 4,5758

R² = 0,997

y = 1,1305x + 5,1863

R² = 0,9973

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 10 20 30

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)

0,30% SP

0,75% SP

1,5% SP

3,0% SP

y = 1,8583x + 11,59

R² = 0,984

y = 1,2601x + 9,0989

R² = 0,9735

y = 0,6x + 2,8468

R² = 0,9994

y = 0,8629x + 1,2175

R² = 0,9952

y = 0,7301x + 2,6812

R² = 0,9998

0

10

20

30

40

50

60

0 5 10 15 20

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)

0,25%SP

0,30%SP

0,75%SP

1,5%SP

3,0%SP


67

sólidos de SP, os valores do limite de escoamento e a viscosidade diminui até uma certa

percentagem e depois torna a aumentar. A percentagem onde o limite de escoamento e a

viscosidade é a menor, é a percentagem ótima retirada do ensaio.

Comparando os resultados dos ensaios anteriores, mais uma vez as percentagens retiradas do

ensaio de Brookfield são análogas às retiradas dos restantes ensaios, na primeira fase, pois

como foram efetuados pontos intercalares depois da campanha experimental, para o ensaio de

Cone de Marsh e Mini-abaixamento, foram obtidos valores mais refinados.

Na Tabela 22 e na Figura 65 é apresentado o resumo os valore obtidos através das linhas de

tendência obtidas no ensaio de Viscosímetro de Brookfield.

Tabela 22: Resumo das linhas de tendência

Composição SP(%) Limite de

escoamento (Ʈ0)

Viscosidade

(η)

0%

0,25 - -

0,30 - -

0,75 20,03 2,76

1,50 6,70 2,18 3,00 10,55 2,26

20%CV

0,25 - -

0,30 18,50 2,92

0,75 9,02 0,92

1,50 4,58 0,89

3,00 1,13 5,19

40%CV

0,25 11,59 1,86

0,30 9,10 1,26

0,75 2,85 0,60

1,50 1,22 0,86

3,00 2,68 0,73

60%CV

0,25 2,84 0,54

0,30 1,77 0,40

0,75 0,61 0,29

1,50 0,34 0,31

3,00 0,81 0,40

20%FC

0,25 17,55 2,22

0,30 18,53 1,65

0,75 6,49 0,74

1,50 3,54 0,51

3,00 4,08 0,79

40%FC

0,25 4,02 0,46

0,30 2,37 0,31

0,75 0,72 0,20

1,50 0,62 0,25

3,00 1,23 0,31


68

Figura 65: Resumo das linhas de tendência

Analisando a Tabela 22 e a Figura 65 é possível concluir que as pastas apresentam um

comportamento semelhante, tanto no que toca à sua viscosidade (η), como no que toca à sua

tensão de corte (Ʈ0), isto é, o SP diminui, quer no Ʈ0, quer na η. Apresentam, assim, uma

diminuição do valor até ao seu ponto ótimo, seguido de um ligeiro aumento nas restantes

percentagens.

Então, depois de feita a análise da Figura 65 são retiradas as percentagens de sólidos de SP a

utilizar nas várias composições, apresentadas na Figura 66.

Figura 66: Dosagem ótima de SP no Brookfield para CV e FC

5.4.2 PERDA DE TRABALHABILIDADE

Depois de retiradas as dosagens ótimas de sólidos de SP, apresentadas na Figura 66, iniciou-

se a segunda etapa do ensaio. Esta segunda etapa, tal como os restantes ensaios, faz parte da

campanha experimental descrita anteriormente, e faz o seguimento da sequência de ensaios da

campanha experimental.

Abaixo serão apresentadas as Figuras 67 a 72, demonstrando o comportamento das pastas.

0

5

10

15

20

25

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00

Lim

ete

de

esco

amen

to (

Ʈ0)

%SP

0%20%CV40%CV60%CV20%FC40%FC

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00

Vis

cosi

dad

e (η

)

%SP

0%20%CV40%CV60%CV20%FC40%FC

0%

1,5%SP

20%CV

1,5%SP

40%CV

0,75%SP

60%CV

0,75%SP

20%FC

1,5%SP

40%FC

0,75%SP


69

Figura 67: Resumo Perda da Trabalhabilidade no Brookfield para 0%

Figura 68: Resumo Perda da Trabalhabilidade no Brookfield para 20% CV


0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 5 10 15 20

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)

t=0 mint=37 mint=67 mint=97 min

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 30 60 90

(%

)

Duração (min)

Viscosidade

Limite de escoamanto

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 5 10 15 20

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)

t=0 min

t=37 min

t=67 min

t=97 min

Limite de

EscoamentoViscosidade

t=0 min 2,17 0,63t=37 min 2,25 0,67t=67 min 1,97 0,71t=97 min 1,93 0,74

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 30 60 90

(%

)

Duração (min)

Viscosidade


0

2

4

6

8

10

12

14

0 5 10 15 20

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)

t=0 min

t=37 min

t=67 min

t=97 min 0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 30 60 90

(%

)

Duração (min)

Viscosidade


Limite

EscoamentoViscos idade

t=0 min 6 ,66 0 ,93t=37 min 6 ,68 1,10t=67 min 6 ,89 1,26t=97 min 6 ,76 1,41

Limite de


t=0 min 1,72 0 ,47t=37 min 1,55 0 ,47t=67 min 1,54 0 ,44t=97 min 1,52 0 ,46


70


Figura 71: Resumo Perda da Trabalhabilidade no Brookfield para 20% FC

Figura 72: Resumo Perda da Trabalhabilidade no Brookfield para 40% FC

Ao efetuar a análise das figuras 67 a 72 é possível observar que:

À medida que aumenta a percentagem de adição mineral, a viscosidade das pastas

diminui, o que indica mais uma vez que com o dos minerais estudados tem influência

0

1

2

3

4

5

6

0 5 10 15 20

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)

t=0 min

t=37 min

t=67 min

t=97 min0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 30 60 90

(%

)

Duração (min)

Viscosidade


0

5

10

15

20

25

0 5 10 15 20

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)

t=0 min

t=37 min

t=67 min

t=97 min0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 30 60 90

(%

)

Duração (min)

Viscosidade


0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 5 10 15 20

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)

t=o min

t=37 min

t=67 min

t=97 min 0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 30 60 90

(%

)

Duração (min)

Viscosidade


Limite de


t=0 min 0 ,21 0 ,21t=37 min 0 ,22 0 ,24t=67 min 0 ,15 0 ,25t=97 min 0 ,18 0 ,23

Limite de



Limite de




71

na viscosidade das pastas e quanto maior a substituição mais fluida a pasta se torna.

Para 0%, o passar do tempo origina um aumento da viscosidade, o que indica uma

perda de trabalhabilidade da pasta, onde se constata que o aumento da viscosidade

entre as passagens, é de aprox. 20%.

Para 20% CV, os valores da viscosidade descem para metade aproximadamente, e

mantem o mesmo padrão do ponto anterior, o que significa que com as passagens a

viscosidade aumenta, com um aumento pouco notório entre as passagens.

Para 40% CV e 60%CV, os valores da viscosidade, tendem a manter-se ao longo das

passagens, tal como é comprovado nas percentagens obtidas entre as passagens.

Para 20% FC, a viscosidade aumenta com as passagens, mantendo-se quase inalterada

na 3ª e 4ª Passagem.

Para 40% CV, é observado nitidamente um aumento da viscosidade com o tempo.

Referente ao limite de escoamento, é possível observar que dentro de cada

composição, o valor do limite de escoamento, se mantem semelhante com as

passagens, existindo uma tendência de um ténue aumento do mesmo com as

passagens. Quando comparando as diferentes composições é de notar que tal como

acontece com a viscosidade o valor do limite de escoamento diminui com o aumento

da percentagem de CV e FC utilizado.

5.4.2.1 VARIAÇÃO DA TEMPERATURA

Aqui, as pastas foram submetidas à variação das temperaturas, fazendo cumprir assim a

campanha experimental. Nas Figuras 73 a 75 são apresentados alguns dos valores retirados do

ensaio de Brookfield para as várias temperaturas, encontrando-se os restantes em anexo.

Figura 73: Resumo Perda da Trabalhabilidade no Brookfield a 30ºC para 0%

0

5

10

15

20

25

30

0 5 10 15 20

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)


0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 30 60 90

(%

)

Duração (min)

Viscosidade


Limite de


t=0 min 3 ,68 0 ,90t=37 min 3 ,98 0 ,95t=67 min 3 ,84 1,07t=97 min 3 ,84 1,16


72

Figura 74: Resumo Perda da Trabalhabilidade no Brookfield a 30ºC para 60% CV

Figura 75: Resumo Perda da Trabalhabilidade no Brookfield a 30ºC para 20%FC

Efetuando a análise dos resultados obtidos conclui-se que:

Tal como para a temperatura ambiente, à medida que a percentagem de CV e FC

aumenta a viscosidade diminui, o que origina pastas mais fluidas, e o mesmo sucede

com o limite de escoamento.

Para 0%, a viscosidade da pasta aumenta com o passar do tempo, o que indica uma

Perda da Trabalhabilidade da pasta.

Para 20% CV, os valores da viscosidade tendem a aumentar ligeiramente, com as

passagens.

Para 40% CV, é constatada um nítido aumento da viscosidade da pasta com as

passagens, sendo esta aumento quase linear, com percentagem entre passagens de 12%

aprox.

Para 60% CV, existe um ligeiro aumento da viscosidade com o passar do tempo.

Para 20% FC, tal como acontece com as percentagens de 20% e 60% CV, observou-se

0

1

2

3

4

5

6

7

0 5 10 15 20

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)

t=0 min

t=37 mint=67 min

t=97 min 0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

0 30 60 90

(%)

Duração (min)

Viscosidade


0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 5 10 15 20

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)

t=0 mint=37 mint=67 mint=97 min 0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 30 60 90

(%

)

Duração (min)

Viscosidade


Limite de



Limite de




73

um ligeiro aumento da viscosidade, em que existe uma maior percentagem de

viscosidade entre a 3ª e 4ª passagem.

Para 40% FC, observou-se um aumento como decorrer do ensaio, sendo este de 54%

entre a 1ª e ª2 passagem, tendendo a diminuir com o tempo.



Figura 78: Resumo Perda da Trabalhabilidade no Brookfield a 40ºC para 20% FC

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 5 10 15 20

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)


0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 30 60 90

(%

) Duração (min)

Viscosidade


0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 5 10 15 20

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)


10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 30 60 90

(%

)

Duração (min)

Viscosidade


0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 5 10 15 20

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)


0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 30 60 90

(%

)

Duração (min)

Viscosidade


Limite de


t=0 min 4 ,01 0 ,82t=37 min 4 ,89 0 ,99t=67 min 5,41 1,16t=97 min 5,67 1,30

Limite de



Limite de


t=0 min 1,38 0 ,45t=37 min 1,74 0 ,51t=67 min 1,87 0 ,58t=97 min 1,95 0 ,62


74

Analisando os dados retirados do ensaio observa-se que:

Mais uma vez com o aumento da percentagem de CV e FC, a viscosidade e o limite de

escoamento diminuem.

À temperatura de 40ºC, todas das composições apresentam o mesmo padrão, ou seja,

com o passar do tempo a viscosidade das mesmas vai aumentando. O mesmo acontece

com o limite de escoamento que mais uma vez tem uma ligeira tendência a aumentar

com as passagens.



0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 5 10 15 20

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)

t=0 min

t=37 min

t=67 min

t=97 min0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 30 60 90

(%

)

Duração (min)

Viscosidade


0

1

2

3

4

5

6

7

0 5 10 15 20

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)

t=0 min

t=37 min

t=67 min

t=97 min 0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

0 30 60 90

(%

)

Duração (min)

Viscosidade


Limite de


t=0 min 3 ,50 1,27t=37 min 4,38 1,84t=67 min 3,83 2,50t=97 min 5,65 3,04

Limite de




75

Figura 81: Resumo Perda da Trabalhabilidade no Brookfield a 45ºC para 20% FC

Analisando os valores obtidos do ensaio constata-se que:

Mais uma vez com o aumento da percentagem de CV e FC, a viscosidade e o limite de

escoamento diminuem.

A 45ºC, todas as composições apresentam o mesmo modelo, ou seja, com o passar do

tempo a viscosidade das pastas vai aumentando. O mesmo acontece com o limite de

escoamento que mais uma vez tem uma ligeira tendência a aumentar com as

passagens.

Quando feita a análise por composição, no que toca ao seu desenvolvimento de percentagem

da viscosidade entre as passagens, denota-se:

Para 0%, as pastas apresentam comportamentos quase lineares, sendo que para a TA e 40ºC o

seu desenvolvimento é de 20% aprox. entre as passagens. É também observado que para

30ºC, o seu desenvolvimento é mais lento. Para 45ºC o desenvolvimento é mais rápido,

apresentando um aumento da viscosidade em 50% aprox. entre as passagem.

Para 20%CV, o seu desenvolvimento é menos linear, com exceção da temperatura de 45ºC. É

de notar que à medida que a temperatura aumenta, a viscosidade aumenta em média 20%,

sendo que as pastas apresentam um comportamento quase semelhante, ou seja ligeiro aumento

da viscosidade entre as passagens, para a TA e 30ºC e um aumento mais significativo para

40ºC e 45ºC (20%).

Para 40%CV, apresenta um comportamento linear, onde é de salientar um aumento da

percentagem de viscosidade com o aumento da temperatura. Sendo um aumento mais lento

entre as primeiras passagens e mais rápido entre as últimas passagens.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 5 10 15 20

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)


10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 30 60 90

(%

)

Duração (min)

Viscosidade


Limite de


t=0 min 1,18 0,44t=37 min 1,76 0,49t=67 min 1,77 0,62t=97 min 2,32 0,70


76

Para 60%CV, mais uma vez as pastas apresentam com comportamento quase linear, onde as

percentagens da viscosidade entre as passagens aumentam com a temperatura.

Para 20%FC, comportamento idêntico à temperatura de 60%CV.

Para 40%FC, o seu comportamento é menos linear, existindo até uma diminuição da

percentagem da viscosidade para 30ºC.

Em suma, todas as composições apresentam um comportamento que tende a ser linear, com o

aumento da temperatura. Assim como a perda de trabalhabilidade que tende a aumentar com

as passagens, sendo mais notório para a temperatura de 45ºC.

Mais uma vez, e tal como esperado, com o aumento da utilização das adições minerais, existe

uma diminuição, das viscosidades entre as passagens.

COMPARAÇÃO DAS DIVERSAS TEMPERATURAS

Seguidamente foi feita a análise das diversas temperaturas com fim de perceber o tipo de

comportamento que as pastas apresentam.

O resultado esperado era que com o aumento da temperatura as pastas fossem perdendo a sua

trabalhabilidade, fluidez, mas não foi o sucedido.

As pastas apresentaram comportamentos não consistentes, pois dentro da mesma pastas a

temperatura faz com que viscosidade aumente e de seguida diminuía e por fim aumente de

novo.

Nas Figuras 82 a 87, e na Tabela 23, elucidam o comportamento das pastas onde pode-se

constara que:

Foram obtidos resultados que contradizem a bibliografia, isto é, aparentemente, a temperatura

contribui para uma diminuição quer da viscosidade, quer do limite de escoamento.

Quando é feita a comparação das várias passagens às várias temperaturas, estas apresentam

uma variação irregular, o que não satisfaz o esperado.

Nota-se que para todas as composições de forma geral os valores das viscosidades tendem a

aumentar para a temperatura de 45ºC, mas dentro da mesma passagem é possível encontrar

oscilações, ao contrário do esperado, que seria obter um aumento gradual com a temperatura.

Assim acontece por exemplo que para a 20% CV os valores de cada passagem têm uma

tenência decrescente. Devido a estes valores inconclusivos não é possível criar uma relação

coesa e afirmativa do comportamento das pastas com a variação das temperaturas.


77

Figura 82: Comparação da viscosidade e limite de escoamento para 0%

Figura 83: Comparação da viscosidade e limite de escoamento para 20% CV


0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45

Vis

cosi

dad

e (η

)

Temperatura (ºC)


0

1

2

3

4

5

6

7

8

23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45

Lim

ite

de

Esc

oam

ento

(Ʈ0)

Temperatura


0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45

Vis

cosí

dad

e (η

)

Temperatura (ºC)


0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45

Lim

ite

de

Esc

oam

ento

(Ʈ

0)

Temperatura

t=0 min

t=37 min

t=67 min

t= 97 min

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45

Vis

cosí

dad

e (η

)

Temperatura (ºC)


0

0,5

1

1,5

2

2,5

23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45

Lim

ite

de

Esc

oam

ento

(Ʈ

0)

Temperatura

t=0 min

t=37 min

t=67 min

t=97 min


78


Figura 86: Comparação da viscosidade e limite de escoamento para 20% FC

Figura 87: Comparação da viscosidade e limite de escoamento para 40% FC

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

20 25 30 35 40 45

Vis

cosi

dad

e (η

)

Temperatura (ºC)


-0,1

0,4

23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45

Lim

ite

de

Esc

oam

ento

(Ʈ

0)

Temperatura

t=0 min

t=37 min

t=67 min

t=97 min

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

23 28 33 38 43

Vis

cosi

dad

e (η

)

Temperatura (ºC)

t=0 min

t=37 min

t=67 min

t=97 min

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

23 28 33 38 43

Lim

inte

de

Esc

oam

ento

(Ʈ

0)

Temperatura

t=0 min

t=37 min

t=67 min

t=97 min

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

23 33 43

Vis

cosí

dad

e (η

)

Temperatura (ºC)

t=0 min

t=37 min

t=67 min

t=97 min0

0,5

1

1,5

2

23 28 33 38 43

Lim

inte

de

Esc

oam

ento

(Ʈ

0)

Temperatura

t=0 min

t=37 min

t=67 min

t=97 min


79

Tabela 23: Resumo Viscosímetro Brookfield

Duração (min) Limite de escoamento Viscosidade

24º 30º 40º 45º 24º 30º 40º 45º

0%

0 6,66 3,68 4,01 3,50 0,93 0,90 0,82 1,27

37 6,68 3,98 4,89 4,38 1,10 0,95 0,99 1,84

67 6,89 3,84 5,41 3,83 1,26 1,07 1,16 2,50

97 6,76 3,84 5,67 5,65 1,41 1,16 1,30 3,04

20%CV

0 2,17 1,87 0,97 1,41 0,63 0,71 0,41 0,39

37 2,25 2,13 0,97 1,62 0,67 0,71 0,49 0,51

67 1,97 2,12 0,99 1,59 0,71 0,73 0,52 0,59

97 1,93 1,94 0,75 2,54 0,74 0,80 0,66 0,69

40%CV

0 1,72 1,72 0,93 0,97 0,47 0,45 0,29 0,35

37 1,55 1,90 1,01 1,63 0,47 0,51 0,35 0,43

67 1,54 1,94 1,11 1,45 0,44 0,55 0,39 0,51

97 1,52 1,92 1,06 2,17 0,46 0,62 0,42 0,65

60%CV

0 0,21 0,17 -0,03 0,04 0,21 0,23 0,13 0,17

37 0,22 0,15 -0,06 0,10 0,24 0,26 0,16 0,23

67 0,15 0,35 -0,10 0,20 0,25 0,27 0,19 0,26

97 0,18 0,33 -0,10 0,26 0,23 0,28 0,21 0,30

20%FC

0 3,03 2,18 1,38 1,18 0,69 0,64 0,45 0,44

37 2,83 2,62 1,74 1,76 0,71 0,64 0,51 0,49

67 2,84 2,57 1,87 1,77 0,77 0,67 0,58 0,62

97 2,57 2,63 1,95 2,32 0,78 0,71 0,62 0,70

40%FC

0 0,79 1,27 0,86 0,95 0,26 0,34 0,29 0,28

37 0,83 1,54 1,07 1,09 0,30 0,42 0,37 0,36

67 0,85 1,54 0,95 1,10 0,33 0,47 0,45 0,43

97 0,82 1,63 1,03 1,31 0,35 0,51 0,48 0,48


80

6 CONCLUSÕES

6.1 INTRODUÇÃO

Com a presente dissertação, pretendeu-se contribuir para o aumento do conhecimento sobre a

ação do superplastificante, já que, o seu uso é cada vez mais frequente, sendo uma mais-valia

para poder obter uma melhor trabalhabilidade dos betões, sem que seja posto em causa as suas

cateterísticas mecânicas. Este adjuvante, tem uma complexa interação com o cimento,

permitindo que as suas partículas sejam dispersas, formando assim, uma pasta mais fluida e

trabalhável, sem que seja necessário adicionar mais água.

Para o estudo da ação do superplastificante foram produzidas várias composições, e

desenvolvida uma campanha experimental, com o intuito de perceber o comportamento das

mesmas quando submetidas a situações distintas.

A campanha experimental foi desenvolvida de forma a permitir estudar o comportamento das

pastas, focando na sua reologia, e nomeadamente no efeito da incorporação do

superplastificante, em pastas de cimento, CV e FC.

No presente capítulo, descrevem-se as principais conclusões resultantes da análise dos

resultados experimentais obtidos.

6.2 PRINCIPAIS CONTRIBUIÇÕES

A campanha experimental teve como intuito responder às várias questões levantadas no início

da dissertação.

Para isso foram analisados e comparados os variados resultados obtidos nos distintos ensaios,

com o intuito de compreender o comportamento das pastas e, assim, tentar responder às

questões levantadas.

Aquando a incorporação das adições minerais, foi notório que estas, contribuíram para uma

melhor fluidez, devido à geometria das suas partículas, mas no que toca a ação do

superplastificante afetar a sua dosagem ao conteúdo total do ligante ou apenas ao cimento, foi

comprovado que, ao contrário do que alguns autores defendem, o superplastificante atua sobre

as adições minerais.

Esta ação é de menor grandeza, quando comparado com a ação que o superplastificante tem

no cimento, mas a ação do superplastificante sobre as adições minerais não deixa de ter

influência sobre a ação do SP no ligante. Pode-se então concluir que, a percentagem de

sólidos de SP a utilizar, nem deverá ser sobre o total do ligante, devido à pequena quantidade


81

de SP necessária para a adição de mineral, nem só em relação à quantidade de cimento

presente na composição. Deverá ser então um compromisso entre os dois constituintes do

ligante. Se possível dever-se-ia então efetuar o cálculo da % de sólidos de SP a utilizar para

cada um dos constituintes do ligante, fazendo assim uma poupança, já que o superplastificante

é um material relativamente caro. Caso não seja possível efetuar o cálculo para cada um dos

componentes, é mais correto adicionar o SP em função apenas do cimento, de despender SP

em demasia, e que o excesso, não beneficie a trabalhabilidade das pastas. Foi notório que no

ensaio de Cone de Marsh, a fluidez das várias composições aumentou com o aumento das

percentagens de CV e FC, o que indica uma maior trabalhabilidade das pastas, com uma

mesma razão água/ligante, o que se deve à forma geométrica das partículas de CV e FC, com

a diminuição da quantidade de cimento e com a adição do SP.

Visualmente, observou-se, no momento da mistura, uma maior homogeneização das pastas,

mais evidenciado nas pastas contendo fíler calcário. Foi também observado que para misturas

contendo cinzas volantes, o aparecimento de bolhas foi mais tardio (40%CV), que nas

misturas contendo fíler calcário (20%FC). Foi igualmente observado que para a mistura de

60%CV, existiu uma maior segregação da mistura.

No que toca à perda de trabalhabilidade ao longo do tempo, foi semelhante em todas as

composições e todas as temperaturas, aumentando a perda de trabalhabilidade com o passar

do tempo.

No que diz respeito à ação da temperatura nas pastas, não foi possível obter resultados muito

coerentes, mas foi possível, ainda assim, obter algumas conclusões. Foi possível, através do

ensaio de Cone de Marsh e Mini-Abaixamento, no que toca à perda da trabalhabilidade, que

as pastas apresentam maior fluidez para a temperatura de 40ºC, apesar da tendência da

diminuição da mesma com o aumento da temperatura. Esta melhoria, aos 40ºC, não pode ser

comprovada, e poderá ter-se dado devido a um melhor controlo da temperatura quando

comparada com as restantes variações. Através do ensaio de Brookfield, notou-se também

uma menor viscosidade para a temperatura de 40ºC. Neste mesmo ensaio, não foram possíveis

obter mais correlações entre as várias temperaturas estudas, pois os resultados foram

contraditórios. Esta incoerência de resultados poderá ser fruto de uma variação da temperatura

no decorrer do tempo.

Assim, foi possível responder a quase todas as questões levantadas, ficando apenas dúvidas

no que toca à variação de temperaturas no decorrer da campanha experimental. Apesar do

cuidado com o controlo da temperatura, poderá ter sida esta a causa da variação inconstante


82

dos resultados obtidos.

Em suma é possível afirmar que:

A dosagem de superplastificante utilizada deverá ser um compromisso entre os

constituintes presentes no ligante.

Foi igualmente possível afirmar que, a substituição de cimento por uma adição

mineral, desenvolve melhores comportamentos quando comparados com a

composição contendo apenas cimento. Existindo uma maior suspensão de partículas o

que poderá originar betões mais trabalháveis e com razões água/ligante menores.

É de notar também que as percentagens em volume de sólidos de superplastificante a

usar encontram-se entre os 0,75% e os 1,5%, podendo ser ainda mais refinadas entre

estes dois valores, como se pode observar, aquando da utilização de uma percentagem

intermédia para despistar as dosagens ótimas a empregar.

A perda da trabalhabilidade apresentou resultados mais próximos entre as passagens,

com o aumento da percentagem de mineral usado, indicando que apesar de ser

necessário uma menor quantidade de superplastificante, com o passar do tempo,

quanto maior a percentagem de substituição efetuadas, menor será a perda da fluidez

nas pastas.

A variação da temperatura também influencia a perda da trabalhabilidade, sendo

comprovado através dos ensaios, que com o aumento da temperatura a fluidez diminui

com as passagens. Mas que não foi conclusivo o efeito reológico da temperatura nas

misturas.

6.3 DESENVOLVIMENTO FUTUROS

Através da campanha experimental, realizada na presente dissertação, foram levantadas e não

elucidadas algumas questões.

Uma das principais questões levantadas, foi a questão referente ao comportamento atípico das

pastas à temperatura de 40ºC. Assim, com o intuito de despistar esse resultado seria

necessário realizar novamente a campanha experimental, com o intuito de perceber se

realmente esta anomalia se verificaria novamente. Outra proposta a desenvolver, será o

estreitamento da percentagem de SP.


83

7 BIBLIOGRAFIA

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betão fresco em composições com incorporação de superplastificantes (pp.12) – artigo

nº 23. UM, Departamento de Engenharia Civil;

Camões A., 2005 – Influência do superplastificante nos parâmetros reológicos do

betão fresco (pp.15) – artigo nº 24. UM, Departamento de Engenharia Civil;

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superplastificantes (carboxilatos modificados) na fluidez e deformabilidade das pastas

ligantes. (pp. 29-44) – Artigo nº15- UM, Departamento de Engenharia Civil;

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cinzas volantes (pp.487) – Dissertação para obtenção do grau de doutorado. UM,

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additives on the viscosity of cement paste for self-compacting concrete – Article in

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superplasticizer/cement compatibility at high temperatures – Milan Italy.

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on the rheology of cement paste and concrete – Article in Cement and Concrete

Research 31 (pp.245-255).


85

8 ANEXOS

ANEXO I: Viscosímetro de Brookfield, dosagem ótima de SP.

ANEXO II: Perda da Trabalhabilidade para temperatura ambiente.

ANEXO III: Perda da Trabalhabilidade para temperatura de 30ºC.

ANEXO IV: Perda da Trabalhabilidade para temperatura de 40ºC.

ANEXO V: Perda da Trabalhabilidade para temperatura de 45ºC.


86

ANEXO I

y = 2,7605x + 20,025 R² = 0,9845

y = 2,1762x + 6,7039 R² = 0,9958

y = 2,2648x + 10,55 R² = 0,9926

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 5 10 15 20 25

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)

Dosagem - 0%

0,75%SP

1,5%SP

3,0% SP

y = 1,8583x + 11,59 R² = 0,984

y = 1,2601x + 9,0989 R² = 0,9735

y = 0,6x + 2,8468 R² = 0,9994

y = 0,8629x + 1,2175 R² = 0,9952

y = 0,7301x + 2,6812 R² = 0,9998

0

10

20

30

40

50

60

0 5 10 15 20 25

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)

Dosagem - 40%CV 0,25%SP

0,30%SP

0,75%SP

1,5%SP

3,0%SP

y = 0,5392x + 2,8353 R² = 0,9982

y = 0,4042x + 1,7692 R² = 0,9975

y = 0,285x + 0,6086 R² = 0,9981

y = 0,3054x + 0,3436 R² = 0,9956

y = 0,3978x + 0,8078 R² = 0,9983 0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 5 10 15 20 25

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)

Dosagem - 60% CV 0,25%SP

0,30%SP

0,75%SP

1,5%SP

3,0%SP


87

y = 2,2184x + 17,547 R² = 0,9625

y = 1,648x + 18,527 R² = 0,9415

y = 0,7403x + 6,4917 R² = 0,9955

y = 0,5074x + 3,5351 R² = 0,9989

y = 0,7932x + 4,0775 R² = 0,9959

0

10

20

30

40

50

60

70

0 5 10 15 20 25

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)

Dosagem - 20%FC 0,25%SP

0,30%SP

0,75%SP

1,5%SP

3,0%SP

y = 0,4586x + 4,015 R² = 0,9923

y = 0,309x + 2,3723 R² = 0,9866

y = 0,1991x + 0,7169 R² = 0,9967

y = 0,2456x + 0,6173 R² = 0,9975

y = 0,3086x + 1,2257 R² = 0,9922

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 5 10 15 20 25

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)

Dosagem - 40%FC 0,25%SP

0,30%SP

0,75%SP

1,5%SP

3,0%SP


88

ANEXO II

y = 0,9264x + 6,6603 R² = 0,9928

y = 1,0974x + 6,6756 R² = 0,9952

y = 1,2592x + 6,8897 R² = 0,9967

y = 1,4076x + 6,7608 R² = 0,9961

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 5 10 15 20 25

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)

Perda Trabalhabilidade a TA - 0%

1ª Passagem

2ª Passagem

3ª Passagem

4ª Passagem

y = 0,6282x + 2,1671 R² = 0,9978

y = 0,666x + 2,2489 R² = 0,9976

y = 0,7117x + 1,9654 R² = 0,9932

y = 0,7438x + 1,931 R² = 0,998 0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 5 10 15 20 25

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)

Perda Trabalhabilidade a TA - 20% CV

1ª Passagem

2ª Passagem

3ª Passagem

4ª Passagem

y = 0,4672x + 1,7229 R² = 0,9999

y = 0,465x + 1,5503 R² = 0,9968

y = 0,4396x + 1,5382 R² = 0,9989

y = 0,4638x + 1,5176 R² = 0,9991

0

2

4

6

8

10

12

14

0 5 10 15 20 25

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)


1ª Passagem

2ª Passagem

3ª Passagem

4ª Passagem


89

y = 0,2085x + 0,207 R² = 0,9993

y = 0,2366x + 0,2195 R² = 0,9995

y = 0,2517x + 0,1479 R² = 0,9985

y = 0,2258x + 0,1821 R² = 0,9996

0

1

2

3

4

5

6

0 5 10 15 20 25

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)


1ª Passagem

2ª Passagem

3ª Passagem

4ª Passagem

y = 0,6852x + 3,0318 R² = 0,999

y = 0,7128x + 2,8349 R² = 0,9987

y = 0,7728x + 2,8412 R² = 0,9993

y = 0,7846x + 2,5709 R² = 0,9988

0

5

10

15

20

25

0 5 10 15 20 25

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)

Perda Trabalhabilidade a TA - 20% FC

1ª Passagem

2ª Passagem

3ª Passagem

4ª Passagem

y = 0,2581x + 0,7928 R² = 0,9986

y = 0,2961x + 0,826 R² = 0,9988

y = 0,331x + 0,8467 R² = 0,9996

y = 0,3471x + 0,8237 R² = 0,9993

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 5 10 15 20 25

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)

Perda Trabalhabilidade a TA - 40% FC

1ª Passagem

2ª Passagem

3ª Passagem

4ª Passagem


90

ANEXO III

y = 0,9007x + 3,6845 R² = 0,9987

y = 0,9503x + 3,9777 R² = 0,9973

y = 1,0665x + 3,8353 R² = 0,9985

y = 1,1601x + 3,8354 R² = 0,9995 0

5

10

15

20

25

30

0 5 10 15 20 25

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)

Perda Trabalhabilidade a 30ºC - 0%

1ª Passagem

2ª Passagem

3ª Passagem

4ª Passagem

y = 0,7127x + 1,8671 R² = 0,9993

y = 0,705x + 2,1294 R² = 0,9997

y = 0,7297x + 2,1161 R² = 0,9993

y = 0,8048x + 1,9406 R² = 0,9994 0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 5 10 15 20 25

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)

Perda Trabalhabilidade a 30ºC - 20%CV

1ª Passagem

2ª Passagem

3ª Passagem

4ª Passagem

y = 0,4532x + 1,7207 R² = 0,9969

y = 0,5057x + 1,8963 R² = 0,9959

y = 0,5538x + 1,9396 R² = 0,9963

y = 0,6174x + 1,9219 R² = 0,9967 0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 5 10 15 20 25

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)


1ª Passagem

2ª Passagem

3ª Passagem

4ª Passagem


91

y = 0,2261x + 0,1655 R² = 0,9997

y = 0,2553x + 0,1549 R² = 0,9994

y = 0,2686x + 0,3536 R² = 0,999

y = 0,28x + 0,3348 R² = 0,9995

0

1

2

3

4

5

6

7

0 5 10 15 20 25

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)


1ª Passagem

2ª Passagem

3ª Passagem

4ª Passagem

y = 0,6401x + 2,1785 R² = 0,9994

y = 0,6367x + 2,6219 R² = 0,9981

y = 0,6664x + 2,5749 R² = 0,9975

y = 0,709x + 2,6319 R² = 0,9969

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 5 10 15 20 25

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)

Perda Trabalhabilidade a 30ºC - 20%FC

1ª Passagem

2ª Passagem

3ª Passagem

4º Passagem

y = 0,3352x + 1,2717 R² = 0,9909

y = 0,4162x + 1,542 R² = 0,9883

y = 0,4658x + 1,5387 R² = 0,9901

y = 0,5052x + 1,6327 R² = 0,9878

0

2

4

6

8

10

12

14

0 5 10 15 20 25

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)


1ª Passagem

2ª Passagem

3ª Passagem

4ª Passagem


92

ANEXO IV

y = 0,82x + 4,006 R² = 0,9969

y = 0,993x + 4,8917 R² = 0,9969

y = 1,1572x + 5,4068 R² = 0,994

y = 1,3004x + 5,6691 R² = 0,9961

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 5 10 15 20 25

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)


1ª Passagem

2ª Passagem

3ª Passagem

4ª Passagem

y = 0,4091x + 0,9792 R² = 0,993

y = 0,4942x + 0,9729 R² = 0,9967

y = 0,524x + 0,9856 R² = 0,9966

y = 0,657x + 0,7491 R² = 0,9937

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 5 10 15 20 25

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)


1ª Passagem

2ª Passagem

3ª Passagem

4º Passagem

y = 0,2944x + 0,9321 R² = 0,998

y = 0,3531x + 1,0106 R² = 0,997

y = 0,3869x + 1,1057 R² = 0,9961

y = 0,4212x + 1,0589 R² = 0,9959

0

2

4

6

8

10

12

0 5 10 15 20 25

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)


1ª Passagem

2ª Passagem

3ª Passagem

4ª Passagem


93

y = 0,1326x - 0,026 R² = 0,9934

y = 0,1631x - 0,0617 R² = 0,9893

y = 0,192x - 0,0956 R² = 0,9919

y = 0,2091x - 0,0971 R² = 0,9924

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

0 5 10 15 20 25

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)


1ª Passagem

2ª Passagem

3ª Passagem

4ª Passagem

y = 0,4473x + 1,3803 R² = 0,9947

y = 0,5132x + 1,7354 R² = 0,9914

y = 0,5792x + 1,8674 R² = 0,9901

y = 0,6179x + 1,9515 R² = 0,9936

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 5 10 15 20 25

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)


1º Passagem

2ª Passagem

3ª Passagem

4ª Passagem

y = 0,2942x + 0,8568 R² = 0,9957

y = 0,3691x + 1,0657 R² = 0,9954

y = 0,4517x + 0,9505 R² = 0,9971

y = 0,484x + 1,0299 R² = 0,9977

0

2

4

6

8

10

12

0 5 10 15 20 25

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)


1ª Passagem

2ª Passagem

3ª Passagem

4ª Passagem


94

ANEXO V

y = 1,2722x + 3,5008 R² = 0,9981

y = 1,8377x + 4,3771 R² = 0,9945

y = 2,4996x + 3,8303 R² = 0,9893

y = 3,0366x + 5,6518 R² = 0,9912

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 5 10 15 20 25

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)


1ª Passagem

2º Passagem

3ª Passagem

4ª Passagem

y = 0,3906x + 1,4141 R² = 0,9994

y = 0,5116x + 1,6218 R² = 0,9988

y = 0,5949x + 1,5949 R² = 0,9979

y = 0,6945x + 2,3573 R² = 0,9987

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 5 10 15 20 25

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)


1ª Passagem

2ª Passagem

3ª Passagem

4ª Passagem

y = 0,3482x + 0,9695 R² = 0,9974

y = 0,4287x + 1,628 R² = 0,9977

y = 0,5068x + 1,4464 R² = 0,999

y = 0,6453x + 2,1674 R² = 0,9987

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 5 10 15 20 25

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)


1ª Passagem

2ª Passagem

3ª Passagem

4ª Passagem


95

y = 0,1742x + 0,0401 R² = 0,9983

y = 0,2286x + 0,1022 R² = 0,9992

y = 0,2578x + 0,2029 R² = 0,9996

y = 0,3013x + 0,2649 R² = 0,9996

0

1

2

3

4

5

6

7

0 5 10 15 20 25

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)


1ª Passagem

2ª Passagem

3ª Passagem

4ª Passagem

y = 0,4421x + 1,1787 R² = 0,9994

y = 0,4933x + 1,7641 R² = 0,9977

y = 0,6233x + 1,7667 R² = 0,9986

y = 0,6984x + 2,3182 R² = 0,9994

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 5 10 15 20 25

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)


1ª Passagem

2ª Passagem

3ª Passagem

4ª Passagem

y = 0,2837x + 0,9526 R² = 0,9978

y = 0,3641x + 1,0882 R² = 0,994

y = 0,4293x + 1,1 R² = 0,997

y = 0,4802x + 1,3139 R² = 0,9976

0

2

4

6

8

10

12

0 5 10 15 20 25

Ʈ (

Pa)

γ (s-1)


1ª Passagem

2ª Passagem

3ª Passagem

4ª Passagem


96

Documents

repositorium.sdum.uminho.ptrepositorium.sdum.uminho.pt/bitstream/1822/30693/1... · Author: Carla Created Date: 12/9/2013 5:30:54 PM