Estudo do comportamento do concreto no estado fresco contendo areia britada

Abstract

A areia britada possui características diferentes da natural, principalmente, se considerado o alto teor de materiais finos, distribuição de tamanho de partículas, forma, rugosidade e tipos litológicos. É produzida por cominuição da rocha, podendo sofrer classificação e beneficiamento do formato das partículas. Tais características afetam, em maior escala, as propriedades do concreto no estado fresco. Nesta pesquisa, realizou-se o estudo do comportamento no estado fresco de concretos com areia britada e com areia natural. Uma das areias britadas sofreu beneficiamento do formato, proporcionando partículas mais equidimensionais e com arestas menos angulosas. A análise comparativa de três métodos conduziu à dosagem dos concretos pelo Método de Faury. Variou-se o teor de finos da areia, a relação a/c e o uso ou não de aditivo. Considerados como fluidos de Bingham, os concretos de consistência de 120+10 mm foram caracterizados pelos parâmetros reológicos tensão de escoamento e viscosidade. Para tanto, foi utilizado o ensaio de Abatimento Modificado, proposto por Ferraris & De Larrard (1998). A tensão de escoamento da argamassa do concreto também foi determinada pelo Vane Test, fornecendo boa correlação entre os métodos. Além disso, foram avaliadas a massa específica, o teor de ar incorporado, a exsudação e a resistência à compressão dos concretos. Concluiu-se que a influência do tipo e teor de finos das areias no comportamento reológico do concreto, para dada consistência, é dependente do teor de pasta do traço, limitado por faixas de consumo de cimento. É o teor de pasta que determina a contribuição da partícula grossa ou da partícula fina na resistência ao cisalhamento, seja por atrito, coesão ou efeito de lubrificação. O teor de pasta é determinado pelo empacotamento granular, influenciado pelas características particulares da combinação do tipo de areia e do teor de finos avaliados. Por fim, constatou-se que é possível dosar concreto com até 25% de finos da areia. Dentre as areias analisadas, a britada com tratamento de forma conferiu os melhores resultados ao concreto. __________________________________________________________________________________ ABSTRACT

The crushed sand possesses different characteristics from the natural one, mainly due to the high fine materials contents, particle size distribution, shape, roughness and lithological types. It is formed during the process of comminution of rock, and it´s able to suffer classification and improvement of the particles shape. Such characteristics affect, in larger scale, the fresh concrete properties. In this research, it has been studied the behavior of fresh concrete with crushed sand and natural sand. One of the crushed sand shape was improved, providing equidimensional particles with less angular edges. The comparative analysis of three methods leaded to the mixture proportioning of the concrete by the Faury´s Method. The effects variang fine material content in the sand, water/cement ratio and the use, or not, of additive has been investigated. Considered as Bingham´s fluid, the concrete with consistency of 120+10 mm was characterized by the rheological parameters yield stress and viscosity. For that way, it was used the Modified Slump Test, proposed by Ferraris & De Larrard (1998). The yield stress of the concrete’s mortar was also determined by Vane Test, supplying a good correlation between the methods. Moreover, the mass of concrete per unit volume, the incorporated air content, the bleeding and the compressive strength of concrete has been evaluated. It was concluded that the influence of type and fine material content in sand in the rheological behavior of concrete, for a given consistency, is dependent on the paste content of concrete mixture, limited by a cement concentration. It is the paste content that determines the fine or coarse particle contribution in the shear strength, either for friction, cohesion or lubrication effect. The paste content is determined by density packing of granular mix, influenced by particular characteristics of investigated sand and fine material content combinations. At last, it was verified that it is possible to dose concrete with 25% of fine material in the sand. Amongst analyzed sands, the crushed sand with shape treatment conferred the best results to concrete.