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Otimização de Betões Com Agregados Reciclados - CORRIGIDO

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Otimização de betões com agregados

reciclados
Aproveitamento de resíduos de pedreiras de mármore

Ricardo José Pisco Matias

Dissertação para a obtenção do Grau de Mestre em

Engenharia Civil

Presidente do Júri: Prof. José Júlio Correia

Orientador: Prof. António Carlos Bettencourt Simões Ribeiro

Vogal: Prof. Maria Teresa Guerra Pinheiro-Alves

Évora, 11 de Junho de 2013

v
Para a minha família

ii
Otimização de betões com agregados
reciclados

Ricardo José Pisco Matias

Presidente do Júri: Prof. José Júlio Correia

Orientador: Prof. António Carlos Bettencourt Simões Ribeiro

Vogal: Prof. Maria Teresa Guerra Pinheiro-Alves

Évora, 11 de Junho de 2013

iii
iv
AGRADECIMENTOS

Esta dissertação é o resultado de vários meses de trabalho conjugados com


a minha vida pessoal e profissional.

Desejo expressar os meus agradecimentos a todas as pessoas e entidades


que contribuíram, das mais variadas formas, para a realização do presente
trabalho.

Em particular, desejo agradecer:

Ao Professor Bettencourt Ribeiro, do LNEC, por ter aceitado ser meu orientador,
por todo o acompanhamento prestado, pelas suas críticas e sugestões, e
ainda, pelo rigor científico que incutiu no trabalho.

À Engª Guida Faria, pelos seus conselhos e disponibilidade, pela conjugação


dos ensaios do laboratório central da IBERA e os realizados no âmbito desta
dissertação.

Ao Sr. Luis Paixão, técnico do laboratório central da IBERA, pela sua incansável
ajuda na execução de todos os ensaios e disponibilidade de tempo pessoal.

Ao Engº Vítor Barbosa, administrador da IBERA SA, por me permitir a utilização


de recursos pessoais e materiais, para a realização deste trabalho.

À minha esposa e à minha família, pelo apoio incondicional e encorajamento


desde a primeira hora ajudando-me a concretizar todo este projeto.

v
Otimização de betões com agregados reciclados

Aproveitamento de resíduos de pedreiras de


mármore

RESUMO
Estima-se que 80 a 90% do total de rocha extraída pela indústria extrativa da
Zona dos Mármores (Alentejo) seja desperdiçada e acumulada nas inúmeras
escombreiras da região.

Será apresentado um estudo com o objetivo de reaproveitar tal resíduo


como matéria-prima, no processo de fabrico do betão pronto.

Irão testar-se superplastificantes de 3ª geração e diferentes teores de


agregados finos reciclados, de forma a atingir níveis de resistência e
trabalhabilidade semelhantes ou superiores aos que seriam obtidos com
agregados naturais. Pretende-se com a utilização deste tipo de adjuvantes
reduzir o efeito negativo associado à elevada absorção de água destes
agregados.

Constatou-se que diferentes incorporações de teores de pó de pedra e


superplastificantes têm influência significativa na trabalhabilidade e
características mecânicas do betão.

Comparativamente a betões com agregados naturais com a mesma


dosagem de ligante, o betão em estudo apresentou melhores performances a
nível de resistências à compressão, trabalhabilidade e preço.

Palavras chave: betão, pó de pedra, superplastificantes, agregados


reciclados, resistência à compressão, trabalhabilidade.

vi
Optimization of concrete with recycled aggregates

Utilization of marble quarries waste

ABSTRACT
It is estimated that 80 to 90% of the total rock extracted by the marble
industry in Alentejo is been accumulate and lost in the countless heaps of the
region.

In this work, it will be made a study with de objective of recycle that residue
as raw material in the concrete production.

Will be tested a 3rd generation of superplasticizers and different percentages


of recycled fine aggregates, in the attempt to achieve resistance and
workability levels similar or higher than concrete with natural aggregates. With
the utilization of this kind of products, is expected a reduction of the negative
effect associated to the high water absorption in this aggregates.

It was found that different percentages of stone powder and


superplasticizer, as a significant influence in the workability and in the concrete
mechanic characteristics.

Comparatively to concrete with natural aggregates with the same binder


dosage, the concrete in study presented better performance in resistances,
workability and price.

Keywords: concrete, stone powder, superplasticizer, recycled aggregates,


compression resistance, workability.

vii
ÍNDICE GERAL

1. Introdução .................................................................................................................1
1.1. Enquadramento geral ......................................................................................1
1.2. Objetivo ...............................................................................................................3
1.3. Estrutura da Dissertação ...................................................................................4
2. Otimização de betões com agregados reciclados ............................................5
2.1. Propriedades ......................................................................................................6
2.1.1. Agregados reciclados .....................................................................6
2.1.2. Resistência à compressão ..............................................................7
2.1.3. Retração ............................................................................................9
2.1.4. Trabalhabilidade ..............................................................................9
2.1.5. Absorção de água.........................................................................10
2.1.6. Resistência à tração por compressão diametral ......................12
2.1.7. Módulo de elasticidade ................................................................13
2.1.8. Resistência ao desgaste ................................................................14
2.1.9. Teor de ar.........................................................................................14
2.1.10. Exsudação .....................................................................................16
2.2. Fabrico e transporte ........................................................................................18
3. Materiais utilizados ..................................................................................................18
3.1. Agregados ........................................................................................................18
3.1.1. Massa volúmica e absorção de água ........................................19
3.1.2. Resistência mecânica ...................................................................20
3.1.3. Forma das partículas ......................................................................20
3.1.4. Determinações necessárias para o cálculo da composição .21
3.1.5. Granulometria .................................................................................21
3.2. Cimento.............................................................................................................22
3.2.1. Caraterísticas químicas e mineralógicas ....................................22
3.2.2. Caraterísticas físicas do cimento .................................................23
3.3. Cinzas Volantes ................................................................................................23
3.4. Pó de mármore ................................................................................................24
3.5. Adjuvantes ........................................................................................................26
3.6. Água ..................................................................................................................27
4. Fase Experimental ...................................................................................................28
4.1. Recolha e preparação de constituintes ......................................................28
4.2. Requisitos da composição .............................................................................28
4.3. Produção dos betões......................................................................................30
5. Ensaios ......................................................................................................................35
5.1. Equivalente de areia .......................................................................................35
5.2. Betão estado fresco ........................................................................................35
5.3. Betão estado endurecido ..............................................................................36
6. Resultados obtidos ..................................................................................................37
6.1. Equivalente de areia .......................................................................................37

viii
6.2. Betão fresco .....................................................................................................38
6.2.1. Ensaio de abaixamento ................................................................38
6.2.2. Ensaio de teor de ar .......................................................................45
6.2.3. Exsudação .......................................................................................46
6.3. Betão endurecido ...........................................................................................48
7. Análise de resultados..............................................................................................49
7.1. Caraterísticas do betão no estado fresco ...................................................49
7.2. Caraterísticas do betão no estado endurecido .........................................56
7.3. Custo das composições .................................................................................63
8. Conclusões...............................................................................................................65
8.1. Considerações finais .......................................................................................65
8.2. Conclusões gerais ............................................................................................66
9. Bibliografia ...............................................................................................................68
10. Normas e especificações ......................................................................................73
11. Anexo A ....................................................................................................................74
12. Anexo B.....................................................................................................................80
13. Anexo C ....................................................................................................................88
14. Anexo D ....................................................................................................................92
15. Anexo E ...................................................................................................................101
16. Anexo F ...................................................................................................................103
17. Anexo G .................................................................................................................123
18. Anexo H ..................................................................................................................167

ix
ÍNDICE DE FIGURAS

1. Escombreira ...............................................................................................................2
2. Assentamento Plástico ...........................................................................................17
3. Brita ...........................................................................................................................21
4. Pó de Pedra .............................................................................................................25
5. Misturadora ..............................................................................................................30
6. Equivalente de Areia ..............................................................................................35
7. Teor de Finos – Ensaio Equivalente de Areia .......................................................38
8. Abaixamento inicial do betão de referência ....................................................40
9. Abaixamento inicial para betão com incorporação de 25 % de Pó de
Pedra ........................................................................................................................41
10. Abaixamento inicial para betão com incorporação de 50 % de Pó de
Pedra ........................................................................................................................42
11. Abaixamento inicial para betão com incorporação de 75 % de Pó de
Pedra ........................................................................................................................43
12. Abaixamento inicial para betão com incorporação de 100 % de Pó de
Pedra ........................................................................................................................44
13. Ensaio de teor de ar ...............................................................................................46
14. Preparação de provetes para medição da exsudação .................................47
15. Medição do abaixamento para betões com adjuvantes Mapei ..................50
16. Medição do abaixamento para betões com adjuvantes Sika .......................52
17. Medição do abaixamento para betões com adjuvantes Basf ......................53
18. Medição do abaixamento para betões com adjuvantes Chryso..................54
19. Resistência à compressão em função da relação A/L para betões com
agregados naturais ................................................................................................57
20. Resistência à compressão em função da relação A/L para betões com
incorporação de 25% de pó de pedra ...............................................................57
21. Resistência à compressão em função da relação A/L para betões com
incorporação de 50% de pó de pedra ...............................................................58
22. Resistência à compressão em função da relação A/L para betões com
incorporação de 75% de pó de pedra ...............................................................58
23. Resistência à compressão em função da relação A/L para betões com
incorporação de 100% de pó de pedra .............................................................59
24. Curva de crescimento para betões com agregados naturais .......................60
25. Curva de crescimento para betões com incorporação de 25% de pó de
pedra ........................................................................................................................60
26. Curva de crescimento para betões com incorporação de 50% de pó de
pedra ........................................................................................................................61
27. Resistência à compressão em função da relação A/L para betões com
incorporação de 75% de pó de pedra ...............................................................61

x
28. Resistência à compressão em função da relação A/L para betões com
incorporação de 100% de pó de pedra .............................................................62
29. Comparativo de custos de composições...........................................................64

xi
ÍNDICES DE TABELAS

1. Massas volúmicas a absorção dos agregados ..................................................20


2. Denominação de composições ..........................................................................31
3. Dosagem de agregados .......................................................................................31
4. Dosagem de adjuvantes .......................................................................................32
5. Dosagem de agregados .......................................................................................32
6. Dosagem de água para composições de referência .....................................33
7. Dosagem de água para composições com 25% pó de pedra ......................33
8. Dosagem de água para composições com 50% pó de pedra ......................33
9. Dosagem de água para composições com 75% pó de pedra ......................34
10. Dosagem de água para composições com 100% pó de pedra ....................34
11. Resultados de ensaios do equivalente de areia................................................37
12. Resultados do ensaio de abaixamento para o betão de referência ...........38
13. Resultados do ensaio de abaixamento para o betão com incorporação de
25% de pó de pedra ..............................................................................................39
14. Resultados do ensaio de abaixamento para o betão com incorporação de
50% de pó de pedra ..............................................................................................39
15. Resultados do ensaio de abaixamento para o betão com incorporação de
75% de pó de pedra ..............................................................................................39
16. Resultados do ensaio de abaixamento para o betão com incorporação de
100% de pó de pedra ............................................................................................39
17. Resultados do ensaio do teor de ar para a composição de referência .......45
18. Resultados do ensaio do teor de ar para a composição com incorporação
de 25% de pó de pedra.........................................................................................45
19. Resultados do ensaio do teor de ar para a composição com incorporação
de 50% de pó de pedra.........................................................................................45
20. Resultados do ensaio do teor de ar para a composição com incorporação
de 75% de pó de pedra.........................................................................................45
21. Resultados do ensaio do teor de ar para a composição com incorporação
de 100% de pó de pedra.......................................................................................45
22. Resultados da medição de exsudação para a composição de
referência .................................................................................................................46
23. Resultados da medição de exsudação para a composição com
incorporação de 25% de pó de pedra ...............................................................46
24. Resultados da medição de exsudação para a composição com
incorporação de 50% de pó de pedra ...............................................................47
25. Resultados da medição de exsudação para a composição com
incorporação de 75% de pó de pedra ...............................................................47
26. Resultados da medição de exsudação para a composição com
incorporação de 100% de pó de pedra .............................................................47
27. Resultados do ensaio de compressão para o betão de referência ..............48

xii
28. Resultados do ensaio de compressão para o betão com 25% de pó de
pedra ........................................................................................................................48
29. Resultados do ensaio de compressão para o betão com 50% de pó de
pedra ........................................................................................................................48
30. Resultados do ensaio de compressão para o betão com incorporação de
75% de pó de pedra ..............................................................................................49
31. Resultados do ensaio de compressão para o betão com incorporação de
100% de pó de pedra ............................................................................................49
32. Relação A/L para adjuvantes MP ........................................................................50
33. Relação A/L para adjuvantes SK..........................................................................52
34. Relação A/L para adjuvantes BF..........................................................................53
35. Relação A/L para adjuvantes CY ........................................................................55
36. Relações médias das tensões entre idades .......................................................62
37. Custo unitário dos constituintes do betão ..........................................................63

xiii
ABREVIATURAS

A/L – Relação água-ligante

AFR(s) – Agregado(s) fino(s) reciclado(s)

BAR – Betão com agregados reciclados

CO2 – Dióxido de Carbono

EN – Norma Europeia

fck - resistência característica à compressão do betão determinada em


cubos
fcm – resistência média à compressão do betão

MVimperm – Massa volúmica do material impermeável

MV sat – Massa volúmica do material saturado com a superfície seca

MV seca – Massa volúmica do material seco

NP- Norma Portuguesa

PP – Pó de Pedra

rpm – rotações por minutos

SP(s) - Superplastificante(s)

GR – Adjuvante da marca GRACE

MP – Adjuvante da marca MAPEI

SK – Adjuvante da marca SIKA

BF – Adjuvante da marca BASF

CY - Adjuvante da marca CHRYSO

xiv
1. INTRODUÇÃO

1.1ENQUADRAMENTO GERAL

Um resíduo é qualquer substância ou objeto supérfluo ou sem interesse


económico, resultante de uma atividade e cujo seu detentor se desfaz ou tem
a intenção ou a obrigação de se desfazer [1].

Têm o nome de agregados reciclados os materiais resultantes do


reprocessamento de materiais de escombreiras de minas ou pedreiras, assim
como de resíduos provenientes de construções, renovações e demolições de
estruturas

A indústria da rocha ornamental, seja na componente extrativa ou na


componente transformadora, produz resíduos gerais equiparados a urbanos e
resíduos próprios da actividade, salientando-se essencialmente pelas
quantidades produzidas, os resíduos constituídos por restos de rocha sem valor
comercial.

A crescente evolução da população levou a um aumento exponencial do


consumo de recursos naturais e energéticos, assim como do volume de
resíduos sem utilização. Até às últimas décadas e apesar de ser uma atividade
ancestral, não existiam preocupações na construção civil que incluísse a
gestão dos resíduos da indústria extrativa.

Atualmente, a preocupação com a situação revela-se notória em todos os


sectores económicos e sociais, nascendo assim uma tentativa global de
reutilizar estes materiais e minimizar os danos ambientais. A construção civil,
para além de ser um dos maiores geradores de resíduos, é responsável por
cerca de 40% do consumo de recursos naturais extraídos [2]. Torna-se, assim,
fundamental intervir nesta atividade, no sentido de se caminhar para uma
construção sustentável.

1
Este enorme desperdício, que ronda 80 a 90% do total da rocha extraída,
deve-se à conjugação de fatores de vária ordem, entre os quais predominam
o elevado grau de fracturação da jazida, que impede a produção de blocos
com dimensão comercial mínima e aspetos de ordem estética (presença de
manchas, fios, etc.), que desvalorizam a pedra, ao ponto de a tornar
inadequada para uso como rocha ornamental [3].

Ainda a utilização de agregados desta proveniência apresenta vantagens


de ordem ambiental, nomeadamente, a libertação de terrenos ocupados
pelos aterros de rejeitados (as chamadas escombreiras – FIGURA 1) e a
dispensa de degradação pela atividade extrativa de outros terrenos, por vezes
localizados em áreas sensíveis.

Do ponto de vista económico, a principal vantagem associada prende-se


com a não existência de custos de extração e menor consumo energético. A
utilização de agregados reciclados só será viável quando o seu custo for
competitivo quando comparado com os agregados naturais que, no caso de
Portugal são ainda relativamente baratos e abundantes.

No caso em estudo, analisou-se a utilização essencialmente dos agregados


finos reciclados incorporando-os nas composições de betão pronto, em
substituição da areia grossa e em diferentes proporções, tentando, deste
modo, analisar a sua viabilidade para utilização na indústria do betão. Como
seria de esperar, os betões com estes agregados possuem características
diferentes, relativamente a betões correntes, diferenças estas muito
dependentes do tipo e da qualidade dos agregados utilizados.

Figura 1 – Aspeto da Escombreira

2
1.2 OBJECTIVO

O presente trabalho tem como objetivo melhorar o conhecimento sobre


a variação do comportamento do betão no estado fresco e endurecido
associado à interação entre o pó de pedra e o superplastificante
(doravante denominado SP). Para tal foram utilizadas distintas percentagens
de agregado reciclado e dosagens de SPs de terceira geração disponíveis
no mercado. Como agregados naturais foi incorporada uma areia natural
fina, siliciosa, rolada e extraída da zona de Sesimbra e britas provenientes
de Bencatel (escombreira).

As percentagens de incorporação de pó de pedra com cada tipo de SP


em estudo foram as seguintes: 100%, 75%, 50% e 25% em relação ao total de
areia necessário, em peso. Foi também elaborada uma composição com
100% de areias naturais, de referência, para comparação, onde se utilizada
utilizou uma areia natural grossa com proveniência da zona de Melides.

No que diz respeito ao ligante foi utilizado um cimento CEM II/A-L 42,5R
proveniente da fábrica CIMPOR – Alhandra, e cinzas volantes, provenientes
da central termoelétrica da EDP em Sines.

Outro dos objetivos deste trabalho visa a diminuição do consumo de


energia e consequente produção de CO2, e a eliminação de escombreiras
de resíduos da transformação de pedra natural que afetam as paisagens
essencialmente no Norte Alentejo diminuindo assim o seu impacte
ambiental.

A compreensão do comportamento destes tipos de betão no que refere


à sua trabalhabilidade ao longo do tempo e à resistência à compressão,
tem fundamental importância dado que dele dependem não só os
métodos de aplicação, mas também as características do produto
endurecido.

3
Será finalmente avaliado o custo de cada composição, uma vez é um
dos fatores que poderá influenciar a utilização de betões com estas
características.

1.3 ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO

O presente documento está dividido em 8 capítulos.

O primeiro, introdutório, apresenta sucintamente os objectivos estabelecidos


para a realização do trabalho e a exposição da estrutura do documento.

No segundo capítulo, com o título “Otimização de betões com agregados


reciclados”, apresenta, com base na bibliografia consultada, uma descrição
das características deste tipo de betões, das suas vantagens e desvantagens
em relação ao betão corrente, bem como, o cuidado a ter no seu fabrico e
transporte.

Os constituintes utilizados na realização deste trabalho, bem como, as suas


propriedades são descritos no Capítulo 3.

No Capítulo 4 apresenta-se a fase experimental onde constam os requisitos


necessários para a formulação e produção das composições.

Os métodos de ensaio utilizados nesta dissertação são descritos no Capítulo


5, bem como, a preparação das amassaduras e os ensaios do betão no
estado fresco e no estado endurecido.

No Capítulo 6 encontram-se os resultados dos ensaios efectuados ao pó de


pedra e ao betão, no estado fresco e no estado endurecido.

No capítulo 7 faz-se uma análise às características obtidas no betão


aquando no estado fresco e endurecido, bem como os custos de produção
das composições.

Por último, no capítulo 8 encontram-se descritas as conclusões finais deste


trabalho.

4
2. OTIMIZAÇÃO DE BETÕES COM AGREGADOS
RECICLADOS
A utilização de pó de pedra, doravante denominado PP, pode ser uma boa
alternativa para a areia natural. A utilização deste tipo de agregado tem
potencial para trazer benefícios em termos técnicos, económicos e de meio
ambiente. No entanto, e para a otimização da sua utilização, é necessário um
apertado e rigoroso controlo da produção do betão.

Para diferentes percentagens de PP nas misturas de betão, concluiu-se que


diferentes módulos de finura têm diferentes efeitos no comportamento das
composições. Igualmente verificaram que betões com incorporação deste
tipo de agregado apresentam baixos valores no que refere à absorção de
água. No entanto, e utilizando adjuvantes de alta gama e cinzas volantes, as
características da mistura aumentam significativamente em termos de tensões,
redução da permeabilidade aos cloretos, retração e trabalhabilidade. Por
outro lado, poderá verificar-se, em certas dosagens de PP, assentamento
plástico do betão [4].

Em relação à areia natural, verifica-se que a utilização de PP na mistura


apresenta tensões de rutura ligeiramente superiores. Tal foi atribuído pelos
autores ao pressuposto que a componente fina do PP aumenta a coesão
entre o ligante e os agregados [5].

A utilização deste tipo de agregados na fabricação do betão irá contribuir


para a diminuição das escombreiras, a procura de novos locais para a
exploração de areias e pedreiras, para a diminuição das emissões de CO 2 e
diminuição dos custos de extração. Espera-se assim contribuir para otimizar e
diminuir os custos do fabrico do betão e também diminuir a pegada
ecológica deste produto no meio ambiente.

O critério que conduziu à escolha dos materiais em questão foi a sua


disponibilidade na empresa “IBERA, Indústria de Betão, S.A.”. O trabalho
experimental que se apresenta foi efetuado no Laboratório Central da

5
primeira. Com estes ensaios pretende-se testar o comportamento do betão
com diferentes dosagens de PP e com recurso a diferentes SPs.

Foram utilizadas nas várias amassaduras padrão, adições do tipo II e cinzas


volantes.

2.1 PROPRIEDADES

2.1.1 AGREGADOS RECICLADOS

No que diz respeito às propriedades dos agregados reciclados, é necessária


especial atenção à substituição da areia natural pela artificial (PP). Para que
esta seja realizada sem prejuízo na qualidade do produto, é necessário que os
agregados reciclados preencham, entre outros, os seguintes requisitos
tecnológicos [6]:

(i) adequação da distribuição granulométrica;


(ii) forma e textura superficial das partículas;
(iii) resistência mecânica e estabilidade das partículas;
(iv) ausência de impurezas.

As areias naturais, normalmente utilizadas como agregado, são em geral de


natureza quartzosa rolada, de origem fluvial ou eólica. Quando comparadas
aos finos de pedreiras, tornam-se evidentes as diferenças, principalmente em
relação à distribuição granulométrica, forma, textura e resistência mecânica
das partículas. O processamento adequado dos finos, visando à geração do
PP com características adequadas para seu uso na construção civil, requer em
geral um processamento específico que visa, não somente à adequação do
tamanho, mas também da forma e da integridade das partículas, permitindo
a sua produção de forma competitiva e sustentável.

Relativamente aos restantes materiais optaram-se por dois agregados


grossos, britados, de origem calcária e proveniente de uma escombreira de

6
mármore denominada BENCAPOR, empresa do grupo CIMPOR. Foi utilizado o
PP produzido pela última em substituição da areia grossa natural (apenas
utilizada na composição de referência), bem como areia fina, de origem
siliciosa. No que diz respeito aos adjuvantes, foram utilizados plastificantes
utilizados no fabrico do betão fluido, bem como superplastificantes. A água
utilizada é proveniente da rede pública.

Recorde-se que o objetivo deste trabalho é a utilização do PP em


substituição da areia grossa natural e de superplasticantes de alto
desempenho adequados a otimizar as propriedades mecânicas do betão, de
modo a contribuir para eliminar o impacte ambiental das escombreiras e
pedreiras e consequente redução de emissões de CO2.

2.1.2 RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DO BETÃO

A resistência à compressão (posteriormente assumida, por defeito, como


aferida após 28 dias de cura húmida, em cubos ou cilindros) é a característica
do betão com maior ênfase na sua caracterização mecânica. Encontra-se
relacionada com a capacidade dos seus constituintes resistirem às tensões
que lhe são impostas, sem ocorrer rotura ou colapso [7].

Apesar de a influência dos agregados reciclados ser tida como prejudicial


no desempenho mecânico dos betões, indica que a substituição de
agregados naturais pelos primeiros, mantendo a curva granulométrica e a
trabalhabilidade do betão, possa conduzir a resistências semelhantes às dos
betões com agregados naturais correspondentes [8].

O uso de PP, sem qualquer compensação da água de amassadura, não


afeta necessariamente a resistência à compressão do betão, mas reduz
significativamente a sua trabalhabilidade. O aumento da relação água /
ligante para correção da trabalhabilidade surge como o principal responsável
pelo decréscimo de resistência mecânica correntemente associado ao uso de
agregados finos reciclados [9].

7
Analisados betões fabricados com diversas misturas variando o teor de pó
de pedra. As percentagens de substituição da areia natural pelo PP foram de
25%, 50%, 75% e 100%. O cimento utilizado foi do tipo CP II F 32. Os autores
concluíram que a substituição da areia pelo PP não comprometeu os níveis de
resistência mecânica do betão nem a sua trabalhabilidade [10].

Em ensaios com a taxa de substituição da areia natural por PP de 15%, 30%,


50% e 70%, nesta última, a relação A/L foi reduzida em média 10%. O autor
observou, a partir dos resultados, que o melhor desempenho em todos os
aspectos analisados aconteceu com a mistura com 70% de substituição da
areia natural. Concluiu que quanto maior o teor de substituição, maiores são
as resistências à compressão axial [11].

Outros autores apresentaram uma pesquisa sobre a aplicação de PP no


betão em substituição parcial da areia. Testaram percentagens de
incorporação entre 0 e 20%. Foi dada especial atenção aos módulos de finura
dos agregados utilizados nas amassaduras e mantido constante a consistência
e o teor de ar através de SP e introdutores de ar [12].

Verificaram que para percentagens até 20% de incorporação de PP, não


afetou significativamente as tensões de rotura em comparação com a
utilização de agregados naturais. Por exemplo, para a relação A/L =0,70, a
tensão de rotura aos 28 dias era similar ao betão sem incorporação do
agregado em questão. Também para o intervalo de 15% a 20% de
incorporação, existe um crescimento dos 7 para os 28 dias de 25 a 30% nas
tensões de rotura, sendo que para 20% de substituição as tensões foram iguais
a betão sem qualquer introdução de agregado reciclado. Nas relações A/L =
0.53 e 0.40, verificou-se em todas as idades uma redução nas tensões de 10%
[12].

8
2.1.3 RETRAÇÃO

Os autores atrás referidos concluíram através do método ASTM C157, que a


retração neste tipo de betão é superior devido à formação de
carboaluminato de cálcio e hidratação do cimento nas iniciais, resultando no
aumento de volume devido à formação de gel de silicatos cálcicos hidratados
(CSH), essencialmente para percentagens superiores a 10%. A coesão
verificada com o PP é vista como uma vantagem, quando se utilizam SPs ou
quando existe o problema de segregação do betão [12].

A retração pode ser considerada a soma da retração autogénea com da


retração por secagem. A primeira ocorre também durante a presa e é
causada pelo consumo interno da água durante o processo de hidratação. O
volume de produtos hidratados é menor que o volume original do cimento
não hidratado e da água, e esta redução de volume causa tensões
provocando a chamada retração autogénea.

A retração por secagem é provocada pela perda de água do betão para


a atmosfera. Geralmente, esta perda de água é da pasta de cimento, mas
com alguns tipos de agregados uma parcela significativa pode provir dos
mesmos. Este tipo de retração é relativamente lenta e as tensões que induz
são parcialmente atenuadas pela fluência do betão. É especialmente
influenciada pela máxima dimensão do agregado, que implica variações no
volume de pasta.

2.1.4 TRABALHABILIDADE

A trabalhabilidade de um betão é um conceito complexo que diz respeito


a um conjunto de propriedades físicas, como o ângulo de atrito interno, a
coesão dos constituintes, a viscosidade, a massa volúmica, a segregação e
exsudação. Deste modo, a trabalhabilidade condiciona de tal forma o
desempenho do betão, mesmo após a presa, que não é de todo aceitável a
comparação de betões com trabalhabilidade muito diferente [7] [8].

9
A trabalhabilidade dos betões é fortemente afectada pela natureza e
dosagem dos adjuvantes adoptados na sua produção. Uma inadequada
aplicação de SPs em betões pode resultar em valores de abaixamento não
admissíveis, segregação de agregados, ou mesmo exsudação[13].

Também a forma dos agregados tem grande influência sobre a


trabalhabilidade [7]. O PP, devido à sua origem, possui constituintes mais
achatados e angulosos do que os agregados finos naturais ideais para a
produção de betão, fatores que se consideram responsáveis pelos efeitos
prejudiciais na trabalhabilidade do betão.

Confrontando duas composições de betão distintas, uma constituída


unicamente por agregados naturais e outra com agregados reciclados
incorporados de igual granulometria, com a mesma relação A/L aparente,
verificar-se-á uma trabalhabilidade inferior do betão com agregados
reciclados (BAR). Tal pode dever-se a uma elevada absorção de água,
característica dos constituintes de alguns destes tipos de betão, que diminui a
relação A/L efectiva e é responsável por dificuldades de transporte e
aplicação em obra [8].

2.1.5 ABSORÇÃO ÁGUA

A capacidade de absorção de água por um agregado resulta do


quociente, em percentagem, entre a diminuição da massa de uma amostra
de agregado saturado em água com as partículas com superfície seca, em
estufa a 105 °C, até atingir massa constante, e a massa da amostra seca.

Em relação à utilização de agregados reciclados em betões, quanto maior


for a sua absorção, maior a diferença entre a relação A/L aparente (a que é
introduzida na mistura), e a efetiva, esta ultima contribui para a hidratação do
cimento e para a trabalhabilidade do betão. No entanto, uma maior
absorção de água pelo agregado obriga a um aumento da relação A/L
aparente, o que pode implicar consequências prejudiciais para as

10
características mecânicas e de durabilidade do betão endurecido. A
porosidade dos agregados está diretamente associada à sua absorção de
água [8].

Deve ter-se em consideração o grau de saturação dos agregados na


quantificação da água de amassadura. Investigadores concluíram que a
trabalhabilidade inicial do betão está dependente da água livre na pasta de
cimento, mas a perda de trabalhabilidade no tempo está dependente do
estado de saturação dos agregados. Por outras palavras, a absorção de água
dos agregados durante a mistura, embora dependa da sua porosidade,
depende igualmente do teor em água dos mesmos antes de serem
adicionados à mesma [14].

No que diz respeito ao teor de argila que incorpora o PP, estudou-se a


influência de níveis de argila entre 0 e 4% utilizando o teste de equivalente de
areia para manter os níveis de argila no intervalo pretendido. Utilizou
incorporações deste agregado até 25% em amassaduras com consistência
idêntica. O resultado deste estudou revelou que as tensões não foram
afetadas para 25% de PP e 0% de argila. No entanto conclui-se que existe uma
relação direta entre o aumento do teor de argila e a diminuição das tensões
de rotura do betão [15].

A presença de argila prejudica a aderência entre o agregado e a pasta de


cimento, elevando a necessidade de água para assegurar a trabalhabilidade
dos betões e o atrito interno das partículas sólidas da mistura [16] Esta situação
leva a que betões com estas características poderão ter um aspeto mais
áspero e difícil trabalhabilidade em obra, situação esta que pode ser
combatida com a utilização de plastificantes e SPs adequados à mistura.

Pode-se concluir que a presença de argila no PP leva a uma maior


necessidade de água no betão, o que poderá retirar todos os efeitos positivos
resultantes da sua utilização [17].

11
2.1.6 RESISTÊNCIA À TRAÇÃO POR COMPRESSÃO DIAMETRAL

A resistência à tração de uma peça de betão trata-se de uma propriedade


que não depende exclusivamente da resistência mecânica dos agregados,
mas também da qualidade e quantidade de ligações que se estabelecem
entre estes e a matriz cimentícia, das imperfeições e microfissurações do
elemento de ensaio [18].

A resistência do betão à tração, seja avaliada em tração pura, através de


flexão ou por compressão diametral, é fundamentalmente influenciada pela
tensão de rotura à tração dos agregados, podendo também ser afetada pela
rugosidade da sua superfície e pela sua angulosidade. É uma característica
que, tendencialmente, aumenta com a dosagem de cimento e diminui com a
relação A/L do betão [7].

Quando se regista uma redução na resistência à tração de um BAR em


relação ao respetivo betão de referência sem agregados reciclados, é mais
provável que se deva a um aumento da relação A/L para compensação da
absorção de água dos AFRs e da perda de trabalhabilidade pela sua
incorporação.

Para a resistência à tração, a zona de transição entre os agregados e a


pasta de cimento hidratada deve ser cuidadosamente considerada. A
referida interface não é exclusiva dos agregados grossos, sendo também
estabelecida para os finos. No entanto, as características mineralógicas dos
agregados finos não deverão ser descuradas, pois possuem grande influência
sobre a microestrutura da zona de transição, podendo até contribuir para a
sua densificação.
É possível que o uso do PP contribua para aumentar a rigidez da matriz
cimentícia, por alterações na zona de interação pasta/agregado, seja pela
sua maior rugosidade que melhora a aderência pasta/agregado, seja pelo
melhor preenchimento dos poros proporcionado pelas frações de menor
dimensão.

12
2.1.7 MÓDULO DE ELASTICIDADE

O módulo de elasticidade do betão é essencialmente influenciado pelo


teor da pasta de cimento e pelo dos agregados, assim como pelas ligações
entre estes dois constituintes e ainda pela sua organização, ou seja, pelos
poros e vazios, que se refletem na compacidade da mistura e interferem na
sua rigidez e deformabilidade [7].

As demais propriedades dos agregados, que não o seu módulo de


elasticidade, podem igualmente influenciarem o módulo de elasticidade do
elemento de betão final. A alteração do comportamento elástico, por
microfissuração da zona de interface, depende também da forma, textura
superficial, granulometria e composição mineralógica [18]; [19].

Considerando que os módulos de elasticidade dos constituintes de betão se


encontram relacionados com as suas resistências à compressão, bem como
com a sua porosidade, depreende-se o motivo da afinidade entre esta
característica e a resistência à compressão e a massa volúmica do betão [19].

O módulo de elasticidade de betões constituídos por agregados reciclados


é menor do que o dos betões com agregados naturais porque a
deformabilidade da pasta de cimento e finos é, geralmente, maior nos
primeiros. Tal deve-se, no caso de agregados provenientes de mármore, ao
recurso habitual de um aumento da relação A/L, para corrigir a redução de
trabalhabilidade o que provoca a diminuição do módulo de elasticidade da
pasta.

Analisou-se o efeito da incorporação de agregados reciclados, grossos e


finos, no módulo de elasticidade de betões. Verificou que a incorporação de
agregados finos reciclados originou betões com maiores valores de módulo de
elasticidade e que, em contrapartida, a substituição de agregados grossos
naturais por agregados grossos reciclados foi prejudicial neste sentido. A
autora verificou no estudo efetuado que para percentagens de 100% de
agregados grosso reciclados o módulo de elasticidade foi o mais desfavorável.
A melhor interação agregado/pasta é avançada como a justificação para o

13
melhor desempenho dos betões com AFRs, enquanto que a maior porosidade
aliada à dimensão dos agregados grossos reciclados são apontadas como
principais fatores redutores do módulo de elasticidade [20].

2.1.8 RESISTÊNCIA AO DESGASTE

A resistência ao desgaste por abrasão é uma característica fundamental


em elementos / estruturas de betão sujeitas ao contacto com agentes
abrasivos [7].

Apesar de a dureza e a rugosidade dos agregados grossos influenciarem


positivamente a resistência à abrasão de betões, são, essencialmente, a
resistência da pasta constituída pelos agregados finos e pelo cimento e a
ligação entre esta e os agregados grossos que condicionam essa
propriedade. A resistência ao desgaste é influenciada por aspetos como a
diminuição da relação A/L, o aumento do teor de cimento, o evitar a perda
prematura da água da pasta de cimento ou a excessiva diluição desta na
superfície do betão. Ainda assim, em relação à resistência à abrasão de BAR,
destacam-se os aspetos que mais intervêm para a resistência da pasta, tal
como a relação A/L efetiva, a porosidade / irregularidade da superfície dos
agregados ou o teor de ligante [7]; [8].

2.1.9 TEOR DE AR

Em relação ao teor de ar do betão verificou-se que, muito provavelmente


devido ao maior teor de material pulvurento nos agregados britados em
relação aos naturais, existia uma redução do teor de ar incorporado nas
argamassas produzidas com areia britada relativamente às produzidas com
areia natural [21].

De acordo com outros investigadores podem-se encontrar vazios


preenchidos por ar dentro do betão de duas formas: através de bolhas de ar
incorporado ou através de vazios de ar aprisionado. As bolhas de ar

14
incorporado possuem dimensões entre 100µm e 1mm de diâmetro, enquanto
os vazios de ar aprisionado são maiores, ficando entre 1mm e 10 mm. Estes
últimos, que na maioria das vezes são causados por deficiência nas dosagens
e escolha dos materiais, são nefastos à qualidade final do betão, podendo
comprometer as propriedades mecânicas de resistência à compressão e
módulo de elasticidade. Outro aspecto negativo em relação à presença de
vazios de ar aprisionado no betão é a aparência final, com a formação de
macro-bolhas superficiais [22].

Quanto às bolhas de ar incorporado, podem ter duas origens. A primeira,


com a natural incorporação de pequenas quantidades de ar, disseminadas
através de micro-bolhas na massa do betão. A segunda, através da utilização
de adjuvantes incorporadores de ar.

A incorporação denominada natural, bem como a presença de vazios de


ar incorporado advém de factores como tipo e finura dos aglomerantes e
agregados miúdos, dosagem dos materiais, tipo e grau de adensamento
aplicado, temperatura e tempo de mistura do betão.

A incorporação através de adjuvantes dá-se em casos especiais com os


objetivos de redução do tamanho das macro-bolhas (vazios de ar
aprisionado), aumento da trabalhabilidade do betão, redução do consumo
de cimento e melhoria da qualidade do betão quanto a ação de gelo e
degelo. Dentro de limites aceitáveis, para incorporações de até 6% através de
adjuvantes, a cada incremento da incorporação de ar em 1% pode-se
permitir a redução da água da mistura em até 3% e a percentagem de areia
em até 1% levando a melhorias na resistência à compressão simples do betão
[22].

15
2.1.10 EXSUDAÇÃO

A exsudação trata-se do fenómeno da migração de água e ar para a


superfície, com a formação de uma película de água superficial. Está
essencialmente ligada com a relação água/ligante e com a distribuição
granulométrica do ligante e com interacção ligante-superplastificantes. Como
consequência poderão ocorrer superfícies de betão irregulares e porosas,
resistência superficial inadequada às acções ambientais e mecânicas e
eflorescências à superfície.

Assim sendo, exsudação é, fundamentalmente, o fenómeno de separação


da água e do ar do resto do betão.

Esta é fácil de se referenciar pelo aparecimento de água superficial no


betão, conferindo-lhe um aspecto brilhante, podendo ocorrer este fenómeno
devido:

•Água das chuvas ou outras infiltrações externas;

•À fraca presença de finos no global dos agregados (teor em finos do


betão);

•Baixas dosagens de cimento;

•Demasiada água contida na mistura;

•Excesso de adjuvante;

De notar que a exsudação é facilmente compreensível atendendo ao


facto de na mistura dos componentes do betão, heterogénea nos
constituintes, dos três elementos principais que compõem o betão o mais leve
é a água e, portanto, o que mais facilmente se separa dos restantes.

As consequências da exsudação são superfícies de betão:

•Irregulares, fissuradas e porosas;

•Com resistências inadequadas às acções ambientais e mecânicas;

•Com manchas (fluorescências).

16
Um dos efeitos da exsudação é o assentamento plástico na superfície do
betão, como observado na Figura 9.

Figura 2 – Exemplo de assentamento plástico

Para reduzir a exsudação podem ser tomadas várias medidas tais como:

•Proteger e defender o betão de infiltrações de água exterior (não se


incluiem águas aspergidas para efeitos da cura do betão, obviamente);

•Reduzir a água contida na mistura;

•Regular o conteúdo de finos e sua relação com a água;

•Utilizar materiais com maior relação entre a superfície e a sua massa;

•Usar estabilizadores;

•Utilizar um agente de viscosidade, ou seja, aumentar a consistência do


betão;

•Optimizar a distribuição da curva granulométrica da mistura;

•Utilizar fibras;

•Utlizar SPs compatíveis com o ligante.

De notar que se o volume de água perdido por evaporação for maior que
o volume de água que exsudou, podem surgir fissuras de pequena
profundidade. Elas costumam ser contínuas e paralelas, separadas entre si de
30 centímetros a 1 metro, ou ainda sem orientação, com carácter aleatório,
podendo ser eliminadas da superfície se estivermos antes do início de presa do
cimento, com a nova vibração do betão (com o betão no estado fresco).

17
2.2 FABRICO E TRANSPORTE

A produção e o fornecimento do BAR rege-se pelos requisitos da NP EN 206-


1, sendo o responsável o produtor do betão.

Para a sua fabricação é importante o produtor saber qual será a sua


aplicação, para que sejam atingidos os requisitos necessários do betão
durante a produção nomeadamente na utilização de plastificantes e SP.

É também importante efetuar uma inspeção visual de cada carga deste


tipo de agregado, nomeadamente no que diz respeito ao módulo de finura,
contaminações (argila, etc.). Deverão apenas ser recebidos no centro de
produção de betão-pronto agregados que cumpram o estabelecido para as
composições a ser produzidas.

Os agregados reciclados devem satisfazer os requisitos da Especificação


LNEC E471 – 2009.

3. MATERIAIS UTILIZADOS

3.1 AGREGADOS

Agregado é o material granular sem forma e volume definidos,


geralmente inerte, de dimensões e propriedades adequadas para uso em
obras de engenharia [23].

Na formulação de composições de betão, deve ser considerada a maior


quantidade possível de agregados de modo a que as suas partículas sejam
aglomeradas pela pasta de cimento, ou seja, deve ser utilizado agregado de
maior dimensão possível compatível com as condições da obra, com a
granulometria desde a areia fina ao agregado grosso de modo a minimizar o
conteúdo de vazios como também a quantidade de pasta de cimento
necessária. Assim a mistura de agregados deve ter a maior compacidade

18
possível o que, em geral, conduz a um volume de 70 a 80% do volume total do
betão.

As propriedades essenciais que se exigem aos agregados e que influenciam


o comportamento do betão são de natureza geométrica, física, térmicas e
química :

a) Geometria e dimensões proporcionadas, segundo determinadas


exigências;
b) Absorção;
c) Porosidade;
d) Resistência adequada às tensões;
e) Adequadas propriedades térmicas;
f) Propriedades químicas adequada relativamente à massa cimentícia
e às solicitações exteriores;
g) Isenção de substâncias prejudiciais;
h) Ausência de reatividade deletéria aos álcalis.

Os agregados utilizados neste trabalho foram brita 2, brita 1, resultantes do


reaproveitamento do mármore depositado em escombreira, provenientes da
zona de Bencatel (Vila Viçosa), PP (areia britada) da mesma proveniência,
areia fina, siliciosa, de origem natural e proveniente da zona de Sesimbra e
areia grossa natural, também siliciosa proveniente da zona de Melides.

No anexo A encontram-se as fichas técnicas dos agregados.

3.1.1 MASSA VOLÚMICA E ABSORÇÃO DE ÁGUA

A massa volúmica do betão no estado fresco reflete as massas volúmicas


dos seus constituintes e o seu grau de compactação. O aumento do índice de
vazios do betão também poderá contribuir para a diminuição da massa
volúmica deste tipo de betão face ao convencional.

19
Os valores inscritos na tabela 1 foram obtidos através do método do cesto
de rede metálica, picnómetro e pelos fornecedores de agregados.

Tabela 1 - Massas volúmicas a absorção dos agregados

Agregado Brita 2 Brita 1 Pó de Areia Fina Areia


Pedra Grossa
0/1
0/4
MVimperm(kg/m3) 2741 2754 2710 2630 2620
MV sat (kg/m3) 2726 2725 2690 2610 2600
MV seca (kg/m3) 2718 2710 2680 2600 2590
Absorção, % 0,31 0,59 0,40 0,40 0,40

3.1.2 RESISTÊNCIA MECÂNICA

O agregado influi em todas as propriedades do betão, e especialmente na


sua resistência através da composição granulométrica, da sua própria tensão
de rotura e da resistência da ligação entre a pasta de cimento e a sua
superfície.

3.1.3 FORMA DAS PARTÍCULAS

A forma das partículas influi muito sobre as propriedades do betão tais


como trabalhabilidade, ângulo de atrito interno, compacidade e, em última
análise, sobre todas as que dependem da quantidade da água de
amassadura.

20
3.1.4 DETERMINAÇÕES NECESSÁRIAS PARA O CÁLCULO DA COMPOSIÇÃO DO BETÃO

Para o cálculo da composição do betão, isto é, para a determinação das


quantidades dos componentes, em peso por unidade de volume do betão, é
necessário conhecer:

 Massa volúmica das partículas saturadas com a superfície seca;


 Absorção;
 Humidade;
 Granulometria.

3.1.5 GRANULOMETRIA

No anexo B apresentam-se as curvas granulométricas dos agregados


efetuadas de acordo com a NP EN 933-1:2000.

A granulometria é talvez a propriedade mais importante do agregado, a


seguir à sua resistência. É ela que condiciona a compacidade do betão, e
portanto todas as propriedades deste material.

Chama-se granulometria à distribuição das percentagens das partículas de


determinadas dimensões que compõem o agregado.

Figura 3 – Brita 1 e 2

21
3.2 CIMENTO

O clínquer Portland, o principal constituinte do cimento Portland, é obtido a


partir de uma mistura devidamente proporcionada de calcário (carbonato de
cálcio), argila (silicatos de alumínio e ferro) e, eventualmente, outra ou outras
substâncias apropriadas ricas em sílica, alumina ou ferro, reduzida a pó muito
fino, que se sujeita à ação de temperaturas da ordem de 1450ºC, obtidos
geralmente em grandes fornos rotativos.

Pode-se resumir as transformações sofridas pelas matérias-primas pela ação


da temperatura até à obtenção do clínquer.

A operação final da fabricação do cimento é a redução do clínquer a pó,


de modo a aumentar a superfície do material em contacto com a água, pois
só os componentes que ocupam a superfície do grão estão em condições de
reagir, misturando também sulfato de cálcio ou outros constituintes.

A seleção do cimento teve os seguintes critérios: estar disponível no


mercado, ser do tipo II e ser o cimento mais utilizado na indústria do betão
pronto.

O cimento II/A-L 42,5 R utilizado, constituído por clínquer, gesso e calcário


moído (fíler), foi produzido pela CIMPOR no Centro de Produção de Alhandra.

3.2.1CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS E MINERALÓGICAS DO CIMENTO

As determinações das características químicas do cimento foram


efectuadas de acordo com os procedimentos descritos na norma NP EN 196-
2:2006, “Métodos de ensaio de cimentos. Parte 2: Análise química dos
cimentos”.

No anexo C encontra-se a ficha técnica do cimento II/A-L 42,5 R, bem


como o controlo estatístico.

22
3.2.2 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DO CIMENTO

Massa volúmica

A massa volúmica e a finura são características muito importantes no


comportamento reológico dos sistemas cimentícios, sendo fundamental para
calcular corretamente a composição do betão. A finura é um parâmetro
essencial na capacidade de adsorção superficial dos materiais. Estas
características podem ser determinadas seguindo os procedimentos da norma
NP EN 196-6:1990, e LNEC E 412.

O cimento é avaliado pelas suas tensões de rotura: esta é a característica


mais importante que o cimento deve possuir, para avaliações correntes. Todas
as especificações fixam os valores mínimos desta característica do cimento.

3.3 CINZAS VOLANTES

O material que constitui as cinzas volantes solidifica em suspensão nos gases


de escape dos queimadores, sendo coletado por precipitadores eletrostáticos
ou removido por filtração mecânica. A solidificação em suspensão num fluxo
gasoso leva a que as partículas sejam tendencialmente esféricas, em muitos
casos ocas, com dimensões que variam dos 0.5 µm aos 100 µm. Dada a sua
origem nas impurezas minerais contidas no carvão, as cinzas são
maioritariamente constituídas por dióxido de silício (SiO2), óxido de alumínio
(Al2O3) e óxido de ferro (Fe2O3), sendo por isso uma interessante fonte de
alumínio e silício para geopolímeros. Exibem também atividade pozolânica,
reagindo à temperatura normal e em presença de água com o hidróxido de
cálcio e com álcalis para formar hidratos de silicato de cálcio, compostos com
capacidade de presa, isto é, que atuam como cimento em agregados. A
designação de volantes resulta da leveza das partículas, as quais, na ausência
de dispositivos de filtração, seriam arrastadas pelos gases para a atmosfera
como fumo.

23
As cinzas volantes podem ser usadas no betão como substituto parcial do
cimento e como correção da granulometria do inerte fino ou nas duas
funções em simultâneo. Regra geral, a primeira aplicação é a mais
interessante, por permitir economia de cimento. Podem diminuir também a
exsudação, facilitar a bombagem, retardar o início de presa e, ao contrário do
que acontece com as outras pozolanas, faz aumentar a trabalhabilidade.

Quando a percentagem de cinzas volantes é superior a 30 ou 40%, o betão


resiste melhor à ação dos sulfatos e à reação expansiva entre a sílica do inerte
e os álcalis do cimento, mas a resistência mecânica aos 28 dias pode
começar a diminuir. As cinzas com baixo teor em óxido de cálcio são
especialmente indicadas para o fabrico de betões resistentes a estas ações
agressivas.

Em anexo, encontra-se a ficha técnica das cinzas volantes e uma análise


química (Anexo D).

3.4 PÓ DE MÁRMORE

O processamento da pedra natural produz grandes quantidades de


resíduos, em particular sólidos, que são depositados em aterros ao ar livre -
escombreiras, promovendo a ocorrência de impactos paisagísticos
consideráveis e constituem um encargo para as empresas.

Uma alternativa para redução dos problemas associados à extração da


areia natural e disposição dos resíduos das pedreiras tem sido a produção de
areia artificial a partir dos resíduos gerados no processo de britagem para a
produção de brita [18]. A areia obtida a partir da britagem de rochas
(denominada neste trabalho de pó de pedra), apresenta considerável
potencial de crescimento. Esses factos justificam e incentivam o
desenvolvimento de estudos que verifiquem a viabilidade do emprego do pó
de pedra na produção de betão – figura 3.

24
Um facto limitador ao emprego disseminado do PP pode ser sua
quantidade de finos, o que justifica seu uso ainda reduzido. Historicamente, a
areia de rocha, era um material pouco desejável devido à sua elevada
aspereza e pela ocorrência de silte e argila. Esta presença prejudica a
aderência entre o agregado e a pasta de cimento, elevando a necessidade
de água de trabalhabilidade dos betões e o atrito interno das partículas
sólidas da mistura. Como consequência, os autores salientam que ocorre um
elevado consumo de cimento nos betões, para se atingir um mesmo nível de
resistência à compressão, quando se utiliza o tipo de agregado em questão
em substituição à natural. Os mesmos autores chamam a atenção pelo facto
de o betão resultante poder ser um material de custo mais elevado e mais
áspero, mais difícil de ser trabalhado na obra ou ao ser bombeado, o que
pode ser combatido com o uso de aditivos plastificantes [16].

No anexo E encontra-se a ficha técnica do PP realizada pelo Laboratório


Central do Grupo CIMPOR.

Figura 4 – Pó de Pedra

25
3.5 ADJUVANTES

Designa-se por adjuvante a substância utilizada em percentagem inferior a


5% da massa do cimento, adicionada durante a amassadura aos
componentes normais das argamassas e betões, com a finalidade de, de
algum modo, modificar as propriedades destes. São assim classificados os
plastificantes e SPs como adjuvantes redutores de água de amassadura,
devido aos efeitos conferidos ao betão, como o aumento da tensão de rotura,
à possibilidade de diminuição da dosagem de cimento mantendo a
resistência e a trabalhabilidade, ao aumento da trabalhabilidade para as
mesmas dosagens de água e cimento e à diminuição da permeabilidade [7].

Foram utilizados dois tipos de adjuvantes, um é agente plastificante utilizado


para betão fluido, sendo um produto inovador, consiste na mistura de
polímeros solúveis em água que modificam as propriedades reológicas do
betão. Os polímeros ajustam a viscosidade da pasta para obter uma melhor
estabilização. Estes adjuvantes, de acordo com as informações dos
fornecedores as dosagens recomendadas situam-se entre 0,1 e 1,5% sobre o
peso do cimento (ligante).

O outro adjuvante é um SP de nova geração, com um mecanismo de


libertação gradual proporcionado pelas cadeias de éter carboxílico. A
dosagem recomendada pelo fornecedor, situa-se entre 0,3 e 2,0 kg por 100kg
de finos inferiores a 0,1 mm.

No anexo F encontram-se as fichas técnicas dos adjuvantes.

A campanha com adjuvantes da marca GR foi interrompida, uma vez que


o produto deixou de estar disponível no mercado Português.

A utilização dos adjuvantes é tão antiga como a do próprio cimento, ou dos


ligantes hidráulicos. Os romanos utilizavam já o sangue, a clara do ovo, a
banha e o leite como adjuvantes no betão de pozolana, talvez com o fim de
melhorar a trabalhabilidade. Hoje sabe-se que estas substâncias provocam a
introdução de ar, sob a forma de bolhas, o que pode ter contribuído para
aumentar a duração do betão romano.

26
Um adjuvante, que se adiciona ao betão em quantidades inferiores a 5% da
massa do cimento, possui, simultaneamente, várias propriedades. Por exemplo,
certos plastificantes redutores da água de amassadura podem ser também
retardadores da presa; como permitem diminuir a dosagem de água,
aumentam a tensão de rotura, diminuem a permeabilidade e diminuem a
fluência. Um agente introdutor de ar, aumenta a resistência à ação alternada
da congelação e descongelação, pela formação de bolhas de ar, tem por
efeito secundário aumentar a trabalhabilidade do betão antes da presa e
diminuir a sua capilaridade.

Devido ao facto, que se acaba de referir a classificação racional dos


adjuvantes é dificultada por aquela multiplicidade de efeitos e, por isso, é
necessário determinar ou atribuir-lhe uma ação principal.

Os agentes redutores de água (ou plastificantes) tornam os cimentos


hidrófilos, e os introdutores de ar tornam-nos hidrófobos, mas ambos os tipos
reduzem a água e fluidificam o betão fresco. As causas da redução da água
e da fluidificação são totalmente diferentes para os dois tipos de adjuvantes
citados.

3.6 ÁGUA

A água utilizada provém da rede pública. Sendo uma água potável e de


acordo com a NP EN 1008:2003 [6] é apta para o fabrico de betão. Ainda
assim, não foi caracterizada por não se considerar relevante a contribuição
das características da água utilizada para este trabalho.

27
4. FASE EXPERIMENTAL

4.1 RECOLHA E PREPARAÇÃO DE CONSTITUINTES


Esta fase da campanha experimental consistiu na recolha e preparação de
todo o material necessário para a realização dos ensaios - agregados naturais
e reciclados, cimento, cinzas e adjuvantes.

Os agregados foram recolhidos e separadamente armazenados em baias


no laboratório central da IBERA SA, de forma a evitar a contaminação ou
saturação dos mesmos. Quanto ao cimento e cinzas volantes, são os
disponíveis na mesma empresa e cujas fichas técnicas se anexam.

Quanto aos adjuvantes são os existentes no mercado português e com


potenciais resultados no tipo de betão em estudo.

4.2 REQUISITOS DA COMPOSIÇÃO

As composições foram calculadas com o auxílio do programa Matwin,


desenvolvido pelo LNEC.

As composições foram definidas para responder aos seguintes propósitos:

1. Avaliação da influência de SPs em diversas propriedades mecânicas


dos betões com agregados finos reciclados através da comparação
com os betões com agregados naturais. Para tal, foram definidos 5
grupos de betão, um por substituição de agregados finos naturais por
PP, e, dentro destes, 5 níveis distintos por diferentes adjuvantes. Com
o uso destes produtos, pretende-se contornar o requisito de aumento
de água de amassadura devido ao uso de agregados reciclados e
conseguir relações água / cimento menores;
2. Avaliar os custos que estão associados às composições com cimento
e as respectivas adições;

28
Resumidamente, os 5 grupos de betão referidos são:

 BRi - betão de referência em produção no centro de produção com


agregados naturais;
 Bi, 25 - betão produzido com recurso a uma incorporação de 25% PP;
 Bi, 50 - betão produzido com recurso a uma incorporação de 50% PP;
 Bi, 75 - betão produzido com recurso a uma incorporação de 75% PP;
 Bi, 100 - betão produzido com recurso a uma incorporação de 100%
PP.

Para cada grupo de betão (i) existem 5 taxas de alterações de adjuvantes:

 B1 – Utilização de adjuvantes GR
 B2 – Utilização de adjuvantes MP;
 B3 – Utilização de adjuvantes SK;
 B4 – Utilização de adjuvantes BF;
 B5 – Utilização de adjuvantes CY.

Existem princípios básicos para a obtenção da composição, para se obter


uma combinação de propriedades requeridas para o betão, devem adoptar-
se os seguintes princípios:

 A fluidez e a viscosidade da pasta devem ser ajustadas e


equilibradas através da proporção do cimento e adições, limitando-
se a relação água/finos e adicionando depois um SP e
(opcionalmente) um agente modificador de viscosidade, para obter
uma boa capacidade de passagem entre as armaduras e elementos
embebidos, e uma adequada resistência à segregação;
 A pasta é o veículo para o transporte dos agregados; assim, o seu
volume deve ser maior que o volume de vazios dos agregados já que
desse modo todas as partículas individuais dos agregados serão
totalmente recobertas e lubrificadas por uma camada da mesma;
 A relação entre agregados grossos e finos na mistura deve ser tal que
cada partícula grossa possa ficar plenamente recoberta por uma
camada de argamassa. Isto reduz a possibilidade de bloqueamento

29
e a segregação dos agregados quando o betão passa através de
aberturas estreitas ou nos intervalos entre a armadura.

Para avaliar e comparar as características mecânicas em estudo, fixou-se a


variável trabalhabilidade. Na presente investigação e para permitir um
adequado isolamento desta variável, foi adotado um leque de resultados com
abaixamentos admissíveis de 200 ± 20 mm.

Além da trabalhabilidade fixou-se a dosagem de ligante em 380 Kg/m3,


sendo acertada a relação A/L de todos os betões para atingir
trabalhabilidades dentro do intervalo pretendido.

4.3 PRODUÇÃO DOS BETÕES


As amassaduras com o volume de 35 l foram efectuadas na misturadora
que a figura 7 ilustra.

A betoneira possui as seguintes características: eixo vertical, pás simples e


de 39 rpm, tendo uma capacidade máxima para efetuar misturas de 50 litros.

Figura 5 - Misturadora utilizada na produção dos betões

30
A entrada dos constituintes processou-se com a seguinte ordem:

1. Colocaram-se os agregados grossos secos;


2. Adicionou-se o cimento e as adições;
3. Juntou-se a água;
4. Colocou-se o SP;
5. Estes constituintes foram amassados durante 10 minutos e de seguida
adicionaram-se os agregados finos;
6. A amassadura teve um tempo total de 20 minutos.

Foram efectuadas amassaduras para as seguintes composições:

Tabela 2 – Denominação de composições, a partir do adjuvante e do teor de pó de


pedra

Designação GR MP SK BF CY
Agregado Natural BR1 BR2 BR3 BR4 BR5
25% Pó Pedra B1, 25 B2, 25 B3, 25 B4, 25 B5, 25
50% Pó Pedra B1, 50 B2, 50 B3, 50 B4, 50 B5, 50
75% Pó Pedra B1, 75 B2, 75 B3, 75 B4, 75 B5, 75
100% Pó de Pedra B1, 100 B2, 100 B3, 100 B4, 100 B5, 100

As quantidades dos constituintes fixos utilizados estão inscritas na tabela 3.

Tabela 3 – Dosagem de ligante

Designação kg/m3
Cimento 323
Cinzas Volantes 57

31
As quantidades dos adjuvantes utilizados estão inscritas na tabela 4.

Tabela 4 – Dosagem de adjuvantes

Marca Designação kg/m3


MIRA 44S 2,66
GR
ADVA 445 2,66
MAPEPLAST R10 2,28
MP
DYNAMON SX 14 3,42
SK VISCOCRETE 3005 4,18
POZZOLITH 540 2,66
BF
GLENIUM SKY 548 3,04
CY OPTIMA 225 4,56

Apenas foi utilizado um SP da marca SK e CY sem utilização de agente


plastificante por recomendação técnica dos produtores dos mesmos.

As quantidades dos agregados utilizados estão inscritas na tabela 5.

Tabela 5 – Dosagem de agregados (kg/m3)

Designação BRi Bi, 25 Bi, 50 Bi, 75 Bi, 100


Pó de Pedra ----- 215 436 645 860
Areia Grossa 0/4 526 ----- ----- ----- -----
Areia Fina 0/1 283 645 436 215 -----
Brita 1 528 503 503 515 525
Brita 2 513 498 498 498 498

32
As quantidades de incorporação de água e relação água/ligante para a
amassadura de referência estão inscritas na tabela 6 (Kg/m3)

Tabela 6 – Dosagem de água para composição de referência

Composição Água A/L


BR1 ----- -----

BR2 167 0,53

BR3 174 0,55

BR4 177 0,56


BR5 168 0,53

As quantidades de incorporação de água e relação água/ligante para


uma percentagem de 25% de PP estão inscritas na tabela 7 (Kg/m3)

Tabela 7 – Dosagem de água para composição com 25% de PP

Composição Água A/L


B1 ----- -----

B2 180 0,57

B3 174 0,55

B4 180 0,57
B5 180 0,57

As quantidades de incorporação de água e relação água/ligante para


uma percentagem de 50% de PP estão inscritas na tabela 8 (Kg/m3)

Tabela 8 – Dosagem de água para composição com 50% de PP

Composição Água A/L


B1 157 0,50

B2 154 0,49

B3 145 0,46

B4 159 0,50
B5 160 0,51

33
As quantidades de incorporação de água e relação água/ligante para
uma percentagem de 75% de PP estão inscritas na tabela 9 (Kg/m3)

Tabela 9 – Dosagem de água para composição com 75% de PP

Composição Água A/L


B1 ----- -----

B2 167 0,53

B3 157 0,50

B4 170 0,54
B5 181 0,58

As quantidades de incorporação de água e relação água/ligante para


uma percentagem de 100% de PP estão inscritas na tabela 10 (Kg/m3)

Tabela 10 – Dosagem de água para composição com 100% de PP

Composição Água A/L


B1 ----- -----

B2 218 0,69

B3 153 0,48

B4 217 0,69
B5 193 0,61

Uma vez terminado o processo de mistura, a massa de betão é colocada


nos respectivos moldes preparados com óleo descofrante. Posteriormente, é
efectuada a vibração com recurso a um vibrador mecânico, processo que
uniformiza e expulsa o ar ocluído no betão. Após a vibração, com uma
espátula, é regularizada a superfície do betão e, completadas 24 ± 4 h, os
provetes são desmoldados, imersos e dá-se início à sua cura em tanques com
água à temperatura 20ºC ± 2ºC .

No anexo G poderá ser visualizado o quadro geral de composições.

34
5. ENSAIOS

5.1 EQUIVALENTE AREIA

O objectivo deste ensaio consiste em agitar energicamente uma amostra


de PP numa proveta contendo solução diluída e, após o repouso, determinar
a relação entre o volume aparente de areia (h) e volume aparente de areia
mais o de finos que se separam da areia (H): EA= h/H x 100.

Figura 6 – Ensaio de equivalente de areia

5.2 BETÃO ESTADO FRESCO

Durante esta fase experimental, foram realizados os seguintes ensaios sobre o


betão fresco, possíveis de realizar no laboratório da IBERA SA:

 ensaio de abaixamento (cone de Abrams), de acordo com a norma NP


EN 12350-2 (2009);
 Verificação do teor de ar, de acordo com a norma NP EN 12350-7
(2009);
 exsudação por método expedito.

Através do ensaio de abaixamento do cone de Abrams, poderá ser


avaliada a trabalhabilidade do betão sendo esta uma das propriedades mais
avaliadas do produto no estado de fresco. Este controlo pode ser facilmente

35
realizado nos locais de aplicação do betão sem recurso a equipamentos de
laboratório complexos.

Foi verificada a trabalhabilidade imediatamente após amassadura, ao fim


de 45 e 90 minutos de modo a simular tempos de transporte e avaliar
comportamento do betão ao fim do tempo em questão.

Para determinar o teor de ar introduzido no betão utiliza-se-se um


aérometro, cujo princípio de funcionamento se baseia na relação entre o
volumede ar e a pressão que lhe está aplicada, a temperatura constante, de
acordo com a lei de Boyle-Mariotte. No processo de ensaio coloca-se a
amostra dentro de um contentor hermético, de volume conhecido, e aplica-se
uma pressão conhecida. Devido ao aumento de pressão, acima da pressão
atmosférica, o volume do ar presente no betão diminui, sendo essa diminuição
lida directamente do aparelho que se encontra graduado directamente em
percentagem de ar.

Foi registada a exsudação em moldes para provetes cúbicos com 15 cm de


aresta, colocados em camara húmida. Foi medida a exsudação de água em
gramas ao fim de 1 e 3 horas e feita a relação da água acumulada na
superfície e a quantidade de água da amostra.

Os moldes foram cobertos com um filme plástico e a água exsudada foi


retirada da superfície do provete, sendo posteriormente pesada numa
balança digital, para o intervalo de tempo atrás referido.

5.3 BETÃO ESTADO ENDURECIDO

O conhecimento sobre as propriedades do betão no estado endurecido


assume preponderância, atendendo a que é esse o estado em que é
utilizado.

A resistência mecânica dos betões foi medida por meio do ensaio de


resistência à compressão efectuado de acordo com a norma NP EN 12390-3
(2009). Estes ensaios foram realizados em cubos de 150 mm de aresta.

36
Os ensaios à compressão foram efectuadas na Prensa, Tridente, Modelo
SCP 3000 e com o número de série SCP 0209, figura 4 e o certificado de
calibração encontra-se no anexo H. Foram executados ensaios à compressão
às 1, 3, 7 e 28 dias, na quantidade de 2, 1, 2 e 2 provetes respetivamente.

Todos os resultados obtidos serão apresentados ao longo do capítulo 6.

6. RESULTADOS OBTIDOS

6.1 EQUIVALENTE AREIA

Os valores obtidos no ensaio do equivalente de areia para o PP encontram-


se inscritos na tabela 11.

Tabela 11 – Resultados dos ensaios do equivalente de areia do PP.

Designação Proveta 1 Proveta 2 Proveta 3 Proveta 4


H (mm) 173,46 166,62 96,37 152,80
h (mm) 151,26 144,18 83,88 135,03
EA (%) 87,20 86,53 87,04 88,37
EA Médio (%) 87,29

37
Figura 7 – Teor de finos no ensaio equivalente de areia

6.2 BETÃO FRESCO

6.2.1 – ENSAIO DE ABAIXAMENTO

Os valores obtidos nos ensaios de abaixamento do betão encontram-se


inscritos na tabela 12. Seguidamente encontram-se fotografias referentes ao
abaixamento dos respectivos betões e pormenores das frentes do
espalhamento dos betões ensaiados, para visualização de sinais de
segregação.

Tabela 12 – Resultados dos ensaios de abaixamento do betão de referência.

Designação BR 1 BR 2 BR 3 BR 4 BR 5
Abaixamento 0 min (mm) ---- 210 210 205 210
Abaixamento 45 min (mm) ---- 190 140 190 190
Abaixamento 90 min (mm) ---- 140 40 130 110

38
Tabela 13 – Resultados dos ensaios de abaixamento do betão com incorporação
de 25% PP.

Designação B1, 25 B2, 25 B3, 25 B4, 25 B5, 25


Abaixamento 0 min (mm) ---- 210 210 210 200
Abaixamento 45 min (mm) ---- 160 130 170 200
Abaixamento 90 min (mm) ---- 100 0 140 130

Tabela 14 – Resultados dos ensaios de abaixamento do betão com incorporação


de 50% PP.

Designação B1, 50 B2, 50 B3, 50 B4, 50 B5, 50


Abaixamento 0 min (mm) 220 200 220 220 220
Abaixamento 45 min (mm) 215 180 215 200 215
Abaixamento 90 min (mm) 130 90 80 115 185

Tabela 15 – Resultados dos ensaios de abaixamento do betão com incorporação


de 75% PP.

Designação B1, 75 B2, 75 B3, 75 B4, 75 B5, 75


Abaixamento 0 min (mm) ---- 220 220 220 215
Abaixamento 45 min (mm) ---- 190 40 190 160
Abaixamento 90 min (mm) ---- 95 0 135 90

Tabela 16 – Resultados dos ensaios de abaixamento do betão com incorporação


de 100% PP.

Designação B1, 100 B2, 100 B3, 100 B4, 100 B5, 100
Abaixamento 0 min (mm) ---- 220 205 215 220
Abaixamento 45 min (mm) ---- 150 0 205 170
Abaixamento 90 min (mm) ---- 70 0 50 80

39
BR2 BR3

BR4 BR5

Figura 11 – Abaixamento inicial betão referência

40
0 min Frente espalhamento
B1, 25 ---- ----

B2, 25

B3, 25

B4, 25

B5, 25

Figura 9 – Abaixamento inicial para betão com incorporação de 25% PP

41
0 min Frente espalhamento

B1, 50

B2, 50

B3, 50

B4, 50

B5, 50

Figura 10 – Abaixamento inicial para betão com incorporação de 50% PP

42
0 min Frente espalhamento
B1, 75 ----- ---------

B2, 75

B3, 75

B4, 75

B5, 75

Figura 11 – Abaixamento inicial para betão com incorporação de 75% PP

43
0 min Frente espalhamento
B1, 100 -------- ---------

B2, 100

B3, 100

B4, 100

B5, 100

Figura 12 – Abaixamento inicial para betão com incorporação de 100% PP

44
6.2.2 – ENSAIO DE TEOR DE AR

Os valores obtidos nos ensaios de teor de ar do betão encontram-se inscritos


nas seguintes tabelas.

Tabela 17 – Resultados do ensaio de teor de ar para a composição de referência.

Designação BR1 BR2 BR3 BR4 BR5


Teor de ar % ------- 5,8 4,5 3,1 5,6

Tabela 18 – Resultados dos ensaios de teor de ar para as composições com


incorporação de 25% PP.

Designação B1, 25 BR2, 25 BR3, 25 BR4, 25 BR5, 25


Teor de ar % ------- 3,6 5,3 3,0 5,3

Tabela 19 – Resultados dos ensaios de teor de ar para as composições com


incorporação de 50% PP.

Designação B1, 50 BR2, 50 BR3, 50 BR4, 50 BR5, 50


Teor de ar % 4,0 2,0 2,9 2,7 2,4

Tabela 20 – Resultados dos ensaios de teor de ar para as composições com


incorporação de 75% PP.

Designação B1, 75 BR2, 75 BR3, 75 BR4, 75 BR5, 75


Teor de ar % ------- 3,8 4,5 2,9 4,1

Tabela 21 – Resultados dos ensaios de teor de ar para as composições com


incorporação de 100% PP

Designação B1, 100 BR2, 100 BR3, 100 BR4, 100 BR5, 100
Teor de ar % ------- 2,5 2,5 1,8 3,4

45
Figura 16 – Ensaio do teor de ar

6.2.3 – EXSUDAÇÃO

Os valores obtidos nos ensaios de exsudação do betão encontram-se inscritos


nas seguintes tabelas, sendo o valor às 3 horas relativo ao período entre 1 hora
e 3 horas).

Tabela 22 – Resultados dos ensaios de exsudação para a composição de referência

Ensaio BR1 BR2 BR3 BR4 BR5


Massa de água da amostra (g) ------- 570 590 598 570
1 hora (g) - média ------- 0,50 0,30 0,30 0,40
As/Aa (%) ------- 0.09 0.05 0.05 0.05
3 horas (g) - média ------- 0,00 0,00 0,10 0,00
As/Aa (%) ------- 0,00 0,00 0,02 0,00

Tabela 23 – Resultados dos ensaios de exsudação para a composição com 25% PP.

Ensaio B1, 25 B2, 25 B3, 25 B4, 25 B5, 25


Massa de água da amostra (g) ------- 610 590 610 610
1 hora (g) - média ------- 0,70 0,20 0,80 0,80
As/Aa (%) ------- 0.11 0.03 0.13 0.13
3 horas (g) - média ------- 0,10 0,00 0,4 0,00
As/Aa (%) ------- 0,02 0,00 0,07 0,00

46
Tabela 24 – Resultados dos ensaios de exsudação para a composição com 50% PP.

Ensaio B1, 50 B2, 50 B3, 50 B4, 50 B5, 50


Massa de água da amostra (g) 530 520 490 535 540
1 hora (g) - média 1,30 0,60 0,60 0,90 0,90
As/Aa 0.25 0,12 0,12 0,17 0,17
3 horas (g) - média 0,50 0,40 0,40 1,00 0,40
As/Aa 0.09 0,08 0,08 0,19 0.07

Tabela 25 – Resultados dos ensaios de exsudação para a composição com 75% PP.

Ensaio B1, 75 B2, 75 B3, 75 B4, 75 B5, 75


Massa de água da amostra (g) ------- 564 530 570 612
1 hora (g) - média ------- 0,70 0,50 0,70 0,90
Ac/Aa ------- 0.12 0.09 0,12 0.15
3 horas (g) - média ------- 0,20 0,10 0,30 0,40
As/Aa ------- 0.04 0.02 0,05 0.07

Tabela 26 – Resultados dos ensaios de exsudação para a composição com 100% PP.

Ensaio B1, 100 B2, 100 B3, 100 B4, 100 B5, 100
Massa de água da amostra (g) ------- 737 516 732 651
1 hora (g) - média ------- 0,60 0,40 1,40 0,7
As/Aa (%) ------- 0,08 0,08 0.19 0.11
3 horas (g) - média ------- 0,40 0,20 0,00 0,00
As/Aa (%) ------- 0.05 0,04 0,00 0,00

Figura 14 – Preparação de provetes para medição da exsudação

47
6.3 BETÃO ENDURECIDO

Os valores de tensão de rotura obtidos no ensaio à compressão dos


provetes moldados estão inscritos nas tabelas seguintes.

Tabela 27 – Resultados dos ensaios à compressão para o betão de referência


(MPa).

Ensaios BR1 BR2 BR3 BR4 BR5


1 dia ------- 23,0 28,1 23,3 27,0
3 dias ------- 40,0 33,9 37,7 33,8
7 dias ------- 41,6 35,1 40,0 33,8

28 dias ------- 48,7 47,5 44,1 42,1

Tabela 28 – Resultados dos ensaios à compressão para o betão com 25% PP (MPa)

Ensaios B1, 25 B2, 25 B3, 25 B4, 25 B5, 25


1 dia ------- 24,6 28,1 24,8 24,9
3 dias ------- 36,0 35,8 39,1 33,1
7 dias ------- 40,1 37,2 41,6 36,4

28 dias ------- 49,5 49,4 49,1 46,4

Tabela 29 – Resultados dos ensaios à compressão para o betão com 50% PP (MPa).

Ensaios B1, 50 B2, 50 B3, 50 B4, 50 B5, 50


1 dia 15,0 14,8 31,2 18,3 23,0
3 dias 40,7 42,8 48,5 43,3 41,8
7 dias 50,3 48,1 52,6 48,1 45,7

28 dias 59,3 55,4 60,5 58,4 54,1

48
Tabela 30 – Resultados dos ensaios à compressão para o betão com 75% PP (MPa)

Ensaios B1, 75 B2, 75 B3, 75 B4, 75 B5, 75


1 dia ------- 30,3 35,2 30,3 29,1
3 dias ------- 39,2 40,3 34,7 33,2
7 dias ------- 42,2 44,7 40,7 37,6

28 dias ------- 51,9 51,4 50,0 43,6

Tabela 31 – Resultados dos ensaios à compressão para o betão com 100% PP.

Ensaios B1, 100 B2, 100 B3, 100 B4, 100 B5, 100
1 dia ------- 33,8 35,7 22,1 31,1
3 dias ------- 34,0 36,7 31,6 30,5
7 dias ------- 37,0 41,9 35,5 37,5

28 dias ------- 46,5 46,0 39,9 45,0

7.ANÁLISE DE RESULTADOS
De seguida, é apresentada a análise dos resultados das determinações que
melhor caracterizam as propriedades definidoras dos betões produzidos e
ensaiados no estado fresco e endurecido. Serão analisadas as seguintes
propriedades: capacidade de preencher e de fluir, resistência à segregação e
exsudação, teor de ar e resistência mecânica.

7.1 CARACTERÍSTICAS DO BETÃO NO ESTADO FRESCO

Conforme indicado no subcapítulo 4.2, através da metodologia


especificada pela norma NP EN 12350-2 (2009) foi estabelecido um
abaixamento alvo de 200 ± 20 mm. Foram acertadas as relações água /
ligante de todos os betões para atingir trabalhabilidades compreendidas no
intervalo designado. Os resultados obtidos são apresentados nas figuras e
quadros seguintes, bem como no ANEXO G.

49
B2, 100

B2,75
Abaixamento 90 min
B2, 50
Abaixamento 45 min
B2, 25 Abaixamento 0 min

BR2

0 50 100 150 200 250

Figura 15 – Medição de Abaixamento para betões com adjuvantes MP e diferentes


incorporações de PP

Tabela 32 – Relação A/L para adjuvantes MP

BR2 B2, 25 B2, 50 B2, 75 B2, 100


A/L 0,53 0.57 0.49 0.53 0.69

O efeito fluidificante dos SPs de base polimérica está intrinsecamente


relacionado com a sua capacidade de serem adsorvidos pelas partículas
finas; a diminuição da eficácia dos adjuvantes para dosagens superiores de
PP, que se observou em alguns casos poderá dever-se a um aumento da
superfície específica dos agregados disponíveis na mistura. O efeito mais
significativo é observado na trabalhabilidade aos 90 minutos.

Segundo os valores obtidos constata-se que para o SP da marca MP e para


as diferentes combinações de substituição de PP, obtiveram-se os melhores
resultados de trabalhabilidade para a incorporação de 75% de AFR nos
primeiros 45 minutos após amassadura. No entanto o betão com agregados
naturais demonstrou uma melhor performance a partir desse tempo e para a
mesma relação A/L.

Em termos de relação A/L, a mistura com 50% de substituição de areia


natural por PP apresenta vantagens na capacidade de redução de água em
7,5% em relação à mistura BR2 e para a trabalhabilidade inicial do betão. A

50
durabilidade do betão é influenciada por esta relação (menor porosidade e
maiores resistências à compressão), sendo que a mistura em causa apresenta
o menor valor. Verificou-se que a mistura com 100% de pó de pedra,
necessitou de maior volume de água para atingir a trabalhabilidade inicial
pretendida.

A trabalhabilidade do betão é igualmente influenciada pelo teor de ar


incorporado na mistura, no entanto os valores obtidos não afetam
significativamente as propriedades mecânicas do betão (inferior a 3 % para a
composição com 50% de incorporação de PP (ver tabelas 17 a 21.

O teor de ar no betão com agregados reciclados deve situar-se entre 3 e


6%, em qualquer caso. Esta medida visa a protecção do betão contra os
efeitos dos ciclos gelo-degelo, pois a água tem assim capacidade de se
expandir sem provocar danos no betão [24]. Neste trabalho não foi efetuado
este tipo de ensaio, mas serão tidos em conta os valores atrás referidos.

Ainda em relação ao teor de ar, verifica-se uma tendência de diminuição


para um aumento da relação agregado/ ligante, principalmente devido ao
aumento do consumo de água e PP.

No que diz respeito à exsudação, é possível constatar que menor valores de


exsudação acompanham os maiores valores de teor de ar. Tal demonstra a
influência dos finos totais do betão, tanto impedimento da saída do ar do
betão quanto na maior capacidade de retenção de água. Neste caso, a
exsudação foi menor na mistura de referência e superior na mistura com
incorporação de 50% PP.

51
B3, 100

B3,75
Abaixamento 90 min
B3, 50
Abaixamento 45 min

B3, 25 Abaixamento 0 min

BR3

0 50 100 150 200 250

Figura 16 – Medição de Abaixamento para betões com adjuvantes SK e diferentes


incorporações de PP

Tabela 33 – Relação A/L para adjuvantes SK

BR3 B3, 25 B3, 50 B3, 75 B3, 100


A/L 0.55 0.55 0.46 0.50 0.48

É sabido que o uso de SPs com alto poder redutor de água dificulta a
execução do ensaio de abaixamento, uma vez que para a mesma
quantidade de água, permite a passagem de um betão com um
abaixamento do cone de Abrams de, por exemplo, 0 a 2 cm para um
abaixamento de 20 cm, transformando um betão seco e muito plástico num
betão fluido e trabalhável. O SP SK produziu alguns ensaios inválidos,
essencialmente para tempo de aplicação iguais ou superiores a 45 minutos.

Neste caso, existe inequivocamente uma opção clara pela incorporação


de 50% de PP seguida da mistura com areias naturais. É possível verificar que
este tipo de adjuvante apenas funciona adequadamente para curtos
espaços de tempo após amassadura. Mesmo assim será arriscado na prática
utilizar este tipo de adjuvante uma vez que a sua aplicabilidade terá de ser
imediata uma vez que perde consistência abruptamente.

Em termos de relação A/L, a mistura com 50% de substituição de areia


natural por PP é a mais vantajosa na capacidade de redução de água numa

52
taxa de 16,4% em relação à mistura com agregados naturais. É esta mistura, e
para este tipo de SP, que apresenta a melhor trabalhabilidade ao longo dos 90
minutos, superando a mistura de referência. Apresenta também as melhores
características de durabilidade, uma vez estas que são influenciadas por esta
relação. Ainda, a incorporação de 100% de PP, obteve uma das mais baixas
relações A/L, no entanto, não satisfaz as condições necessárias devido à difícil
utilização e conjugação do SP/PP e que pode influenciar os resultados obtidos.

Também aqui é possível constatar que a exsudação acompanha o teor de


ar do betão, ou seja, menores valores de exsudação para maiores valores de
teor de ar. Nestes ensaios, a composição de referência e com incorporação
de 25% de PP apresentam os maiores valores de teor de ar e menor
exsudação.

B4, 100

B4,75
Abaixamento 90 min
B4, 50
Abaixamento 45 min

B4, 25 Abaixamento 0 min

BR4

0 50 100 150 200 250

Figura 17 – Medição de Abaixamento para betões com adjuvantes BF e diferentes


incorporações de PP

Tabela 34 – Relação A/L para adjuvantes BF

BR4 B4, 25 B4, 50 B4, 75 B4, 100


A/L 0.56 0.57 0.50 0.54 0.69

Neste caso, e com este tipo de adjuvante (BF), os melhores resultados foram
obtidos para a incorporação de 100% de PP (maior manutenção de
trabalhabilidade até 45 minutos e menor relação A/L). No entanto esta
situação implica uma elevada dependência das caraterísticas e qualidades

53
do PP, onde qualquer variação do produto poderá influenciar o
comportamento do betão. Também se pode verificar que é necessário uma
maior quantidade de água e consequente relação A/L, para se obterem estas
trabalhabilidades. Para aplicação ao fim de 90 minutos, obtém-se melhores
resultados para a incorporação de 25% do agregado reciclado.

Em termos de relação A/L, a mistura com 50% de substituição de areia


natural por PP apresenta vantagens na capacidade de redução de água em
10,7% em relação à mistura com incorporação de agregados naturais e para
trabalhabilidades até 45 minutos. A mistura B4,100 apresenta, como seria de
esperar neste caso, a maior relação A/L.

É possível constatar que a exsudação continua a acompanhar o teor de ar


do betão. No entanto, e com a utilização deste tipo de superplastificante, este
facto não se verifica para a composição com 50% de incorporação de PP. A
exsudação foi maior na incorporação com 50%PP apesar do valor do teor de
ar ser inferior por exemplo à composição de referência

B5, 100

B5,75

Abaixamento 90 min
B5, 50
Abaixamento 45 min
Abaixamento 0 min
B5, 25

BR5

0 50 100 150 200 250

Figura 18 – Medição de Abaixamento para betões com adjuvantes CY e diferentes


incorporações de PP

54
Tabela 35 – Relação A/L para adjuvantes CY

BR5 B5, 25 B5, 50 B5, 75 B5, 100


A/L 0.53 0.57 0.51 0.58 0.53

Após análise dos gráficos e tabelas com relação A/l é possível concluir que
a utilização de misturas com 50% de PP será a melhor opção, essencialmente
com a utilização de adjuvantes CY e BF. Tal conclusão é retirada para tempos
de transporte médios de 45 minutos, o mais usual no mercado de produção e
fornecimento de betão pronto.

Em termos de relação A/L, a mistura B5,50 apresenta novamente vantagens


na capacidade de redução de água em 3,8% em relação à mistura de
referência, para a trabalhabilidade do betão ao longo dos 90 minutos. A maior
necessidade de água para a se obter o valor de abaixamento inicial ocorreu
para misturas com incorporação de 75% de PP, no entanto, também se pode
verificar, que para a mistura com 100% de substituição de areia natural (onde
era esperada ma maior relação A/L), a perda de consistência ao longo do
tempo foi inferior à primeira.

Os betões com estes adjuvantes revelaram valores reduzidos ou inexistentes


de exsudação ver capítulo 6.2.3 não evidenciaram segregação excessiva (ver
figura 10 a 14), mas foram mais sensíveis a ações exteriores, pelo que foi
necessário um cuidado adicional ao retirar o molde metálico e ao medir o
abaixamento. Este efeito deve-se, presumidamente, ao forte efeito fluidificante
deste tipo de adjuvantes. De entre os SPs de alto desempenho testados, os SPs
da BF e CY foram claramente o que apresentaram maiores vantagens na
trabalhabilidade dos betões ensaiados.

55
7.2 CARACTERÍSTICAS DO BETÃO NO ESTADO ENDURECIDO

Neste subcapítulo, interpretam-se os resultados obtidos nos ensaios do


betão com agregados naturais e com agregados reciclados após os diversos
intervalos de cura.

A determinação da resistência à compressão sob tensão uniforme do betão


aos 1, 3, 7 e 28 dias seguiu a metodologia indicada na norma NP EN 12390-4
(2003).

Tendo em conta que se está em presença de tensões de roturas médias e


considerando um desvio padrão de 3 MPa, aplicando a expressão
fck= fcm – , resulta que os betões estudados podem ser classificados na
classe de resistência à compressão superior a C 30/37, chegando inclusive à
classe C 45/55 para betões com 50% de incorporação de PP (ver tabela 27 a
31).

Da análise das seguintes figuras (figuras 21 a 25) verifica-se que existe uma
tendência para que as resistências sigam a lei geral, aos 7 e 28 dias de idade,
ou seja, que a resistência é função da razão água/ligante. No entanto, como
se estão a analisar diversos tipos de adjuvantes, e tendo em consideração que
em certos casos a variação da razão água/ligante é pequena, existem
algumas situações em que para maior água/ligante obtém-se maior
resistência, mas trata-se de casos pontuais não significativos.

56
60,0

50,0

40,0
M 28 Dias
p 30,0
7 Dias
a
20,0 3 Dias
1 Dias
10,0

0,0
BR2 BR5 BR3 BR4
Betões

Figura 19 – Resistência à compressão para betões com agregados naturais

60,0

50,0

40,0
M 28 Dias
p 30,0
7 Dias
a
20,0 3 Dias
1 Dias
10,0

0,0
B3,25 B4,25 B2,25 B5,25
Betões

Figura 20 – Resistência à compressão para betões com incorporação de 25% de PP

57
70

60

50

M 40 28 Dias
p
7 dias
a 30
3 dias
20
1 dia
10

0
B3,50 B2,50 B1,50 B4,50 B5,50
Betões

Figura 21 – Resistência à compressão em função da relação A/L para betões com


incorporação de 50% de PP

60

50

40
M 1 Dia
p 30
28 Dias
a
20 7 dias
3 Dias
10

0
B3,75 B2,75 B4,75 B5,75
Betões

Figura 22 – Resistência à compressão em função da relação A/L para betões com


incorporação de 75% de PP

58
50,0
45,0
40,0
35,0
M 30,0 28 Dias
p 25,0
7 Dias
a 20,0
3 Dias
15,0
10,0 1 Dia
5,0
0,0
B3,100 B5,100 B4,100 B2,100
Betões

Figura 23 – Resistência à compressão para betões com incorporação de 100% de


PP

Verifica-se que para as várias incorporações de PP, a resistência do betão


aumenta com as idades até aos 28 dias, conforme esperado.

Em relação às diferentes incorporações, as tensões aos 28 dias são


claramente superiores para as dosagens de 50% de PP e areia fina natural,
sendo inclusive superiores a betões com apenas agregados naturais.

Também é possível constatar que a redução da resistência à compressão


dos BARs está relacionada com o aumento da relação A/L para correcção da
trabalhabilidade.

Verifica-se que as melhores resistências, tanto iniciais como aos 28 dias,


foram obtidas para os SPs SK no entanto e como concluído anteriormente, não
será o adjuvante mais adequado para a utilização pretendida.

Conclui-se assim, em termos de resistências mecânicas, é vantajoso utilizar


agregados reciclados.

59
Em relação à curva de crescimento e relação de tensões entre idades,
apresenta-se abaixo o comportamento dos betões com as diferentes
incorporações de agregados reciclados.

60

50

40
M SIKA
p 30
MAPEI
a
20 BASF
CHRYSO
10

0
0 5 10 15 20 25 30
Idade, Dias

Figura 24 – Curva de crescimento para betões com agregados naturais

60

50

40
M SIKA
p 30
MAPEI
a
20 BASF
CHRYSO
10

0
0 5 10 15 20 25 30
Idade, Dias

Figura 25 – Curva de crescimento para betões com incorporação de 25% PP

60
70

60

50
SIKA
M 40
p MAPEI
a 30 GRACE
20 BASF

10 CHRYSO

0
0 5 10 15 20 25 30
Idade, Dias

Figura 26 – Curva de crescimento para betões com incorporação de 50% PP

60

50

40
M SIKA
p 30
MAPEI
a
20 BASF
CHRYSO
10

0
0 5 10 15 20 25 30
Idade, Dias

Figura 27 – Curva de crescimento para betões com incorporação de 75% PP

61
50
45
40
35
M 30 SIKA
p 25
MAPEI
a 20
BASF
15
10 CHRYSO
5
0
0 5 10 15 20 25 30
Idade, Dias

Figura 28 – Curva de crescimento para betões com incorporação de 100% PP

Tabela 36 – Relação média das tensões entre idades (%)

Dias 1→28 3→28 7→28


25%PP 47,3 25,9 20,2
50%PP 64,5 24,5 14,9
75%PP 36,5 25,1 16,0
100%PP 31,3 25,0 14,2

Após análise dos gráficos e da tabela 36, verifica-se que os resultados


seguem no sentido esperado, ou seja, com a introdução de PP, aumenta o
endurecimento nas idades iniciais. Tal não se verifica para a incorporação de
50% de PP, devido à temperatura ambiente à data dos ensaios e que
influencia as resistências iniciais dos betões (ver anexo G – Amassaduras
laboratoriais). Ainda para esta incorporação e após colocação dos provetes
em processo de cura, podemos constatar uma recuperação nas idades
seguintes.

62
A taxa de crescimento dos 3 para os 28 dias é semelhante para os 4 tipos
de incorporações. Verifica-se igualmente que à medida que aumenta o teor
de PP, a diferenças entre tensões aos 7 e 28 dias têm tendência a diminuir.

7.3 CUSTO DAS COMPOSIÇÕES

À data, e para a região de Évora, os custos de cada constituinte das


composições em questão são os apresentados no quadro abaixo:

Tabela 37 – Custo unitário dos constituintes do betão

Produto Preço (€)


8,50
Pó de Pedra (ton.)
9,40
Areia Fina (ton.)
12,00
Agregados Areia Grossa (ton.)
9.50
Brita 1 (ton.)
9.50
Brita 2 (ton.)
94,05
Cimento (ton.)
Ligante
29,45
Cinza (ton.)
Adjuvante SK VISCOCRETE 3005 (Kg) 0.36
0,29
MAPEPLAST R10 (Kg)
Adjuvantes MP
0,86
DYNAMON SX 14 (Kg)
0,34
MIRA 44 S (Kg)
Adjuvantes GR
1,02
ADVA 445 (Kg)
0,33
POZZOLITH 540 (Kg)
Adjuvantes BF
0,77
GLENIUM SKY 548 (Kg)
Adjuvante CY OPTIMA 225 (Kg) 0,95

63
Custo (€/m3)
56,00
55,50
55,00
54,50
54,00
53,50
€ 53,00
52,50
52,00 Custo (€/m3)
51,50
51,00
50,50
50,00

B1, 100
B2, 100
B3, 100
B4, 100
BR1
BR2
BR3
BR4
BR5

B5. 100
B1, 25
B2, 25
B3, 25
B4, 25
B5, 25
B1, 50
B2, 50
B3, 50
B4, 50
B5, 50
B1, 75
B2, 75
B3, 75
B4, 75
B5, 75
Figura 29 – Comparativo de custos de composições

Após análise do gráfico, verifica-se uma clara diferença de preços para


betões com adjuvantes SK, no entanto estes betões devido às características
apresentadas com a incorporação de PP, não reúnem as melhores condições
para a sua utilização no mercado.

Verifica-se igualmente, que na zona do Alentejo (preços de referência), a


escolha por agregados reciclados é mais vantajoso, uma vez que na região
não existem abundância de areeiros para extracção de areia natural, o que
encarece o preço do produto.

64
8. CONCLUSÕES

8.1 CONSIDERAÇÕES FINAIS

O objectivo proposto foi conseguido. A utilização de PP no fabrico de


betão-pronto é assim possível.

A indústria extractiva de rochas ornamentais é uma actividade


extremamente importante para a economia nacional mas é também
susceptível de gerar elevados impactes ambientais. Os resíduos que não são
utilizados na recuperação das frentes inactivas, são transportados e colocados
em locais afastados da frente de escavação, onde se acumulam
indiscriminadamente, não existindo ainda alternativas viáveis para inverter esta
problemática.

É necessária a procura de soluções alternativas que propiciem a


reutilização e reciclagem de recursos abundantes na construção que, de
outro modo, resultariam em resíduos. A reutilização de agregados reciclados
na produção de betões, particularmente em aplicações estruturais, apresenta
vantagens como a optimização dos materiais originais e evita o corrente
processo de downcycling na reciclagem de resíduos.

De modo a que a utilização de agregados reciclados (AR) em betões


estruturais se acentue na indústria da construção, torna-se fulcral
compreender as suas características mecânicas e avaliar a sua durabilidade,
tendo em conta os seus benefícios e limitações nas diversas condições de
utilização.

Assim, com esta dissertação espera-se ter contribuído para o


aprofundamento do conhecimento das propriedades dos betões com
agregados finos reciclados de mármore e ter reforçado, através do recurso a
SPs, as suas potencialidades como agregados em betões estruturais.

65
8.2 CONCLUSÕES GERAIS
A revisão bibliográfica do estado da arte disponível revelou que, apesar de
existir um conceito geral da qualidade de agregados finos reciclados, a
informação e investigação conhecidas são relativamente reduzidas, em
particular em relação ao uso de SPs em betões com agregados reciclados.
Com o intuito de contribuir para o aumento do conhecimento e de verificar
algumas observações não consensuais, desenvolveu-se esta investigação.

Em termos de trabalhabilidade e no que respeita aos betões com utilização


de SPs, foram atingidas relações água / ligante tanto menores quanto maior o
poder redutor de água do adjuvante.

Verificou-se que a melhor trabalhabilidade foi obtida através da


incorporação de 50% de PP em conjunto com o SP da marca CY seguido da
BF.

Constata-se que nem todos os SPs são adequados à produção e


distribuição de betão, ou seja, possuem boa trabalhabilidade após produção,
verificando-se uma rápida tendência para abaixamentos reduzidos. Apenas
para a incorporação de 50% de PP apresentou resultados satisfatórios aos 90
minutos de transporte simulado.

Em relação às resistências mecânicas, e para betões com 50% de


incorporação de AFR, obtiveram – se os melhores resultados aos 28 dias para
adjuvantes SK. No entanto, devido às suas outras características, poderá ser
um produto adequado para a produção de betão na indústria de pré-
fabricação. Assim e face aos resultados obtidos para este teor de
incorporação, a opção seguiu para a conjugação com o adjuvante BF.

Todos os factores apresentados são importantes na produção e na


adequada utilização do betão-pronto, no entanto também o preço é um
fator decisivo, uma vez que, por vezes, elevados custos não permitem a
execução de uma construção. Assim foi constatado através dos preços dos
produtos no mercado, que a melhor opção dentro da incorporação em
questão será novamente a marca BF uma vez que é a que tem menor custos
para as melhores características.

66
O betão com incorporação de agregados finos reciclados apresentou um
desempenho geral superior betão convencional, tal pode ser derivado dos
agregados naturais utilizados e disponíveis não serem da melhor qualidade. No
entanto e através da utilização de SPs de terceira geração, o betão em
estudo revelou ser mais robusto, destacando-se a nível da resistência à
compressão, trabalhabilidade e preço, características usualmente mais
penalizantes nos betões com este tipo de incorporações.

Resumidamente, e no que refere às caraterísticas ensaiadas, a


incorporação de determinada dosagem de pó de pedra revelou ser eficaz,
uma vez que, sem redução da resistência à compressão permite reduzir custos
e resolver um problema ambiental. No entanto é imprescindível, que se dê
importância primária para o tratamento dos resíduos, desde o
beneficiamento, passando pela caracterização, até a fase de utilização dos
agregados no betão. Assim, o material utilizado fica com suas propriedades
conhecidas e a sua utilização não fica limitada.

Muitos estudos, porém, ainda precisam ser feitos para sedimentar a


utilização deste tipo de material. Num momento em que se discute
preservação do ambiente e seus recursos naturais, a reciclagem de resíduos
de escombreiras de mármore constitui uma saída para minimização desses
impactos. Desde que sejam tomadas medidas rigorosas na especificação,
normalização e utilização desses materiais, o seu uso não ficará restrito a
utilizações de pouca importância.

67
BIBLIOGRAFIA
Referências Bibliográficas:

[1] – DECRETO-LEI nº178/2006. D.R. n.º 171, Série I (5 de Setembro de 2006).

[2] - PINHEIRO, Manuel D. (2006) - Ambiente e Construção Sustentável.


Instituto do Ambiente, Amadora. ISBN: 972-8577-32-X (2006).

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escombreiras da Zona dos Mármores (Alentejo) visando a avaliação do
potencial de reutilização da matéria-prima. Volume 20 – nº 18, p. 1. Disponível
na WWW:. ISBN 1645-0388.

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Concrete Properties. ACI Materials Journal 103.6: 474-482.

[5] - J. K. Kim; C. S. Lee, C. K. Park and S. H. Eo (1997) - The Fracture


Characteristics of Crushed Limestone Sand Concrete. Cement and Concrete
Research, Vol. 27, Nº. 11, pp. 1719-1729. ISBN:10.1016/S0008-8846(97)00156-7.

[6] - NETO, C.S. (1999)- A importância dos conceitos tecnológicos na seleção


dos agregados para argamassas e concretos, Areia e Brita. Nº. 12, p. 26-28.
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[7] – GONÇALVES A; COUTINHO, A. (1997) - Fabrico e propriedades do


betão. Vol. I, II e III , 3ª edição. Laboratório Nacional de Engenharia Civil,
Lisboa.

[8] - BRITO, J. (2005) – Agregados reciclados e a sua influência nas


propriedades dos betões. Lição de síntese para provas de agregação em
Engenharia Civil, Lisboa.

[9] - NIXON, P.J. (1978) - Recycled concrete as an aggregate for concrete -


a review. Materials and Structures, vol. 11, n.º 5, pp. 371-378.

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substituição da areia natural do concreto. Dissertação em Engenharia Civil.
Faculdade de Engenharia da Ilha Solteira. Universidade Estadual Paulista. P. 97.
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[11] – BASTOS, S. R. B. (2003) – Uso da areia artificial basáltica em substituição


parcial da areia fina para produção de concretos convencionais. In: 45º
Congresso Brasileiro do concreto – IBRACON. Instituto Brasileiro do Concreto.
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Vo. 82, pp. 363-371.

[13] - TEIXEIRA, A.; MARTINS, J. (2003) - Materiais de construção: Betões de


elevado desemprenho. Série Materiais, 1ª edição, Universidade Fernando
Pessoa, Porto.

[14] - POON, C. S.; SHUI, Z. H.; LAM, L.; FOK, H.; KOU, S. C. (2004) - Influence of
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compressive strength of concrete. Cement and Concrete Research, vol. 34, n.º
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Limitation and Control of Fines in Calcareous Sands Based Upon Their Influence
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[16] - LODI, V. H.; PRUDÊNCIO JÚNIOR, L. R. (2006) - Viabilidade técnica e


econômica do uso de areia de britagem em concretos de cimento Portland
na região de Chapecó - SC. In: Workshop Desempenho de Sistemas
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[17] - COCHET, G.; SORRENTINO, F. (1993) - Limestone filled cements:


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Sarkar, ed., ABI Books Ltd.. N. Delhi, pp. 266- 295.

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[19] - BARRA, M. (1996) - Estúdio de la durabilidad del hormigón de árido


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[20] - LEITE, M. (2001). Avaliação de propriedades mecânicas de concretos


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[21] - Silva, Narciso G. (2006) - Argamassa de revestimento de cimento, cal e


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Engenharia Civil, Instituto Superior Técnico, Lisboa.

70
Bibliografia auxiliar:

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da areia na elaboração da mistura do concreto? HOLOS Environment (ON-
LINE), São Paulo.

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Conference on OUR WORLD IN CONCRETE & STRUCTURES: 29 - 30 August 2002,
Singapore.

A.A. V.V. (2010) – Influence of crushed stone aggregate type on concrete


consistency. University of Nis, Faculty of Civil Engineering and Architecture,
Serbia, High Civil Engineering – Geodetic School, Belgrade, 2010;

ALVES, F. (2007) - Betões com agregados reciclados - Levantamento do


"state-of-the-art" experimental nacional. Dissertação de Mestrado em
Engenharia Civil, Instituto Superior Técnico. Lisboa.

ANDRÉ, A. - Desempenho em termos de durabilidade de betões com


incorporação de agregados grossos de resíduos da indústria do mármore.
Dissertação de Mestrado, Instituto Superior Técnico, Lisboa, 2012;

ANGULO, S. (2005) - Caracterização de agregados de resíduos de


construção e demolição reciclados e a influência de suas características no
comportamento de concretos. Tese de Doutoramento em Engenharia, Escola
Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo, Brasil.

BONITO, N. M. P. (2010) - Gestão de Resíduos no Sector da Rocha


Ornamental, Seminário Interdisciplinar - Compósitos Poliméricos com Resíduos
Minerais. Aplicações Técnico-Artísticas Universidade da Beira Interior. Viseu.

BRITO, J. de; PEREIRA, A. S.; CORREIA, J. R. (2005) - Mechanical behaviour of


non-structural concrete made with recycled ceramic aggregates. Cement &
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DESSY, P.; BADALUCCO, C.; BIGNAMI, F. C.; et al. (1998) - Analysis of


performances of concrete components made with recycled aggregates.

71
Materials and Technologies for Sustainable Construction - CIB World Building
Congress, Symposium A., vol. 1, Gävle, Suécia, 1998;

EVANGELISTA, L. (2007) - Betões executados com agregados finos reciclados


de betão. Dissertação de Mestrado em Engenharia Civil, Instituto Superior
Técnico, Lisboa, 2007.

FROMMENWILER, A. (2000) - New generation of superplasticizers for high


performance concrete (HPC). MBT Holding, Suíça.

KUMAR, P.T.SANTHOSH; SAJEEVAN, K. K. (s. d.)– Compressive strength of


concrete containing crushed stone sand as well river sand as fine aggregate.
SAINTGITS College of Engineering, Pathamuttom P.O., Kottayam District.

MAHENDRA R. CHITLANGE E PRAKASH S. PAJGADE (2010) – Strength appraisal


of artificial sand as fine aggregate in SFRC. ARPN Journal of Engineering and
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MATIAS, D. (2005) - Influência dos adjuvantes no desempenho de betões


com agregados reciclados. Draft de Dissertação de Mestrado em Engenharia
Civil, Instituto Superior Técnico, Lisboa.

RODOLPHO, Paula (2007) – Estudo do comportamento do concreto no


estdo freco utilizando areia britada. Tese de mestrado em estruturas e
construção civil, Universidade de Brasília, Brasília, Brasil.

SÁ, Maria (2006) – Influência da substituição de areia natural por pó de


pedra no comportamento mecânico, microestrutural e electroquímico de
concretos. Tese de Doutoramento, Universidade Federal do Rio Grande do
Norte, Natal, Brasil.

SOLYMAN, M. (2005) - Classification of recycled sands and their applications


as fine aggregatesfor concrete and bituminous mixtures. Tese de
Doutoramento em Engenharia Civil, Fachbereich Bauingenieurwesen der
Universität Kassel, Kassel, Alemanha.

72
Normas e especificações:

NP EN 206-1:2007 – Betão. Parte 1: Especificação, desempenho, produção e


conformidade, Versão portuguesa da norma europeia EN 206-1:2000 +
A1:2004+A2:2005, IPQ, 2007;

NP EN 933-1:2000 – Ensaios das propriedades geométricas dos agregados.


Parte 1:Análise granulométrica. Método de Peneiração, Versão portuguesa da
norma europeia EN 933-1:1997, IPQ, 2000;

NP EN 1008:2002 – Água de amassadura para betão. Especificações para


amostragem, ensaio e avaliação da aptidão da água, incluindo água
recuperada nos processos da indústria de betão, para fabrico de betão,
Versão portuguesa da norma europeia EN 1008:2002, IPQ, 2003;

NP EN 12390-3:2003 – Ensaios do betão endurecido. Parte 3: Resistência à


compressão dos provetes de ensaio, Versão portuguesa da norma europeia
EN 12390-3:2001, IPQ, 2003;

73
ANEXO A

FICHAS TÉCNICAS DOS AGREGADOS

74
75
76
77
78
79
ANEXO B

ANÁLISE GRANULOMÉTRICA DOS AGREGADOS

80
81
82
83
84
85
86
87
ANEXO C

FICHA TÉCNICA DO CIMENTO E CONTROLO

ESTATÍSTICO

88
89
90
91
ANEXO D

CINZAS VOLANTES: FICHA TÉCNICA

92
93
94
95
96
97
98
99
100
ANEXO E

FICHA TÉCNICA DO PÓ DE PEDRA

101
102
ANEXO F

FICHA TÉCNICA DOS ADJUVANTES

103
104
105
106
107
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109
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112
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115
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119
120
121
122
ANEXO G

AMASSADURAS LABORATORIAIS

123
QUADRO GERAL DE COMPOSIÇÕES

Britas (Kg/m3)
Areia
Areia Grossa Pó de Pedra Cimento Cinza PLASTIFICANTE SUPERPLASTIFICANTE Água
COMPOSIÇÃO Fina A/L
(Kg/m3) (Kg/m3) (kg/m3) (Kg/m3) (Kg/m3) (Kg/m3) (Kg/m3)
(Kg/m3) Brita 2 Brita 1

BR2 2,28 3,42 167 0,53


BR3 0,00 4,18 174 0,55
526 0 283 513 528 323 57
BR4 2,66 3,04 177 0,56
BR5 0,00 4,56 168 0,53
B2,25 2,28 3,42 180 0,57
B3,25 0,00 4,18 174 0,55
0 215 645 498 503 323 57
B4,25 2,66 3,04 180 0,57
B5,25 0,00 4,56 180 0,57
B1,50 2,66 2,66 157 0,50
B2,50 2,28 3,42 154 0,49
B3,50 0 436 436 498 503 323 57 0,00 4,18 145 0,46
B4,50 2,66 3,04 159 0,50
B5,50 0,00 4,56 160 0,51
B2,75 2,28 3,42 167 0,53
B3,75 0,00 4,18 157 0,50
0 645 215 498 515 323 57
B4,75 2,66 3,04 170 0,54
B5,75 0,00 4,56 181 0,58
B2,100 2,28 3,42 218 0,69
B3,100 0,00 4,18 153 0,48
0 860 0 498 525 323 57
B4,100 2,66 3,04 217 0,69
B5,100 0,00 4,56 193 0,61

124
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126
127
128
129
130
131
132
133
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135
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137
138
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140
141
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144
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146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
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159
160
161
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164
165
166
ANEXO H

CERTIFICADO DA PRENSA DE COMPRESSÃO

167
168
169
170
171

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