Impacto do conceito de empacotamento de partículas na dosagem de concretos de alto desempenho

Abstract

RESUMO O concreto de alto desempenho (CAD) é um material que apresenta características específicas, como alta resistência à compressão e elevada durabilidade. Para que esse concreto atenda às suas características específicas, uma cuidadosa seleção e dosagem dos seus componentes devem ser realizadas. Desta forma, este trabalho buscou contribuir com o estudo de dosagem do CAD, utilizando o conceito de empacotamento de partículas, onde foi determinada a proporção ótima dos componentes particulados a partir do modelo de Alfred, também conhecido como modelo de Andreasen modificado. Realizada a dosagem do CAD, analisou-se a influência do empacotamento de partículas no seu desempenho mecânico e nas propriedades reológicas da pasta de cimento e argamassa constituintes do CAD. O CAD otimizado, com base no conceito de empacotamento de partículas, apresentou, aos 28 dias, resistência à compressão satisfatória, podendo ser classificado como um concreto de alta resistência, e superior à resistência à compressão do CAD de referência. Na caracterização reológica da pasta de cimento e argamassa, o emprego do empacotamento provocou um aumento da fluidez, facilitando o escoamento, sem prejudicar a estabilidade da mistura de concreto.

Considerações sobre a eficiência de misturas de concreto de cimento Portland com base no conceito de empacotamento de partículas

“…Entre os modelos disponíveis na literatura, os estudiosos Funk e Dinger [18], após uma extensa análise comparativa, provaram que os modelos de Furnas e Andreasen convergiam matematicamente para uma mesma equação (Equação 1). Tal equação é conhecida como modelo de Alfred, a qual introduziu o conceito de tamanho mínimo de partícula, destacando-se na dosagem de concretos por possuir maior eficiência de empacotamento e ser mais condizente com sistemas particulados reais [19].…”

“…Entretanto, com relação à densidade de empacotamento, os valores de coeficiente de distribuição obtidos se aproximam daqueles estabelecidos para misturas autoadensáveis (normalmente entre 0,20 e 0,25). O valor do coeficiente de distribuição (q = 0,16) definido para o concreto de alta resistência é relativamente baixo em comparação com o proposto por Oliveira et al [19], que apresentou um coeficiente de distribuição de 0,29, atingindo valores de resistência média à compressão de (64 ± 3) MPa.…”

“…Na otimização da dosagem das misturas de concreto de referência com base no conceito de empacotamento de partículas aplicou-se uma análise conjunta da granulometria discreta dos materiais constituintes, sendo incorporados novos componentes granulares nesta etapa. Na Figura 2 verifica-se que as misturas de concreto de referência apresentam uma ausência de partículas com dimensões entre algumas faixas granulométricas, isto é, entre a areia média e a brita 1, e entre o cimento e areia fina, além de uma sobreposição granulométrica de frações de areia fina e areia média, problemática verificada também por Oliveira et al [19]. Logo, uma nova composição foi elaborada com a finalidade de aumentar a densidade de empacotamento de partículas, conforme visto na Figura 3.…”

Avaliação reológica sob diferentes temperaturas de pastas cimentícias aditivadas com diferentes tipos de aditivos superplastificantes à base de policarboxilatos

“…Ao avaliar a compatibilidade entre seus resultados quando comparados a outras técnicas de avaliação pontual no estudo do CAD, MACIEL et al [17] verificaram uma boa correlação entre a tensão de escoamento obtida pela reometria e a viscosidade aparente estimada pela técnica de Pashias. MENDES et al [18] também reportaram uma relação satisfatória entre a viscosidade plástica do CAA e a viscosidade aparente obtida pela técnica do funil V. A análise dos parâmetros reológicos por reometria rotacional também vem sendo aplicada para o estudo do desempenho de CAA e CAD aditivados com superplastificantes e contendo diferentes tipos de filler [19], resíduos de agregado reciclado [20] e sílica ativa [21].…”

Aplicação do conceito de empacotamento de partículas na otimização de dosagem de concretos de cimento Portland

“…Assim, deve-se tomar precauções para que a mistura não seja vibrada por período ou frequência inadequados, o que pode provocar desde baixas densidades de empacotamento (devido à falta de energia de compactação) até segregação por excesso de energia aplicada, comprometendo o desempenho do material(OLIVEIRA et al, 2000). No Brasil,Oliveira et al (2018) realizaram um estudo de dosagem do CAD, aplicando o conceito de empacotamento de partículas com o propósito de se obter maior densidade de empacotamento, determinando a proporção ótima dos componentes particulados a partir do modelo de Alfred. Com a distribuição granulométrica discreta dos materiais utilizados no concreto de referência (Figura 6a), foi possível verificar a ausência de determinados tamanhos de partículas.…”