Análise do método de empacotamento de grãos no desempenho de concretos de pós reativos (CPR)RESUMO
A presente pesquisa analisou a influência do empacotamento granular no concreto de pós reativos, com substituição dos agregados graúdos por pós residuais. As composições propostas visam garantir preenchimento de vazios com grãos de variadas formas e tamanhos e conferir homogeneidade e trabalhabilidade à mistura. O método buscou analisar diferentes combinações na composição do arranjo de finos de forma que a otimização do mesmo contribua para melhorar nas características mecânicas e físicas do compósito. Para tanto, foi realizado o teste de empacotamento de partículas com o software Emma, já no estado fresco da mistura, verificou-se o espalhamento e no estado endurecido foram realizados os ensaios de resistência à compressão, densidade de massa e absorção de água. Verificou-se que o empacotamento dos grãos influencia nas propriedades das argamassas, sendo que o proporcionamento com o maior fator de empacotamento (q = 0,5), obteve melhor índice de consistência, menor absorção de água e maior resistência à compressão axial. Sendo assim, dentre os proporcionamentos analisados, conclui-se que o proporcionamento de maior fator (q = 0,50) é o mais adequado concreto de pós-reativos, obtendo melhores características mecânicas e redução de porosidade, sendo o método de empacotamento dos grãos importante ferramenta para escolha do proporcionamento mais adequado.
Palavras-chave:
CPR; concreto de pós reativos; empacotamento de grãos; aproveitamento de resíduos
This study analyzed the influence of granular packing on reactive powder concrete, with replacement of coarse aggregates by residual powders. The proposed compositions aim to ensure filling of voids with grains of various shapes and sizes and to provide homogeneity and workability to the mixture. The method sought to analyze different combinations in the composition of the arrangement of fines so that its optimization contributes to improving the mechanical and physical characteristics of the composite. For this purpose, the particle packing test was performed with the Emma software, in the fresh state of the mixture, the spreading was verified and in the hardened state the tests of compressive strength, mass density and water absorption were performed. It was verified that the packing of the grains influences the properties of the mortars, and the proportion with the highest packing factor (q = 0.5) obtained a better consistency index, lower water absorption and greater resistance to axial compression. Therefore, among the proportions analyzed, it is concluded that the proportion with the highest factor (q = 0.50) is the most suitable reactive powder concrete, obtaining better mechanical characteristics and reducing porosity, with the grain packing method being an important tool for choosing the most suitable proportion.
Keywords:
RPC; reactive powder concrete; grain packaging; waste utilization
1. INTRODUÇÃO
Métodos inovadores e sustentáveis, como a substituição de agregados por resíduos reciclados, vêm ganhando destaque, uma vez que a construção civil possui alto potencial para reaproveitar resíduos, sejam estes provenientes da mesma, bem como, de outros setores [1,2,3]. Dentro deste contexto, o concreto de pós reativos (CPR), material composto de ultra alta resistência e alta ductilidade com propriedades mecânicas avançadas, surge como alternativa [4].
Diversos autores apresentam o CPR como a evolução dos concretos de alto desempenho [4], descrevendo o princípio deste concreto como a ausência de agregado graúdo, com tamanho médio das partículas de 0,2 mm com relação água/cimento relativamente baixa [5]. Essa retirada dos agregados graúdos e a adição de pós reativos ao concreto atua na melhora da densidade e empacotamento granular do material, tendo ainda a densidade acrescida em relação ao concreto convencional e a eliminação do vazio através do uso de partículas muito reduzidas, ou seja, é importantíssima a verificação do empacotamento das partículas [5, 6]. BEKTIMIROVA et al. [7] investigaram os efeitos do empacotamento de agregados na resistência de misturas CPR com base no modelo de Toufar, testando dezenas de combinações de tamanhos de grãos diferenciadas. No geral, os autores identificaram que misturas com grau de empacotamento mais alto atingem maior resistência à compressão. Visto isso, é fato que o CPR é influenciado pelo tamanho e porcentagens de vazios que, por sua vez, afetam o tipo e o grau de empacotamento de seus constituintes [4].
ROHDEN et al. [8] apontam, ao avaliar a aplicação de pó de quartzo em substituição ao agregado miúdo, que a resistência à compressão do CPR é influenciada pela dimensão máxima característica do agregado. Ao passar a dimensão máxima do agregado de 1,2 mm para 0,045 mm à resistência a compressão do concreto aumentou 156 MPa, representando elevação de 61% da resistência da amostra. Em breve revisão sobre o concreto de pós reativo, a pesquisa de MAYHOUB et al. [4] aponta a cura como um aspecto extremamente relevante no desenvolvimento do CPR, pois afeta significativamente a reatividade do seu constituinte. Ao substituir o agregado graúdo por agregado miúdo quartzoso, os autores observaram elevação da resistência à compressão de até 33% quando realizaram a substituição de 40% da massa de cimento por cinza volante, sob cura em autoclave. DIAS et al. [9] utilizaram sílica ativa, pó de quartzo e fibras metálicas para reproduzir dois métodos de dosagem distintos para análise CPR. O primeiro, baseado no método RICHARD e CHEYREZY [6], atingiu resistência à compressão média de 200,19 MPa e o segundo, baseado no método de VANDERLEI [10], atingiu média de 187,3 MPa. Segundo os autores, houve dificuldade na homogeneização do CPR, necessitando grande energia de mistura, quando comparado ao concreto convencional.
PENG et al. [11] analisaram CPR contendo escória de alto forno, na busca por uma matriz densamente compacta aplicando o método do empacotamento de partículas de Andreasen modificado, através da equação DINGER e FUNK [12], utilizando o MATLAB e Excel Solver Tool. Para substituição do agregado graúdo, utilizaram agregado miúdo quartzoso com partículas de tamanho variados (entre 0,16 mm e 0,63 mm). Os autores apontam que a mistura ótima encontrada foi de 34:10:56:71, em massa, de pó de escória de alto forno, sílica ativa, cimento e agregado miúdo de quartzo, respectivamente. Quanto à porosidade, através de análise de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e investigação porosimétrica, relatam baixa porosidade e uma microestrutura bastante compacta. WILGES et al. [13] utilizaram um software diferente do que PENG et al. [11] empregaram em suas pesquisas. Os autores analisaram a resistência à compressão axial e resistência à tração na compressão diametral de concretos de pós reativos, com dosagem elaborada através do método de empacotamento das partículas, com o software Elkem Materials Mix Analyser (EMMA). A partir do software EMMA, que realiza a comparação entre a curva granulométrica ideal e a curva granulométrica gerada pelos traços, WILGES et al. [13] definiram o traço referência e traços com adições (com 15% de metacaulim e com 15% de cinza de casca de arroz). No final de seus experimentos, concluíram que os dois traços dosados com adições se mostraram tecnicamente viáveis, atingindo valores próximos à referência.
BORGES et al. [14] avaliaram resíduos da produção de minério de ferro em CPR, com dosagens estabelecidas por método de empacotamento de partículas sólidas simuladas no software PsDesigner, com coeficiente de empacotamento (q) igual a 0,23. Segundo os autores, a pesquisa foi formulada a partir de adaptações dos estudos de autores consagrados no tema, citando em especial RICHARD e CHEYREZY [6] e VANDERLEI e GIONGO [5]. Utilizando o software PSDesigner, a formulação de referência foi obtida. O CPR desenvolvido com minério de ferro apresentou desempenho superior que a referência (sem minério) quando avaliada a resistência à compressão, atingindo 99,1 MPa aos 28 dias, 12,5% superior ao traço referência. A resistência a tração na flexão atingiu 22,5 MPa aos 28 dias, sendo 12% superior à referência.
Tendo em vista a importância do aproveitamento de resíduos na construção civil e na produção de concreto de pós reativos, faz-se necessário o estudo do empacotamento dos grãos e sua influência nas características físicas e mecânicas no compósito. Dessa forma, o presente trabalho objetivou analisar o método de empacotamento dos grãos no desempenho de concreto de pós reativos, representando a composição granulométrica através dos métodos teóricos de empacotamentos dos grãos Andreasen modificado, com o auxílio do software EMMA, avaliando também o desempenho mecânico através do ensaio de resistência à compressão e observação do índice de porosidade.
2. MATERIAIS E MÉTODOS
O programa experimental proposto inicia através da caracterização dos materiais, estudo de empacotamento de grãos, estudo de dosagem, ensaios no estado endurecido e análise de resultados.
2.1. Materiais
O cimento utilizado na pesquisa foi CPV-ARI, atendendo as especificações técnicas da NBR 16697 [15], quanto a propriedades físicas, químicas e mecânicas. Amplamente utilizado na produção de CPR, o CP V-ARI caracteriza-se por elevado teor de clínquer e módulo de finura, o que o torna ideal para esta análise. O aditivo utilizado na dosagem atende os requisitos da NBR 11768-1 [16] tendo base química de éter policarboxílico, classificado como superplastificante de terceira geração. Água potável proveniente de poço artesiano localizado na Universidade Feevale. Os agregados miúdos utilizados são de origem quartzosa: um obtido na região da grande Porto Alegre (Rio Grande do Sul) e outro extraído de cava na região Sul do estado de Santa Catarina; estes foram caracterizados quanto à distribuição granulométrica dos grãos, diâmetro máximo de partículas e módulo de finura, conforme NBR 17054 [17], massa unitária segundo a NBR 16972 [18] e massa específica conforme NBR 16916 [19].
Optou-se, ainda, por utilizar composição de dois tipos de agregados miúdo, com distribuições granulométricas distintas, para que se obtivesse o melhor empacotamento possível entre as partículas, dessa forma utilizou-se 82% do volume de agregado de origem quartzoso extraído de rio, com diâmetro de grãos maiores e 18% de agregado miúdo com grãos mais finos extraídos de cavas no continente. A Tabela 1 apresenta a caracterização dos agregados miúdos.
Foram utilizadas adições minerais, passivos ambientais, como sílica ativa de origem metalúrgica, provenientes do Sul do Brasil, bem como pó oriundo de britagem de rocha basáltica e pó de quartzo, estes provenientes de jazidas em São Paulo. Estes foram secos e peneirados, apresentando dimensão máxima de 2 mm. O resíduo de marmoraria, disposto inicialmente em estado de pasta, foi seco em estufa por 24 horas, posteriormente destorroado e peneirado em peneira de malha 75 μm, retendo o pó de pedra passante nesta. Após, foram realizados os ensaios de massa específica conforme NBR 16605 [20]. Para os demais pós residuais, o procedimento iniciou com a secagem em estufa por período de 24 horas. Em seguida, foi realizado peneiramento e selecionado apenas o material passante na peneira de abertura de malha 75 μm. Por fim, foi realizado ensaio de massa específica, conforme NBR 16605 [20] e análise da dimensão média dos grãos, disposto na Tabela 2, para todos os pós utilizados no estudo.
Para o ensaio de composição granulométrica à laser, todas as adições minerais passaram por estufa à temperatura de 100º C, por 24 horas. Então, amostras contendo 2 gramas de cada pó foram separadas e enviadas para o Laboratório de Inovação em Cimentos Ecoeficientes da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). A partir dos dados obtidos, geraram-se os gráficos de distribuição granulométrica apresentados na Figura 1.
Analisando as curvas da Figura 1, pode-se observar que exceção à sílica ativa, os demais resíduos obtiveram curvas semelhantes, apesar da composição mineralógica ser completamente diferente. Isto se deve, possivelmente, ao fato de todos os pós terem passado pela mesma abertura de peneira e processo de peneiramento.
2.2. Métodos
Quanto ao estudo de empacotamento e dosagem, para os valores dos coeficientes de empacotamento, foram adotados limites com base nos métodos de empacotamento de grãos para CPR, propostos na revisão da literatura da presente pesquisa, conforme apresentado na Tabela 3. O coeficiente de distribuição de intervalo granulométrico, chamado de “q”, é um fator de ajuste utilizado em equações compreendido entre 0 e 1, descrito por Andreasen & Andersen e posteriormente aprimorado por DINGER e FUNK [12].
Conforme Tabela 3, adotou-se como índice de empacotamento de grãos, para as dosagens das amostras, os valores de: 0,20; 0,25; 0,37 e 0,50. A análise do método de empacotamento dos grãos foi realizada pelos modelos de Alfred, também chamado de Andreasen Modificado, calculados a partir do software EMMA, adicionando como dados de entrada as caracterizações de composições granulométricas, a massa específica e o valor dos diâmetros máximos e mínimos das partículas da mistura, além do teor de empacotamento selecionado. Com base na caracterização dos agregados, foram fornecidas pelo software, os quantitativos de materiais secos para compor os proporcionamentos apresentados no capítulo de resultados do presente artigo.
Para complementar o estudo, foram selecionados na revisão da literatura proporcionamentos de concretos de referência, que obtiveram resultados satisfatórios em relação a resistência à compressão, desde os primeiros modelos de RICHARD e CHEREZY [6], amplamente utilizado e aprimorado por outros pesquisadores como VANDERLEI [10], LOPES [26] e SOKOLOVICZ [27], sendo selecionado, como referência, o modelo de VANDERLEI [10] de 1:0,25:1,1:0,35 (cimento: sílica ativa: agregado miúdo: pó de quartzo), fator a/c 0,23 e 3% de aditivo superplastificante. Foram estabelecidas misturas utilizando o modelo de referência do concreto de pós reativos, que utilizam frações de sílica ativa e pó de quartzo, para fins de comparação com as adições de pós de rocha basáltica, de marmoraria e cinza volante, para os diferentes teores de empacotamento de grãos. Dosagem, moldagem e cura dos corpos de prova foram de acordo com a NBR 7215 [28], também adensados em mesa vibratória para eliminação de ar da mistura.
Para avaliar a homogeneidade utilizou-se o ensaio de índice de consistência seguindo a NBR 7215 [28]. Depois de desmoldados, os corpos de prova foram encaminhados à câmara úmida, onde permaneceram armazenados até sua cura nas idades de 7, 28 e 63 dias, para a realização dos ensaios do estado endurecido.
No estado endurecido, realizou-se análise de resistência à compressão axial seguindo a NBR 5739 [29]. A prensa utilizada EMIC com capacidade máxima de 200 kN e velocidade de aplicação de 0,45 MPa/s, mantida constante durante todo o ensaio, conforme NBR 7215 [28]. Também foi realizada análise de variância (ANOVA) nos resultados de resistência à compressão axial obtidos. A absorção de água, índice de vazios e cálculo da massa específica foram verificadas aos 28 dias, conforme a NBR 9778 [30].
3. RESULTADOS
Quanto ao empacotamento das partículas, no software EMMA foram geradas as frações de material de cada proporcionamento, após a inserção dos dados de composição granulométrica e massa específica de cada pó. Dessa forma, obteve-se uma curva de empacotamento ideal para cada fator de empacotamento, conforme apresentado no Quadro S1 e ao manipular as frações de material de cada proporcionamento (aumentar ou diminuir), formava-se uma nova curva.
Quanto maior a aproximação das curvas, apresentadas no Quadro S1, mais próximo do empacotamento desejado, por este motivo, as porcentagens de cada material foram alternadas buscando o melhor empacotamento de grãos possível. O que mais interfere na curva ideal são as variações das porcentagens dos diferentes finos, o que era esperado, uma vez que se sabe que estes materiais auxiliam diretamente no preenchimento dos vazios da mistura e consequentemente, do empacotamento de grãos, conforme relatado por ABBAS et al. [31]. A maior dificuldade encontrada foi determinar frações ideais de sílica ativa que não prejudicasse a curva, fato que se dá pelo grão ter forma e tamanho diferenciado dos demais. Nota-se também que, na medida em que se variavam as quantidades de finos visando a variedades de tamanhos de grão na mistura, as curvas apresentavam maior semelhança. Porém, o uso de sílica ativa para garantir o melhor empacotamento da mistura é indicado [6], através da premissa de que a sílica, por possuir grãos finos e esféricos, seria capaz de preencher os vazios entre os grãos maiores.
A partir dos dados gerados no EMMA, foi possível fazer uma análise comparativa da dosagem de cada proporcionamento, onde é possível avaliar a diferença entre as frações de materiais, conforme Figura 2.
No comparativo da Figura 2 é possível observar que o proporcionamento de referência utilizou apenas os materiais convencionais na produção de CPR, enquanto os demais proporcionamentos utilizaram ainda adições de cinza volante, fíler basáltico e pó de marmoraria, tendo estas adições mantidas com valores próximos, enquanto as maiores variações ocorreram nas frações de agregado miúdo quartzoso, cimento, pó de quartzo e sílica ativa. Sendo que, a diminuição do uso do cimento Portland em misturas com a adição de finos foi um fato já relatado no estudo de GEISENHANSLUKE e SCHMIDT [32], onde descrevem que além do aumento da densidade da mistura, a adição de finos pode tornar o compósito mais sustentável com a diminuição do uso do Cimento Portland. DIAS et al. [9] reproduziram CPR com relação a/c de 0,18 a 0,19, e teor de aditivo incorporado de 4,25 e 4,5. SHAKHMENKO et al. [33] indicam a incorporação de 1% a 5% em peso de cimento de finos nas misturas para garantir a densidade máxima e com uma trabalhabilidade adequada. Já no estudo de GHAFARI et al. [34], o teor ideal de finos na mistura para proporcionar o empacotamento máximo foi de 9%, o que está próximo aos valores adotados no presente estudo.
Os resultados do ensaio de índice de consistência, fator água/aglomerante, considerando todos os finos como aglomerante, e teor de aditivo de todos os proporcionamentos desenvolvidos no presente estudo, são apresentados na Tabela 4.
Ao analisar a Tabela 4, é possível observar que o proporcionamento referência obteve o menor valor de índice de consistência. É possível perceber também que entre o proporcionamento de 0,25 e o de 0,37 houve uma diminuição no índice de consistência, isso se deve ao fato do aumento de teor de empacotamento se elevar, assim aumentando também a quantidade de finos na mistura, e reduzir o teor de cimento, dessa forma, decidiu-se manter o fator água/aglomerante fixo, entretanto, aumentou-se a quantidade de aditivo da mistura e o teor de cimento, para que não se perdesse trabalhabilidade. Diferentemente do que pode ser viso na Tabela 4, a pesquisa de BORGES et al. [14] observou que a incorporação de finos oriundos do minério de ferro dificultou a fluidez do CPR, sendo que os índices de consistência para as formulações de referência e com minério de ferro foram de 235 e 175 cm, respectivamente.
SHAKHMENKO et al. [33] relatam que a adição da quantidade correta de finos na mistura, aumenta o índice de consistência da mistura, facilitando a trabalhabilidade, contudo o excesso ou a falta de finos acarreta na diminuição da trabalhabilidade, fazendo necessário a adição de aditivo ou água a mais na mistura, conforme relatado por MARTÍNEZ-GARCÍA et al. [2]. Contudo, o aumento excessivo do índice de consistência pode retardar o processo de resistência mecânica do material o que pode ser prejudicial dependendo da sua aplicação [7]. A média dos valores de absorção por imersão, índice de vazios e massa específica de cada proporcionamento são apresentados na Tabela 5.
Média dos valores de absorção por imersão, índice de vazios e massa específica de cada proporcionamento.
Para determinar a influência da adição de finos no CPR, buscando por um material coeso, na Tabela 5 é possível observar que o proporcionamento q = 0,50 (maior fator de empacotamento dos grãos) obteve a menor absorção de água dentre as amostras, já os proporcionamentos intermediários, onde houveram dificuldades de moldagem por suas trabalhabilidades reduzidas, este número se elevou, diferentemente de q = 0,20 que, apesar de não possuir o maior empacotamento dentre os proporcionamentos, obteve resultado de absorção menor que pode se justificar pela facilidade de moldagem em relação aos proporcionamentos que possuíam maior teor de finos e causavam grumos na mistura ou não adensavam da melhor maneira. A dificuldade de moldagem apresentada se deu pelo elevado teor de finos na mistura, que apesar de obter índice de consistência dentro dos padrões trabalháveis, ao perder água pela hidratação dos finos ao longo do tempo, formava grumos na mistura, assim como relatado por DIAS et al. [9]. Os resultados obtidos por BORGES et al. [14] indicaram absorção de água de 1,27% para o concreto referência e 1,06% para CRP com q = 0,23 - os autores justificam esse baixo índice de absorção de água devido a diminuição de poros através do empacotamento adequado.
Validando os resultados de absorção encontrados no presente trabalho, WANG et al. [35] relatam que a adição de finos na mistura diminui consideravelmente o tamanho dos poros do compósito e reduz a absorção do material, devido à microestrutura densa. Sendo assim, entende-se que os dados apresentados na Tabela 5 podem justificar a influência do método utilizado, uma vez que é possível observar que o proporcionamento com maior fator de empacotamento obteve diferença considerável em relação aos demais no ensaio de absorção, tendo absorvido pouca água durante o ensaio.
O proporcionamento obteve também a maior massa específica encontrada nas amostras, por se tratar de um material com menor número de vazios. Vale ressaltar que este resultado pode ser relacionado com o ensaio de índice de consistência, onde q = 0,50 também obteve o maior resultado. Tendo isto em vista, é possível concluir que o maior empacotamento ao obter mistura consistente e homogênea foi capaz de criar um material com menor presença de espaços vazios, tornando a amostra com baixa absorção de água em relação às demais. PENG et al. [11] também relata em seu trabalho que a adição de finos na mistura proporcionando o empacotamento ideal, irá aumentar a massa específica da mistura, diminuindo os poros e garantindo melhora na resistência mecânica.
Tendo em vista os resultados obtidos nos ensaios de absorção de água, índice de vazios e massa específica dos concretos, pôde-se comprovar a influência tanto do empacotamento, quanto da correta moldagem e adensamento do CPR, para que, além de obter uma mistura onde os finos percolam os vazios da mistura é necessário também o devido cuidado para que estes finos não prejudiquem a moldagem pelo baixo fator água/aglomerante. Porém, para verificar a influência do empacotamento ideal nas propriedades mecânicas do CPR, na Figura 3 é apresentado o comparativo dos resultados médios de resistência à compressão de todos os proporcionamentos e idades ensaiadas.
Comparando o proporcionamento referência com q = 0,20 e q = 0,50 percebe-se um acréscimo nas resistências à compressão desde as idades iniciais, sendo que em q = 0,25 o aumento ocorreu a partir dos 28 dias. Isto pode se justificar pelas adições e pelos diferentes fatores de empacotamento utilizados. Ademais, q = 0,37 apresentou queda da resistência à compressão em todas as idades.
O proporcionamento de maior fator de empacotamento (q = 0,50) obteve o maior resultado de resistência à compressão e o maior índice de consistência, entretanto se destaca a alta resistência inicial, adquirindo pouco acréscimo de resistência aos 28 dias, onde basicamente obteve apenas seu valor de resistência estabilizado, até o fim dos ensaios. Em comparação ao proporcionamento intermediário de q = 0,37 é possível observar grande variação de resultados. Isto se deu à maior utilização de aditivo superplastificante no q = 0,50, pois ao avaliar a mistura, verificou-se que seria necessário aumentar o percentual de aditivo utilizado, pois de acordo com MARTÍNEZ-GARCÍA et al. [2], a maior quantidade de finos do proporcionamento superior poderia interferir na trabalhabilidade da mistura, como comprovou-se posteriormente.
O proporcionamento de 0,37, por ter maior valor de empacotamento e diferentemente de q = 0,50, não ter valor tão elevado de aditivo superplastificante, apresentou grumos durante a mistura que dificultaram na trabalhabilidade do mesmo, uma vez que os valores do fator água/aglomerante foram fixados e permaneceram inalterados ao longo do programa experimental. Para MARTÍNEZ-GARCÍA et al. [2] isto se dá pela quantidade de finos, que fazem com que necessite maior quantidade de água para a mesma trabalhabilidade de mistura com teor de finos reduzido. De acordo com MAYHOUB et al. [4], os proporcionamentos de CPR podem tender a criar grumos na mistura em função da quantidade de finos e teor de água reduzido, alguns autores como MARTÍNEZ-GARCÍA et al. [2] utilizam aditivos na mistura para evitar este tipo de decorrência.
Em comparação aos resultados de BEKTIMIROVA et al. [7] e ROHDEN et al. [8], foram obtidos valores reduzidos ao dos autores citados, contudo estes obtiveram a melhor resistência à compressão no proporcionamento com o maior empacotamento de grãos, fato semelhante ao encontrado no presente estudo. Os autores citados justificaram o aumento da resistência à compressão das amostras a adição de finos na mistura, de modo a melhorar o empacotamento de partículas do compósito [7, 8]. Os resultados do ensaio de resistência à compressão da pesquisa de BORGES et al. [14] apontaram rápido crescimento na resistência do traço de referência até 7 dias e estabilização nas idades (7 dias). Nas idades de 14 e 28 dias, o traço com minério de ferro supera o traço de referência evidenciando, segundo os autores, um efeito de melhora no empacotamento dos grãos. Esse incremento conforme a idade de cura também foi observado pela presente pesquisa, principalmente em q = 0,25 e q = 0,37.
Analisando os resultados obtidos, em geral pode-se afirmar que a utilização do método do empacotamento de grãos foi satisfatória tanto para os resultados obtidos através de ensaios de massa específica e absorção de água que, consequentemente, trouxeram benefícios para os resultados de resistência à compressão axial, conclusão também encontrada por PENG et al. [11], que em seu trabalho também adotou o método modificado de Andreasen & Andersen. Ainda que a literatura traga resultados ainda maiores, é preciso levar em consideração que, dentre as frações de materiais e misturas criadas especificamente para este trabalho, não houve nenhum tipo de contraindicação dos aditivos para a boa resistência mecânica do material.
Quanto à análise estatística, é possível observar, a partir da Tabela 6, variações dos valores dos ensaios de resistência à compressão axial das 3 amostras de cada proporcionamento, que foram rompidas aos 7, 28 e 63 dias.
Sendo assim, a análise estatística ANOVA mostrou como significativas as diferenças dos dados avaliados, tanto na comparação entre as amostras, quanto no intervalo dos dias de ensaio, conforme já era esperado, considerando que tanto para cada proporcionamento, como para cada intervalo de rompimento, espera-se que os corpos de prova obtenham comportamentos distintos. Provavelmente, isso ocorre devido às diferenças nas frações dos materiais, bem como nas ações do tempo em relação à resistência dos concretos moldados.
4. CONCLUSÕES
A partir dos resultados encontrados, tem-se as seguintes conclusões:
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I.
Nos ensaios de distribuição granulométrica, os materiais utilizados apresentaram comportamentos adequados de acordo com suas normas vigentes e todos estes materiais confirmaram-se como alternativas para a reutilização de resíduos, visto que em nenhum dos ensaios realizados foram apresentadas ações prejudiciais que possam ser justificadas pelo uso destes materiais.
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II.
O proporcionamento de maior fator (q = 0,50) obteve destaque frente aos demais proporcionamentos avaliados, sendo a melhor alternativa para produzir CPR;
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III.
Houve diferença em relação à porosidade do material quando utilizado método do empacotamento de grãos, tendo em consideração que o proporcionamento com maior fator (q = 0,50), obteve melhor índice de consistência, maior massa específica, menor absorção de água e maior resistência à compressão axial;
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IV.
Foi perceptível que q = 0,37 sofreu maior variação na quantidade de cimento da mistura, isso pode ter contribuído com a resistência reduzida frente à outras amostras;
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V.
O CPR, de fato, pode obter boas características mecânicas e redução de porosidade quando associado ao empacotamento de grãos, sendo o software um apoio ao dimensionamento das frações de materiais pois, paralelamente a isto, se faz necessária análise mais aprofundada quanto aos materiais empregados nas misturas;
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VI.
Claramente o CPR apresenta resistência à compressão elevada quando comparado a concretos convencionais, entretanto, é preciso cuidados durante a moldagem, devido a tendencia da formação de grumos na mistura em função da quantidade elevada de finos;
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VII.
É possível assegurar que o empacotamento de grãos obteve influência tanto nas características mecânicas quanto de porosidade do CPR, além disso, comprova-se também a utilização das adições minerais como matérias primas viáveis na construção civil;
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VIII.
Esta pesquisa contribui para que demais pesquisadores possam aperfeiçoar traços de CRP utilizando os mesmos pós residuais deste estudo com valores de q diferenciados.
MATERIAL SUPLEMENTAR
O seguinte material suplementar está disponível online:
Quadro S1 - Proporcionamentos utilizados e suas respectivas curvas de empacotamento de grãos.
5. BIBLIOGRAFIA
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