Concreto Leve com Argila Expandida e Flexão Simples - Análise e Resultados

See discussions stats and author profiles for this publication at httpswwwresearchgatenetpublication348522003 Concreto leve com uso de argila expandida submetido à flexão simples Article September 2018 CITATIONS 0 READS 42 3 authors including Adriano Rodrigues da Silva Universidade Federal do Rio Grande do Sul 4 PUBLICATIONS 0 CITATIONS SEE PROFILE All content following this page was uploaded by Adriano Rodrigues da Silva on 15 January 2021 The user has requested enhancement of the downloaded file ANAIS DO 60º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO CBC2018 60CBC2018 1 Concreto leve com uso de argila expandida submetido à flexão simples Lightweight concrete using expanded clay subjected to simple bending Giane Crisane Caon 1 Adriano Rodrigues da Silva 1 Kilder Lang Machado 2 1 Bacharel em Engenharia Civil Centro Universitário Dinâmica das Cataratas 2 Professor Mestrando em Estruturas Universidade Estadual de Maringá Vila Brasil Caixa Postal 94 Matelândia PR Resumo O concreto convencional é um material amplamente utilizado na construção civil devido principalmente à sua excelente resistência à compressão no entanto possui uma grande desvantagem o seu elevado peso próprio Com os avanços tecnológicos e os estudos de novos materiais surge o concreto leve o qual apresenta massa específica inferior ao do concreto convencional resultando em uma redução significativa do peso próprio da estrutura Mesmo difundido a nível mundial o concreto leve tem reduzido uso no Brasil além de apresentar carência de estudos e falta de normas específicas para este fim Diante dessa situação foram moldados corpos de prova com diferentes traços de concreto leve utilizando diferentes porcentagens de argila expandida 1506 e argila expandida 2215 em substituição total da brita 01 Foram analisados os valores encontrados de resistência à compressão massa específica e tração por compressão diametral comparandoos com valores mínimos exigidos disponíveis na literatura Todos os traços de concreto leve estudados apresentaram um bom desempenho para concreto leve com função estrutural atingindo valores de massa específica até 4573 inferior à do concreto convencional e resistência à compressão de 8396 quando comparado com o traço de referência A partir da definição do melhor traço foram dimensionadas três vigas em concreto leve e uma em concreto convencional para a comparação dos resultados sendo submetidas ao ensaio de flexão simples analisando o seu comportamento quanto à carga de ruptura As vigas em concreto leve alcançaram um bom desempenho resistindo até 915 da carga suportada pela viga de concreto convencional Logo o estudo contribui para as pesquisas de elementos em concreto leve estrutural no qual é de grande importância para área da construção civil PalavrasChave Concreto leve argila expandida massa específica Abstract Conventional concrete is a material widely used in civil construction due mainly to its excellent compressive strength however has a major disadvantage its high weight With the technological advances and studies of new materials comes up the lightweight concrete in which it presents a density lower than the conventional concrete resulting in a significant reduction in the weight of the structure Even diffused worldwide lightweight concrete has reduced use in Brazil in addition to present to the lack of studies and the lack of specific norms for this purpose Faced with this situation were molded samples with different traces of lightweight concrete using different percentages of expanded clay 1506 and 2215 in total substitution of gravel 01 The values of compressive strength density and diametric compression traction were analyzed comparing them with the minimum required values available in the literature All the light concrete traits studied presented a good performance for lightweight concrete with structural function reaching values of density up to 4573 lower than conventional concrete and compressive strength of 8396 when compared to the reference trait From the definition of the best trait three beams were measured in light concrete and one in conventional concrete for the comparison of the results being submitted to the simple bending test analyzing its behavior regarding the load of rupture The lightweight concrete beams achieved a good performance resisting up to 915 of the load supported by the conventional concrete beam Therefore the study contributes to the research of elements in light structural concrete in which it is of great importance for the civil construction area Keywords Lightweight concrete expanded clay density ANAIS DO 60º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO CBC2018 60CBC2018 2 1 Introdução Segundo a NBR 12655 2015 o concreto é um material formado a partir da mistura homogênia de cimento Portland agregados graúdo e miúdo água e com ou sem a incorporação de aditivos químicos ou outros componentes minoritários De acordo com o Instituto Brasileiro do Concreto IBRACON 2009 o concreto é o material construtivo mais consumido pelo homem no mundo sendo estimado o consumo em 11 bilhões de toneladas de concreto anualmente valor inferior apenas ao consumo de água Conforme BOTELHO 2006 o concreto é amplamente empregado devido principalmente a suas propriedades que se destacam como exemplos a sua boa resistência à compressão e a facilidade de ser moldado no formato desejado Entretanto segundo SILVA 2003 o concreto apresenta uma grande desvantagem o seu elevado peso próprio A partir de estudos com a utilização de novos materiais levando em consideração o elevado peso próprio do concreto que influencia na velocidade de execução e no custo final da obra surgem os concretos leves apresentando massa específica reduzida quando comparados aos concretos convencionais FERREIRA 2015 De acordo com a NBR 6118 2014 a massa específica seca estabelecida para os concretos normais aplicados a estruturas é maior que 2000 kgm³ não excedendo 2800 kgm³ Conforme ROSSIGNOLO 2003 considerase que o valor da massa específica seca do concreto leve estrutural seja inferior a 2000 kgm³ Para a NBR NM 35 1995 a massa específica aparente aos 28 dias para os concretos leves estruturais é no máximo de 1840 kgm³ O ACI 213R87 1999 define como concreto leve estrutural o material que possui massa específica não excedendo 1850 kgm³ Segundo MEHTA e MONTEIRO 1994 não há limite mínimo para especificação da massa específica dos concretos leves Em geral o peso dos concretos leves estruturais varia entre 1600 e 1760 kgm³ sendo que em alguns casos específicos são permitidos valores acima de 1840 kgm³ O concreto leve pode ser classificado em três tipos diferentes concretos com agregados leves concretos porosos celulares ou aerados e concretos sem finos ROSSIGNOLO 2009 Dentre os três tipos de concreto o concreto com agregados leves é o tipo de concreto leve mais utilizado devido principalmente à variedade de agregados disponíveis além de ser utilizado para fins estruturais podendo atingir maiores resistências à compressão quando comparado com os outros tipos de concreto leve MORAVIA 2007 Apesar da grande variedade de tipos de agregados leves disponíveis só alguns alcançam as densidades e as resistências exigidas consequentemente nem todos os agregados leves podem ser utilizados para execução do concreto leve SILVA 2007 De acordo com ROSSIGNOLO e AGNESINI 2005 a argila expandida utilizada neste estudo e a ardósia são os agregados leves mais indicados na utilização do concreto leve com função estrutural ANAIS DO 60º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO CBC2018 60CBC2018 3 Segundo FARAIS 2009 p14 a argila expandida resulta da introdução de argila pura selecionada em fornos rotativos a temperaturas elevadas onde se dá a sua expansão controlada Deste processo resulta a formação de grânulos que no seu interior contêm milhares de micro poros fechados contendo ar conferindo ao material leveza e isolamento térmico O agregado apresenta também boa aderência entre o agregado leve e a pasta hidratada de cimento que o envolve devido ao agregado leve possuir uma superfície com textura áspera ocasionando um intertravamento mecânico entre a pasta e o agregado É através da água absorvida pelo agregado no instante da mistura com o concreto que com o decorrer do tempo vem a ser disponível para a hidratação do cimento anidro que ajuda para melhorar a aderência É na região da interface agregado matriz que parte dessa hidratação acontece transformando a aderência entre o agregado e a matriz mais resistente MORAVIA et al 2006 A resistência à compressão e a massa específica estão relacionadas com o tipo e a granulometria do agregado leve utilizado ROSSIGNOLO 2003 Segundo MEHTA e MONTEIRO 1994 e o ACI 213R87 1999 para o concreto leve estrutural é exigida uma resistência à compressão mínima de 17 MPa aos 28 dias A NBR NM 35 1995 estabelece para os concretos leves estruturais uma relação entre resistência à compressão e massa específica como mostra a Tabela 1 Tabela 1 Valores de resistência à compressão e massa específica dos concretos leves estruturais Resistência à compressão MPa aos 28 dias Massa específica aparente kgm3 28 1840 21 1760 17 1680 Fonte NBR NM 35 1995 p5 Já a resistência a tração é um elemento de grande importância para a avaliação da fissuração do concreto Devido ao concreto ser um material heterogêneo este afetará tanto a tenção de tração que provoca as fissuras quanto ao mecânismo de processo SILVA 2003 A Tabela 2 apresenta as exigências para concreto estrutural leve de acordo com sua resistência à compressão e à tração em relação a massa específica Tabela 2 Exigências para concreto estrutural leve Massa específica seca ao ar máx aos 28 dias Resistência à tração por compressão diametral mín aos 28 dias Resistência à compressão mín aos 28 dias kgm³ MPa MPa Todos os agregados leves 1760 22 28 1680 21 21 1600 20 17 Combinação de areia natural com agregado leve 1840 23 28 1760 21 21 1680 21 17 Fonte ASTM C330 1991 p3 ANAIS DO 60º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO CBC2018 60CBC2018 4 De acordo com BORJA 2011 o emprego do concreto estrutural leve é recomendado em lugares com grandes aglomerações de edificações devido ao seu bom desempenho como isolante térmico e acústico e no caso de solos com reduzida capacidade de sustentação em razão do peso próprio reduzido Seu dimensionamento ainda segue conceitos semelhantes ao dimensionamento do concreto convencional pois percebese uma carência de estudos e a falta de normas específicas para este fim FERREIRA 2015 Assim tendo em vista a insuficiência de pesquisas para dimensionamentos de elementos de concreto leve estrutural foram moldados corpos de prova com diferentes traços de concreto leve com uso de argila expandida e a partir do melhor traço encontrado foram dimensionadas três vigas em concreto leve e uma em concreto convencional para a comparação dos resultados sendo submetidas ao ensaio de flexão simples analisando o seu comportamento quanto à carga de ruptura para assim contribuir com as pesquisas de dimensionamento de elementos em concreto leve estrutural 11 Problema Analisado As vigas em concreto leve com uso de argila expandida quando submetidas ao ensaio de flexão simples sendo analisadas quanto à carga de ruptura apresentarão um bom desempenho quando comparadas com uma viga de concreto convencional 2 Materiais e Métodos 21 Materiais Por adquirir maior resistência em menor tempo o material aglomerante utilizado foi o CPVARI cimento Portland de alta resistência inicial O agregado miúdo utilizado nos ensaios tanto para moldagem do concreto leve quanto para o concreto convencional foi a areia quartzosa proveniente do rio Paraná município de Guaíra disponível no comércio local de Foz do Iguaçu Na produção do concreto leve em substituição total do agregado graúdo utilizouse argila expandida nacional disponível no comércio local de Foz do Iguaçu De acordo com MAYCÁ RECENA e CREMONINI 2009 foi utilizada a argila expandida 1506 possuindo grãos com dimensões entre 6 e 15 mm e a argila expandida 2215 que apresenta dimensões dos grãos entre 15 e 22 mm que são os dois tipos de argila expandida empregados como agregado graúdo na fabricação de concreto com função estrutural Para comparação dos resultados executouse a confecção do concreto convencional com o agregado graúdo brita tipo 01 de origem basáltica com dimensão máxima de 19 mm comercializada na região de Foz do Iguaçu ANAIS DO 60º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO CBC2018 60CBC2018 5 22 Métodos 221 Dosagem e Mistura dos materiais O traço utilizado para a moldagem dos concretos em massa é o 1 176 275 cimento areia agregado graúdo O concreto convencional é utilizado como traço de referência TRR e cada traço de concreto leve é denominado como TR1 TR2 TR3 TR4 e TR5 conforme o tipo e a porcentagem de argila expandida utilizada em substituição total da brita como apresenta a Tabela 3 Os percentuais das argilas expandidas 1506 e 2215 adotados estão relacionados com recomendações de pesquisadores A relação ac adotada é de 05 para ambos os concretos No processo de mistura do concreto foi realizado um préumedecimento da argila expandida por 24 horas antes de serem utilizadas na concretagem devido à alta absorção de água dos agregados leves PEREIRA 2008 Tabela 3 Composição dos traços Traço Proporção Agregado graúdo Fator ac Brita 01 Argila 1506 Argila 2215 TRR 1 176 275 100 05 TR1 1 176 13751375 50 50 05 TR2 1 176 20625 06875 75 25 05 TR3 1 176 06875 20625 25 75 05 TR4 1 176 275 100 05 TR5 1 176 275 100 05 Fonte autoria própria A Figura 1 apresenta um perfil de distribuição dos agregados no concreto convencional e no concreto leve referente a cada traço utilizado para realização da pesquisa Figura 1 Perfil dos traços Fonte autoria própria ANAIS DO 60º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO CBC2018 60CBC2018 6 222 Abatimento de Tronco de Cone Slump Test O abatimento de tronco de cone foi realizado conforme a NBR NM 67 1998 utilizado para medir a consistência do concreto O abatimento de tronco de cone pré estabelecido foi de 100 20mm 223 Moldagem e Cura dos Corpos de Prova Tanto para o processo de moldagem quanto para o processo de cura os corpos de prova foram executados de acordo com a NBR 5738 2015 Para cada traço foram moldados 16 corpos de prova cilíndricos possuindo 100mm de diâmetro e 200mm de altura sendo 12 corpos de prova destinados ao ensaio de resistência à compressão para os 7 14 e 28 dias e 4 corpos de prova para o ensaio de resistência à tração por compressão diametral aos 28 dias Após a moldagem os corpos de prova permaneceram em um local protegido de intempéries por 24 horas e em seguida foram desmoldados identificados e submersos em um tanque com água para realização do processo de cura no qual permaneceram até o momento do ensaio 224 Massa Específica A determinação da massa específica realizouse de acordo com a NBR 9833 2008 225 Ensaio de Resistência à Compressão O ensaio de resistência à compressão foi realizado de acordo com a NBR 5739 2007 Completados os 7 14 e 28 dias de idade do concreto os corpos de prova foram retirados do local de cura e em seguida com as faces limpas e secas foram retificados visando melhorar o contato com o equipamento de ensaio e logo após foram submetidos ao ensaio de resistência à compressão Figura 2 O cálculo da resistência à compressão é obtido a partir da divisão entre a carga de ruptura pela área da seção do corpo de prova de acordo com a Equação 1 σ S0 F Equação 1 onde σ tensão de ruptura MPa F força máxima de compressão aplicada no corpo de prova N S0 área da seção transversal mm² ANAIS DO 60º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO CBC2018 60CBC2018 7 Figura 2 Ensaio de resistência à compressão Fonte autoria própria 226 Ensaio de Resistência à Tração por Compressão Diametral O ensaio de resistência à tração por compressão diametral Figura 3 foi realizado seguindo as orientações da NBR 7222 1994 Este ensaio é determinado pela ação de duas forças de compressão distribuídas linearmente e diametralmente opostas que constituem tensões de tração uniformes perpendiculares ao diâmetro do corpo de prova Figura 3 Ensaio de resistência à tração por compressão diametral Fonte autoria própria ANAIS DO 60º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO CBC2018 60CBC2018 8 A resistência à tração por compressão diametral é calculada pela Equação 2 D L F ft D 2 Equação 2 onde ftD resistência à tração por compressão diametral MPa F força máxima alcançada N D diâmetro do corpo de prova mm L comprimento do corpo de prova mm 227 Dimensionamento e Moldagem das Vigas A partir do melhor traço de concreto leve encontrado foram dimensionadas 3 vigas em concreto leve V1 V2 e V3 e uma viga em concreto convencional VR para a comparação dos resultados As vigas estudadas são de seção retangular 15x18cm possuindo 1 metro de vão A armadura utilizada em todas as vigas inclusive na viga usada como modelo de referência foram barras de aço CA60 com diâmetro de 63mm para armadura transversal espaçadas a cada 17 cm e aço CA50 com diâmetro 80mm para armadura longitudinal Ambas as vigas foram dimensionadas de acordo com os procedimentos da NBR 6118 2014 Para moldagem das vigas foram utilizadas fôrmas de madeira sendo concretadas todas as vigas em um mesmo dia de acordo com a NBR 14931 2004 O adensamento do concreto se deu através de vibração mecânica As vigas foram desmoldadas 48 horas depois da concretagem Após a retirada das fôrmas a cura das vigas realizouse por molhagem até o dia do ensaio As vigas foram ensaiadas aos 14 dias de idade devido ao cimento utilizado ser o CPVARI e também pela ótima resistência obtida pelos corpos de prova já aos 14 dias de idade Para cada viga concretada foram moldados 4 corpos de prova sendo submetidos ao ensaio de resistência à compressão e realizada a verificação da massa específica no mesmo dia em que as vigas foram ensaiadas 228 Ensaio de Flexão Simples O ensaio de flexão simples adotado foi o ensaio de flexão a três pontos que consiste no emprego de uma carga crescente centralizada em relação aos apoios de uma barra de geometria padronizada comprimindo as fibras superiores e tracionando as fibras inferiores As vigas foram dimensionadas para o domínio 3 no qual têm devido à condição mais adequada da linha neutra garantia de boas condições de dutilidade sendo conduzidas a rupturas com aviso prévio no qual a armadura escoa antes do rompimento do concreto mostrando um quadro visível de fissuração da viga ANAIS DO 60º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO CBC2018 60CBC2018 9 3 Resultados e Discussões 31 Abatimento de Tronco de Cone Slump Test Verificouse que no abatimento de tronco de cone nos traços de concreto leve são maiores quando comparados com o abatimento do traço de referência Em nenhum dos traços confeccionados foi adicionada mais água além da quantidade estabelecida inicialmente Como a argila expandida possui uma taxa de absorção de água maior do que a taxa de absorção da brita 01 o fato do abatimento ter sido maior no concreto leve provavelmente está relacionado à realização do préumedecimento da argila expandida por 24 horas antes da concretagem Em todos os traços analisados não foi observada a ocorrência de exsudação ou segregação dos agregados apresentando coesão e trabalhabilidade adequadas para a moldagem dos corpos de prova 32 Massa Específica O gráfico mostrado na Figura 4 apresenta a redução da massa específica dos traços de concreto leve em relação ao TRR no estado endurecido Figura 4 Redução da massa específica dos traços de concreto leve em relação ao TRR no estado endurecido Fonte autoria própria Conforme os dados evidenciados na Figura 4 em relação ao TRR o traço TR1 obteve a maior redução de massa específica com 4573 e o TR2 atingiu a menor redução de massa específica com 3573 De acordo com os dados de referência de massa específica dos concretos leves determinados por alguns autores e documentos normativos contidos no item 1 analisase que os valores de massa específica encontrados variando entre 164057 kgm³ e 176598 kgm³ encontramse dentro dos limites estabelecidos ANAIS DO 60º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO CBC2018 60CBC2018 10 33 Ensaio de Resistência à Compressão A resistência à compressão dos corpos de prova confeccionados obtidos a partir dos ensaios aos 7 14 e 28 dias são apresentados na Tabela 4 Tabela 4 Resistência à Compressão dos concretos Traço 7 dias 14 dias 28 dias MPa MPa MPa TRR 2703 3170 3230 TR1 2097 2111 2318 TR2 2419 2550 2703 TR3 2612 2640 2712 TR4 2212 2297 2550 TR5 2108 2216 2383 Fonte autoria própria O ACI 213R87 1999 e o ASTM C330 1991 definem como concreto leve estrutural o material que possui resistência à compressão mínima de 17 MPa aos 28 dias Conforme a NBR 6118 2014 a resistência mínima à compressão para o concreto convencional ser utilizado com função estrutural é de 20 MPa aos 28 dias De acordo com os resultados apresentados na Tabela 4 todos os traços de concreto leve atingiram a resistência mínima de 20 MPa já nos primeiros 7 dias O traço de concreto leve que atingiu a maior resistência aos 28 dias é o TR3 sendo 8396 da resistência do TRR Os traços de concreto leve atingem logo aos 7 dias de idade de 8472 a 9617 da sua resistência final 28 dias enquanto que o TRR aos 7 dias atingiu 805 Os valores de resistência à compressão encontrados dos 7 aos 14 dias para os traços de concreto leve variam entre 07 e 541 apenas enquanto que para o TRR este valor é mais significativo sendo de 1728 Para os valores de resistência à compressão dos 14 aos 28 dias para os traços de concreto leve estes valores variam entre 273 a 11 já para o TRR este valor é de 19 Vale ressaltar que a alta resistência dos concretos adquiridos logo nos primeiros dias de idade devese ao uso do cimento CPVARI No entanto observase que nos traços de concreto leve esse ganho de resistência inicial é maior em relação à resistência final quando comparado com o TRR Após os 7 dias de idade esse ganho de resistência foi maior no TRR do que nos traços de concreto leve 34 Ensaio de Resistência à Tração por Compressão Diametral O gráfico mostrado na Figura 5 apresenta os resultados de Resistência à Tração por Compressão Diametral dos traços estudados Conforme os resultados observados na Figura 5 todos os traços de concreto leve avaliados apresentaram resistência à tração inferior ao TRR variando entre 3294 até 3953 O traço de concreto leve que apresentou a maior resistência a tração aos 28 ANAIS DO 60º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO CBC2018 60CBC2018 11 dias foi o TR4 seguido pelos traços TR2 TR5 TR3 e TR1 respectivamente Figura 5 Resistência à tração dos concretos Fonte autoria própria De acordo com a Tabela 2 da norma americana ASTM C330 1991 a resistência à tração por compressão diametral mínima exigida para concreto estrutural leve com combinação de areia natural e agregado leve deve ser de 21 MPa aos 28 dias Com base nos resultados da Figura 5 apenas o TR1 com 205 MPa obteve valor abaixo do exigido pela norma americana ASTM C330 1991 Conforme FARIAS 2009 para uma mesma resistência à compressão os valores de resistência à tração dos concretos leves são inferiores quando comparados com os concretos normais Tanto a qualidade dos agregados leves como a quantidade de água utilizada no amassamento do concreto são fatores que influenciam negativamente na resistência à tração dos concretos leves 35 Definição do Melhor Traço Para a definição do melhor traço foram levados em consideração a trabalhabilidade do concreto leve a massa específica e os resultados obtidos nos ensaios de resistência à compressão e resistência à tração por compressão diametral Na análise da trabalhabilidade dos concretos leves como em todos os traços não foram observadas a ocorrência de exsudação ou segregação dos agregados logo todos os traços apresentaram trabalhabilidade adequada para a moldagem dos corpos de prova Como a resistência do concreto varia no mesmo sentido da sua massa específica PETRUCCI 1998 realizouse uma análise da massa específica e da resistência à compressão aos 28 dias encontrada em cada traço para facilitar a escolha do melhor traço entre eles Esta relação pode ser analisada no gráfico mostrado na Figura 6 ANAIS DO 60º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO CBC2018 60CBC2018 12 De acordo com a Figura 6 o traço que apresenta a melhor relação entre massa específica e resistência à compressão aos 28 dias é o TR3 seguido respectivamente pelos traços TR2 TR4 TR5 e TR1 Figura 6 Relação massa específicaresistência à compressão Fonte autoria própria Conforme os resultados de resistência à tração o mesmo TR3 que obteve a melhor relação entre massa específica e resistência à compressão atingiu uma resistência à tração de 223 MPa aos 28 dias que se encontra acima dos valores exigidos para concreto leve com função estrutural pela norma americana ASTM C330 1991 Como a resistência à compressão é o fator principal para o concreto ser classificado com função estrutural e o objetivo deste trabalho é encontrar um concreto leve e ao mesmo tempo resistente logo o melhor traço definido para a moldagem das vigas foi o TR3 25 argila expandida 1506 e 75 argila expandida 2215 36 Análise das vigas quanto à carga de ruptura As vigas em concreto leve demonstraram um bom comportamento durante o ensaio de flexão simples Vale ressaltar que todas as vigas confeccionadas atingiram ruptura por flexão de acordo com o dimensionamento No entanto observouse que na ruptura das vigas em concreto leve ocorreu um descolamento maior do concreto quando comparado com a VR A Figura 7 apresenta a ruptura da VR no momento do ensaio de flexão simples e a Figura 8 apresenta a ruptura por flexão da viga em concreto leve As cargas de ruptura por flexão das vigas podem ser visualizadas na Figura 9 Com base nos resultados analisados observase que as vigas em concreto leve resistiram entre 8349 a 915 da carga suportada pela VR Como os valores da carga de ruptura das vigas em concreto leve foram aproximados ao valor da carga de ruptura da VR observase um ótimo comportamento das vigas em concreto leve quanto à carga de ruptura quando submetidas ao ensaio de flexão simples ANAIS DO 60º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO CBC2018 60CBC2018 13 Figura 7 Ruptura por flexão da VR Fonte autoria própria Figura 8 Ruptura por flexão da viga em concreto leve Fonte autoria própria Figura 9 Carga de ruptura das vigas Fonte autoria própria ANAIS DO 60º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO CBC2018 60CBC2018 14 4 Conclusões A execução dos experimentos e análises propostas possibilitou a obtenção das conclusões apresentadas a seguir Quanto à análise da trabalhabilidade dos concretos leves estudados todos os traços apresentaram trabalhabilidade adequada para a moldagem dos corpos de prova não ocorrendo exsudação ou segregação dos agregados Como a resistência à compressão mínima exigida para concreto convencional com função estrutural é de 20 MPa aos 28 dias concluise que todos os traços de concreto leve analisados apresentaram resistência mínima exigida para serem utilizados como concreto com função estrutural logo aos 7 dias de idade A partir de um mesmo traço utilizado para ambos os concretos podese atingir até 8396 da resistência final em relação ao concreto convencional Nos traços de concreto leve o ganho de resistência inicial é maior em relação à resistência final quando comparado com o TRR Aos 7 dias o concreto leve pode atingir até 9617 da sua resistência final enquanto que o TRR atinge 805 Para os valores de resistência à compressão encontrados dos 7 aos 14 dias enquanto o concreto leve atinge 541 apenas o TRR pode chegar a 1728 Para a massa específica analisase o comportamento previsto isto é a redução significativa da massa específica correspondente à substituição total do agregado graúdo convencional pelo agregado graúdo leve Esta redução da massa específica pode ser até 4573 inferior à massa específica do concreto convencional Concluise que todos os traços resultaram em valores considerados como concreto leve levando em consideração os valores de massa específica encontrados na literatura As vigas em concreto leve demonstraram um bom comportamento durante o ensaio de flexão simples resistindo até 915 da carga de ruptura suportada pela VR Logo constatase um bom comportamento do concreto leve com o uso de argila expandida para função estrutural demostrandose como uma boa alternativa quando o peso próprio da estrutura for um fator limitante 5 Referências AMERICAN CONCRETE INSTITUTE ACI 213 R87 Guide for Structural Lightweight Aggregate Concrete Farmington Hills EUA 27p1999 AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS ASTM C 330 1991 Standard Specification for Lightweight Aggregates for Structural Concrete ASTM Standards Philadelphia ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR NM 35 Agregados leves para concreto estrutural Especificação Rio de Janeiro 1995 ANAIS DO 60º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO CBC2018 60CBC2018 15 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR NM 67 Concreto Determinação da Consistência pelo Abatimento do Tronco de Cone Rio de Janeiro 1998 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 5738 Concreto Procedimento para Moldagem e Cura de Corposdeprova Rio de Janeiro 2015 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 5739 Ensaio de compressão de corposdeprova cilíndricos Rio de Janeiro 2007 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 6118 Projeto de Estruturas de Concreto Procedimento Rio de Janeiro 2014 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 7222 Argamassa e concreto Determinação da resistência à tração por compressão diametral de corposdeprova cilíndricos Rio de Janeiro 1994 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 9833 Concreto fresco Determinação da massa específica do rendimento e do teor de ar pelo método gravimétrico Rio de Janeiro 2008 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 12655 Concreto de cimento Portland Preparo controle recebimento e aceitação Procedimento Rio de Janeiro 2015 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 14931 Execução de estruturas de concreto Procedimento Rio de Janeiro 2004 BORJA EV Efeito da adição de argila expandida e adições minerais na formulação de concretos estruturais leves auto adensáveis 2011 231f Tese de Doutorado Curso de PósGraduação em Engenharia Mecânica da Universidade Federal do Rio Grande do Norte NatalRN 2011 BOTELHO M H C Concreto armado eu te amo Para Arquitetos 1 ed São Paulo Blucher 224p 2006 FARIAS N E A Estudo comparativo envolvendo o dimensionamento de edifícios com recurso a betão leve ou betão de densidade normal 2009 122 f Dissertação Pósgraduação em Estruturas de Engenharia Civil Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Porto 2009 FERREIRA C N G Dimensionamento de elementos estruturais em concreto leve 2015 168 f Dissertação Curso de PósGraduação em Estruturas e Construção Civil Universidade Federal de São Carlos São Carlos 2015 ANAIS DO 60º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO CBC2018 60CBC2018 16 IBRACON Concreto Material construtivo mais consumido no mundo Concreto e Construções São Paulo n53 80 f Jan Fev Mar 2009 MAYCÁ J RECENA F A P CREMONINI R A Estudo da resistência à compressão de concretos leves produzidos com argila expandida nacional Anais do 51 Congresso Brasileiro do Concreto IBRACON 2009 MEHTA PK MONTEIRO PJM Concreto Estrutura Propriedades e Materiais 1 ed São Paulo PINI 581p 1994 MORAVIA W G et al Caracterização microestrutural da argila expandida para aplicação como agregado em concreto estrutural leve Departamento de Engenharia Metalúrgica Universidade Federal de Minas Gerais Belo Horizonte MG 2006 MORAVIA W G Influência de parâmetros microestruturais na durabilidade do concreto leve produzido com argila expandida 2007 187f Tese de Doutorado Curso de PósGraduação em Engenharia Metalúrgica e de Minas da Universidade Federal de Minas Gerais Belo Horizonte 2007 PEREIRA M R Estudo da adição de argila expandida na formulação de concretos leves 2008 82 f Dissertação Pósgraduação em Ciência e Engenharia de Materiais Universidade Federal do Rio Grande do Norte Natal 2008 PETRUCCI E G R Concreto de cimento portland 13 ed São Paulo Globo 307p 1998 ROSSIGNOLO J A AGNESINI M V C Concreto estrutural leve In ISAIA G C Org 2005 Concreto Ensino Pesquisa e Realizações Vol 2 P 13311362 2005 ROSSIGNOLO J A Concreto leve de alto desempenho modificado com SB para préfabricados esbeltos Dosagem produção propriedades e microestrutura 2003 220 f Tese Área Interunidades em Ciência e Engenharia de Materiais Universidade de São Paulo São Carlos 2003 ROSSIGNOLO J A Concreto leve estrutural Produção propriedades microestrutura e aplicações 1 ed São Paulo PINI 144 p 2009 SILVA B M M Betão leve estrutural com agregados de argila expandida 2007 180 f Dissertação Pósgraduação em Estruturas de Engenharia Civil Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Porto 2007 SILVA M D Estudo comparativo entre a utilização dos concretos convencional e leve nos elementos horizontais das estruturas de edifícios 2003 165 f Dissertação Curso de PósGraduação em Engenharia de Estruturas Escola de Engenharia da Universidade Federal de Minas Gerais Belo Horizonte 2003 View publication stats View publication stats