Estudo experimental de concreto de alto desempenho utilizando agregados graúdos disponíveis na Região Metropolitana de Curitiba

Abstract

Resumo: Nas últimas décadas, os grandes avanços na tecnologia do concreto proporcionaram o surgimento dos concretos de alto desempenho, cujas características principais são a elevada resistência mecânica e maior durabilidade, obtidas com a utilização de baixas relações água/aglomerante. Por estas qualidades que o diferenciam do concreto convencional, o CAD é um material que vêm sendo largamente pesquisado e empregado em diversos países, como Estados Unidos, Canadá, França, Noruega, entre outros. No Brasil, o seu emprego é ainda limitado, tendo se desenvolvido quase exclusivamente nas grandes capitais, como São Paulo, Rio de Janeiro, Salvador, Porto Alegre, Florianópolis e Brasília, graças aos grupos de pesquisa concentrados nas universidades públicas. Entretanto, em Curitiba, a falta de conhecimento da comunidade técnica e científica local, com relação às propriedades e ao comportamento deste material, têm impedido o seu desenvolvimento na região. Diante deste cenário, é necessário criar condições à mudança de cultura no meio técnico paranaense, mostrando a potencialidade da tecnologia do CAD. Nesse sentido, este trabalho visa contribuir para maior compreensão do comportamento do CAD produzido a partir dos materiais disponíveis na região. Partindo- se da hipótese que o agregado graúdo pode tomar-se o fator limitante da resistência do CAD, foram produzidos concretos com três tipos de agregados disponíveis comercialmente na região de Curitiba - calcário, diabásio e granito. Os concretos foram produzidos com traços similares para as relações a/aglom 0.35, 0.31, 0.28 e 0.26. Foram utilizados 336 corpos-de-prova para a realização dos experimentos, com o objetivo de investigar a influência do agregado graúdo nas propriedades mecânicas destes concretos, mais especificamente na resistência à compressão, na resistência à tração por compressão diametral e no módulo de elasticidade. Uma análise estatística foi realizada com a finalidade de garantir a confiabilidade dos resultados obtidos. No geral, os resultados obtidos apresentaram-se compatíveis e consistentes com os valores encontrados na bibliografia sobre CAD. Foi comprovado estatisticamente o efeito significativo do tipo de agregado graúdo tanto na resistência à compressão como no módulo de elasticidade dos concretos produzidos. Entretanto, este efeito não foi confirmado para a resistência à tração por compressão diametral. Constatou-se também que o uso de equações para o cálculo do Ec a partir da resistência fc não é apropriado para estimativa do módulo de elasticidade no CAD. Por fim, verificou-se a possibilidade de se produzir CAD com os três agregados investigados, para resistências na faixa de 85-90 MPa, sem a necessidade de promover alterações em suas características iniciais. Destacando-se o desempenho do granito, cujos concretos chegaram aos 100 MPa.

Abstract: An experimental study investigated the influence of three coarse aggregate types available in Curitiba on the mechanical properties of high performance concrete mixtures. Granite, diabase and limestone aggregates were used. Concretes were produced using identical materials, similar mix proportions and water-cementitious ratios of 0.35, 0.31, 0.28 e 0.26. Compressive strength, splitting tensile strength and modulus of elasticity were analysed in concrete. A statistical analysis was conducted to guarantee the reliability of test results. In general, the results obtained are in agreement with those found by other researchers. Compressive strength and elastic modulus of concretes were shown to be significantly influenced by the type of coarse aggregates. However, this effect was not confirmed in the splitting tensile strength. In addition, the building code equations relating the elastic modulus Ec to the compressive strength fc are not valid as far as HPC is concerned. Finally, it was found using granite aggregate produced concretes with higher strength (about 100 MPa) than those using diabase and limestone (85-90 MPa).