Buscar

ARTIGO CONCRETO DE ALTA RESISTÊNCIA

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 3, do total de 16 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 6, do total de 16 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 9, do total de 16 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Prévia do material em texto

Cadernos de Trabalhos 
 Materiais da Construção Civil 
 
Graduação Engenharia Civil - UNASP 
Departamento de Engenharia Civil 
Centro Universitário Adventista de São Paulo 
Análises da resistência à compressão do Concreto de Alta Resistência 
utilizando como adição a Sílica Ativa e a Cinza de Casca de Arroz 
Analysis of the compressive strength of High Strength Concrete using as addition the 
Active Silica and the Rice Peel Ash 
 
FERREIRA, T. C. G.1, ARAÚJO, T. R. L.2, BURG, I. B.3, AMORIM, E. N.4, BETTI, G. N.5 
 
Centro Universitário Adventista de São Paulo, Graduação Engenharia Civil 
Est. Municipal Pastor Walter Boger, km 3,4, CEP 13165-000, Engenheiro Coelho-SP-Brasil 
1e-mail: thais.cristhina@hotmail.com 
2e-mail: tamine.araujo@ucb.org.br 
3e-mail: iaraburg.ec@hotmail.com 
4e-mail: 7amorim@hotmail.com 
5e-mail: gabrielnbetti@hotmail.com 
 
Resumo 
O concreto de alta resistência é uma evolução do concreto convencional, não uma 
mistura revolucionária. Ele vem para satisfazer nossas necessidades de tecnologias de 
construção. Essa evolução está ligada as novas técnicas de dosagem, o que inclui 
baixíssima relação água/cimento, uso de adições pozolânicas e aditivos químicos. Este 
estudo busca avaliar a adição incorporada ao concreto. Será analisado a resistência a 
compressão de quatro traços com diferentes adições. Um dois traços com adição de cinza 
de casca de arroz e outro dois com sílica ativa. A cinza de casca de arroz é um material 
que possui um potencial econômico e tecnologia muito grande. Hoje ela é reconhecida 
como um material de excelentes propriedades pozolânicas, mas não é muito usada 
industrialmente, a despeito do baixo custo e da grande disponibilidade. Enfim, será 
realizado um traço de referência só de cimento, dois traços com substituição volumétrica 
de cinza de casca de arroz, um com 7% e outro com 35%, e dois traços com substituição 
volumétrica de sílica ativa, também com 7 e 35%. 
 
 
Palavras-Chave: Concreto de Alta Resistência (CAR), Sílica Ativa, Cinza de Casca de Arroz, Adição, Resistência à 
compressão 
 
 
Abstract 
High-strength concrete is an evolution of conventional concrete, not a revolutionary blend. 
It comes to satisfy our building technology needs. This evolution is linked to the new 
dosing techniques, which includes very low water / cement ratio, use of pozolan additions 
and chemical additives. This study aims to evaluate the addition incorporated to the 
concrete. The compressive strength of four traces with different additions will be analyzed. 
A two traces with addition of rice husk ash and another two with active silica. Rice husk 
ash is a material that has economic potential and very great technology. Today it is 
recognized as a material of excellent pozzolanic properties, but is not widely used 
industrially, despite its low cost and high availability. Finally, a trace of cement only, two 
traces with volumetric replacement of rice hull ash, one with 7% and another with 35%, 
and two traces with volumetric substitution of active silica, also with 7 and 35% . 
 
 
Keywords: High Strength Concrete (HSC), Active Silica, Rice Peel Ash, Addition, Compressive Strength 
Cadernos de Trabalhos 
 Materiais da Construção Civil 
 
 
Graduação Engenharia Civil - UNASP 
Departamento de Engenharia Civil 
Centro Universitário Adventista de São Paulo 
 
2 
1 Introdução 
 
Sabe-se hoje que o bem mais consumido no mundo é a água e logo em seguida, o 
cimento. Junto com agregados e a água obtém-se o concreto, que é o material construtivo 
mais utilizado no mundo. De acordo com a ABCP, existe hoje no mercado brasileiro uma 
variedade quanto aos tipos de cimento, mas apesar dessa rica variedade, cada vez mais 
se exige um concreto com propriedades de resistência e durabilidade superiores às do 
concreto comum. Aí que entra o Concreto de Alta Resistência. Redução de cargas por 
unidade de custos maior do que a obtida em concretos convencionais, compensando os 
custos envolvidos na sua produção; formas, moldes e mesas de moldagens em obras de 
estruturas pré-fabricadas podem ser utilizadas mais rapidamente, devido à rápida 
desforma; peças podem ser protendidas mais cedo, devido ao rápido ganho de 
resistência inicial. Essas são algumas vantagens desse material, ganhando, assim, 
velocidade para a obra e economia, de acordo com Tutikian et al (2011). Denomina-se, 
então, pela NBR 6118:2014, concreto de alta resistência concretos que atinjam a 
resistência à compressão de no mínimo 50 Mpa e de no máximo 90 MPa. A integração de 
determinados elementos no concreto, como aditivos, adições minerais, pigmentos, fibras 
e até uso de técnicas diferenciadas de execução como cura em altas temperaturas e 
pressões, permitem que esse tipo de concreto seja obtido. Denomina-se adição mineral 
os materiais com atividade pozolanica que são inseridos na mistura, como: pozolanas 
naturais, cinzas volantes, escória básica granulada de alto-forno, cinza de casca de arroz, 
metacaulim, sílica ativa e outras. A utilização de adição mineral nos CAR é importante 
devido à ação química e física que exercem essas partículas. No presente trabalho, foram 
feitos cinco traços de concreto. Foram dosados concretos com substituição volumétrica de 
cimento por pozolanas. As pozolanas utilizadas foram Sílica ativa e a Cinza de Casca de 
Arroz, para verificar a resistência a compressão dessas duas essas adições, e por fim, 
analisar se a Sílica Ativa pode ser substituída pela Cinza de Casca de Arroz, pois seriam 
reaproveitados os resíduos agrícolas, diminuindo, assim, o impacto ambiental. 
Por fim, foi analisado o resultado dos testes de resistência a compressão com 
essas duas adições distintas. 
 
 
Cadernos de Trabalhos 
 Materiais da Construção Civil 
 
 
Graduação Engenharia Civil - UNASP 
Departamento de Engenharia Civil 
Centro Universitário Adventista de São Paulo 
 
3 
1.1 Objetivos 
 
 Estudar a resistência à compressão do concreto quando tido como adição mineral 
a sílica ativa e a cinza de casca de arroz; 
 Diante da análise de resistência à compressão, estudar a possibilidade da 
substituição da sílica ativa pela cinza de casca de arroz; 
 Produzir concreto de alta resistência (CAR) com resistência à compressão acima 
de 65 MPA. 
 
2 Concreto de Alta Resistência – CAR 
 
2.1 Histórico 
 
O concreto de alta resistência surgiu nos EUA em meados dos anos 70, com 
aplicações em pontes, plataformas petrolíferas, túneis, edifícios altos etc (TORALLES-
CARBONARI, 1996), usando concretos de resistência superiores a 50 MPa. Quanto ao 
Brasil, são raras as obras que utilizam concreto de resistência média superior a 30 MPa. 
Entretanto, somente a partir dos anos 80 é que começou a se difundir a produção e a 
comercialização de concretos de resistência a compressão superiores a 70 MPa (MEHTA 
& MONTEIRO, 1994). Hoje em dia, existem obras com resistências à compressão de até 
120 MPa. 
 
2.2 Definição 
 
Muito profissionais consideram CAR como sinônimo de concreto de alto 
desempenho (CAD), porém o conceito pode estar associado a outras características do 
concreto além da resistência à compressão. De acordo com Mehta e Monteiro (1994), o 
CAR é um tipo de concreto que possui resistência à compressão maior que 40 MPa. O 
CAR não é uma mistura nova, é apenas uma evolução dos procedimento utilizados para o 
seu desenvolvimento. Para se atingir resistência elevadas, de acordo com Tutikian et al 
(2011), são necessários controle de qualidade severo e mais cuidado na seleção e 
dosagem dos materiais, como por exemplo: 
Cadernos de Trabalhos 
 Materiais da Construção Civil 
 
 
Graduação EngenhariaCivil - UNASP 
Departamento de Engenharia Civil 
Centro Universitário Adventista de São Paulo 
 
4 
 Diminuição da relação água/aglomerante e da quantidade total de água por m³, 
através do uso de aditivos plastificantes e/ou superplastificantes; 
 Adequar a composição granulométrica dos agregados para obter maior 
compacidade, utilizando agregados mais resistentes; 
 Reforçar as ligações químicas entre as partículas, pelo uso dos aditivos minerais, 
usando partículas mais finas, muitas vezes, que o próprio cimento, o que confere 
coesão ao concreto. 
A consequência de um controle assim gera uma microestrutura com poros de 
menor tamanho, maior oposição à passagem de fluidos e maior fixação de agentes 
dissolvidos. O resultado final dessas ações simultâneas se traduz em aumento da 
compacidade, da resistência mecânica, da durabilidade e, portanto, do desempenho 
(TUTIKIAN, 2011). 
 
2.3 Vantagens e Desvantagens 
 
Dentre os concretos de alto desempenho, o concreto de alta resistência é o que 
mais apresenta benefícios para a maioria das suas propriedades, como, de acordo com 
Dal Molin (1995): 
 Diminuição das dimensões das peças estruturais, principalmente pilares de edifícios 
altos, fato que aumenta e melhora os espaços livres, principalmente nos andares mais 
baixos, onde são mais sobrecarregados; 
 Vigas mais esbeltas e de maior comprimento, reduzindo a quantidade total de vigas 
necessárias em casa pavimento; 
 Redução no peso total da estrutura, com a consequente redução das cargas nas 
estruturas; 
 Redução das deformações imediatas como consequência de um maior módulo de 
deformação; 
 Minimização das deformações lentas, com a redução da fluência devido a menor 
quantidade de vazios na pasta de cimento; 
 Aumento da durabilidade das estruturas, por haver menos poros e menos 
permeabilidade, tornando o CAR menos exposto aos ataques agressivos presentes 
no meio ambiente; 
Cadernos de Trabalhos 
 Materiais da Construção Civil 
 
 
Graduação Engenharia Civil - UNASP 
Departamento de Engenharia Civil 
Centro Universitário Adventista de São Paulo 
 
5 
 Redução dos custos devido à redução do volume de concreto necessário; 
 Maior rapidez de execução; 
Freitas (2005) ainda destaca: 
 Retorno do investimento financeiro mais rápido, pois devido a sua alta resistência nas 
primeiras idades, permite o encurtamento do cronograma da obra; 
 Menor custo de manutenção, devido a durabilidade da estrutura; 
 Melhor aproveitamento dos espaços internos, otimizando os projetos arquitetônicos e 
aumentando a área útil; 
 Menor consumo de aço em peças submetidas a flexo-compressão; 
 Menor área de formas e menor mão-de-obra na execução; 
Porém, DAL MOLIN & MONTEIRO (1996) mostram a necessidade de revisão da 
norma NBR 6118 de modo a contemplar os concretos de alta resistência. Até certa 
resistência, 90 MPa, a norma embasa, mas além disso, o projetista encontra-se 
desamparado. Por ser uma mistura relativamente nova, ainda são necessários mais 
dados experimentais relacionados ao comportamento estrutural e experiência em projeto 
e construção usando o concreto de alto de alta resistência. Observa-se possibilidade de 
ruína frágil e explosiva, sem adequada ductilidade na ruptura, e a redução na capacidade 
de carga na ruína. São muitas as possíveis soluções para algumas dessas questões, 
como o uso de fibras para aumentar a ductilidade. 
 
2.4 Estado fresco 
 
De acordo com Barbosa (2006), o processo de produção e comportamento do 
concreto de alta resistência como um concreto de alto desempenho no estado fresco 
frequentemente se difere ao concreto convencional. Os processo usuais, tais como a 
mistura e os parâmetros de avaliação necessitam ser adaptados para assumirem um 
novo significado dos indicadores no controle de qualidade. 
Quando fresco, o CAR tende a ter problemas como: perda de abatimento, 
retardamento da pega, que atrasará o desenvolvimento da resistência, e segregação 
elevada da mistura. Segundo Alves (2000) tais problemas ocorrem por diversos fatores 
que podem ser drasticamente diminuídos controlando algumas de suas propriedades, 
como a massa específica, o abatimento, a trabalhabilidade e o teor de ar incorporado. 
Cadernos de Trabalhos 
 Materiais da Construção Civil 
 
 
Graduação Engenharia Civil - UNASP 
Departamento de Engenharia Civil 
Centro Universitário Adventista de São Paulo 
 
6 
A trabalhabilidade é a característica mais importante do concreto fresco, de acordo 
com Sponholz (1998), pois ela afeta a resistência mecânica através das necessidades de 
produção como bombeamento, adensamento e acabamento. 
O CAR possui uma massa específica em torno de 2500 kg/m³, o que é explicado 
pelo alto consumo de cimento e baixa quantidade de água, o que causa a necessidade da 
utilização de plastificantes e superplastificantes, para uma maior dispersão dos grãos. 
Outra necessidade do uso de superplastificantes é a obtenção da consistência com 
coesão adequada para o lançamento sem risco de segregação. Concretos de alto 
desempenho, em geral, apresentam teores de 1 a 3% de ar aprisionado, e tem-se mais 
uma vez a necessidade do uso do superplastificante, pois ele, através da combinação 
cimento/superplastificante é capaz de reduz os teores de ar aprisionado para o intervalo 
de 1 a 1,5%. 
 
2.5 Estado Endurecido 
2.5.1 Resistência a compressão 
 
Sendo a principal propriedade mecânica do concreto, de acordo com Dal Molin 
(1995) está relacionada com a estrutura interna do material proporcionando uma 
estimativa do desempenho do concreto e, de forma indireta, da sua durabilidade. 
O fator mais importante, em concretos convencionais, para se determinar a 
resistência é a relação água/aglomerante, porém CARs, vai depender das propriedades e 
proporções dos materiais constituintes, do grau de hidratação e outros fatores. Como a 
pasta possui uma elevada resistência, observa-se que o agregado se torna o “elo fraco” 
da mistura. Portanto, a única maneira de elevar a resistência da mistura seria adotando 
um tipo de agregado graúdo mais resistente. 
Nota-se também um ganho rápido de resistência nas primeiras idades, isso se dá 
ao fato da baixa relação água/cimento que permite maior proximidade entre as partículas, 
e também ao fato do efeito fíler, que provoca melhor distribuição dos grãos, reduzindo 
assim os vazios. 
 
 
Cadernos de Trabalhos 
 Materiais da Construção Civil 
 
 
Graduação Engenharia Civil - UNASP 
Departamento de Engenharia Civil 
Centro Universitário Adventista de São Paulo 
 
7 
2.5.2 Resistência a tração 
 
Autores como De Larrard & Malier citados por Costenaro (2003) apontam que o 
concreto atinge o valor máximo de resistência à tração aproximadamente aos 14 dias de 
idade, ao contrário do valor da resistência à compressão, que mesmo após os 14 dias 
continua a crescer, podendo ainda aumentar de 10 a 20 % do seu valor. Para concreto 
com baixa resistência, os ensaios citados pelo ACI 363 R (1992) concluíram que a 
resistência à tração na compressão diametral pode chegar a 10% da resistência à 
compressão, mas para resistências maiores (acima de 84 MPa) pode ser reduzido para 
5%. 
 
2.5.3 Módulo de elasticidade 
 
Barbosa (2006) diz que para pastas de cimento com baixas relações 
água/aglomerante, a ligação interfacial entre agregado e a pasta de cimento é 
normalmente alta e as propriedades elásticas do agregado se tornam importantes no 
desempenho do concreto. Sponholz (1998) comentam que enquanto alguns 
pesquisadores indicam que sejam necessários altos módulos de elasticidade para obter 
CAD, outros recomendammódulo de elasticidade semelhante a pasta do concreto, para 
não criar diferença de concentrações de tensões ao redor do agregado. 
 
3 Materiais para a produção de Concreto de Alta Resistência 
 
3.1 Agregados 
 
No concreto de alta resistência, segundo Dafico (2001), a qualidade do agregado é 
um dos principais fatores, tanto para a obtenção de uma boa trabalhabilidade como uma 
alta resistência. Já que a chave para uma alta resistência tem a ver com a baixíssima 
relação água/cimento, é necessário haver uma boa distribuição granulométricas dos 
agregados. A forma do agregado graúdo, a dimensão máxima característica bem como a 
sua origem mineralógica têm influência significativa na performance do concreto. 
 
Cadernos de Trabalhos 
 Materiais da Construção Civil 
 
 
Graduação Engenharia Civil - UNASP 
Departamento de Engenharia Civil 
Centro Universitário Adventista de São Paulo 
 
8 
3.2 Cimento e Adições minerais 
 
O tipo de cimento escolhido é tão importante quanto a demanda de água no 
concreto. Quanto mais fino o grão do cimento, maior resistência o concreto apresenta. No 
concreto de alta resistência, deve-se observar o calor de hidratação, devido ao grande 
consumo de cimento. Como solução a essa observação, pode-se usar pozolanas em 
substituição a uma parte do cimento ou até mesmo o uso de um cimento de baixo calor de 
hidratação. As pozolanas são adições minerais que que exercem melhorias na 
microestrutura da pasta e diminuem o uso de cimento. 
 
3.2.1 Cinza de Casca de Arroz 
 
A utilização da cinza da casca do arroz vem sendo ampliada desde a década de 70. 
Por apresentar teor de carbono, tende a ser preta. Entretanto, a CCA (Cinza de Casca de 
Arroz) pode ser cinza, púrpura ou branca, dependendo das impurezas presentes e das 
condições da queima. A norma americana ASTM C 989 classifica a CCA como pozolana 
de alta reatividade, juntamente com a Sílica Ativa, sendo, assim, possível a sua utilização 
no lugar da última. Estudiosos listam mais de 30 outras possíveis formas de utilização da 
cinza da casca de arroz, além de usada na fabricação de concretos. Adicionada 
juntamente com o cimento Portland, muitas propriedades únicas tem sido reportadas por 
pesquisadores. 
 
3.2.2 Sílica Ativa 
 
Considera também uma pozolana altamente reativa, segundo MALHOTRA (1993) a 
sílica tem sido usada desde os anos 50, mas somente com o advento da tecnologia do 
concreto é que ela recebeu devida importância. É um material finíssimo, sendo possível 
que se aloje entre as partículas de cimento, melhorando assim a sua pasta, tornando-a 
mais compacta. Em função de suas qualidades, é um material de alto preço, cerca de 3 a 
5 vezes o do cimento. 
 
Cadernos de Trabalhos 
 Materiais da Construção Civil 
 
 
Graduação Engenharia Civil - UNASP 
Departamento de Engenharia Civil 
Centro Universitário Adventista de São Paulo 
 
9 
3.3 Aditivos químicos 
 
Para ser possível atingir tão baixa relação água/cimento e ainda manter uma boa 
trabalhabilidade, altos teores de aditivos são utilizados. Aditivos são tensoativos 
aniônicos, que quando usado em determinada quantidade, produzem um poderoso efeito 
dispersante, segundo Mehta e Aitcin (1990). Existem diversos tipos de aditivos, mas o 
mais usados são: 
 Plastificantes, 
 Retardadores de pega, 
 Aceleradores de pega, 
 Plastificantes retardadores de pega, 
 Plastificantes aceleradores de pega, 
 Incorporadores de Ar, 
 Superplastificantes, 
 Superplastificantes retardadores de pega, 
 Superplastificantes aceleradores de pega. 
 
4 Programa experimental 
 
Os dados aqui apresentados foram obtidos a partir de procedimentos realizados na 
Universidade Federal de Santa Catarina e que foram extraídos da dissertação de 
doutorado apresentado ao programa de pós-graduação em Engenharia Mecânica da 
referida universidade por Dario de Araújo Dafico, com título “Estudo da dosagem do 
concreto de alto desempenho utilizando pozolana proveniente da casca de arroz”, do ano 
de 2001. 
 
4.1 Escolha e caracterização dos materiais 
 Cimento CP – I – S 32 
 Água tratada de sistema local de abastecimento 
 Agregado graúdo com dimensão máxima de 19mm e o agregado miúdo foi areia 
quartzosa natural. 
Cadernos de Trabalhos 
 Materiais da Construção Civil 
 
 
Graduação Engenharia Civil - UNASP 
Departamento de Engenharia Civil 
Centro Universitário Adventista de São Paulo 
 
10 
 Sílica Ativa em forma de pó 
 Cinza de casca de arroz moída por 2 horas com baixo teor de carbono 
 Aditivo Plastificante e superplastificante 
 
4.2 Dosagem 
Foram feitos cinco misturas diferentes de concreto visando contemplar teores 
diferentes de pozolanas e diferentes relações água/cimento, mesmo que mantendo 
constante a relação água/aglomerante. Primeiramente escolheu-se um valor razoável da 
relação água/aglomerante, em massa, que foi de 0,35. Este foi o valor usado para dosar a 
mistura de concreto de referência, sem nenhuma substituição de cimento por pozolana. 
Em seguida esta relação água/aglomerante em massa foi transformada em relação 
volumétrica, e o valor fixado para todos os outros traços que iriam conter cimento e 
pozolanas. 
Foram dosados concretos com teores de substituição volumétrica de cimento por 
pozolana de 7 e 35%. As pozolanas utilizadas foram Sílica Ativa e Cinzas de Casca de 
Arroz. A tabela 1 resume os traços mostrando suas composições em termos de 
substituição volumétrica de cimento pelas pozolanas. 
 
Tabela 1 – Resumo das proporções volumétricas dos aglomerantes para a mistura 
Número % CIM. % S. A. % C. C. A. 
CIM 100% - - 
CIM + SA 7% 93 7 - 
CIM + SA 35% 65 35 - 
CIM + CCA 7% 93 - 7 
CIM + CCA 35% 65 - 35 
Fonte: Dafico (2001) ADAPTADO 
 
As tabelas 2 e 3 mostram a quantidade de cada mistura em massa e volume, 
respectivamente. Todas as misturas tiveram a mesma quantidade de agregado por 
betonada. 
 
 
 
Cadernos de Trabalhos 
 Materiais da Construção Civil 
 
 
Graduação Engenharia Civil - UNASP 
Departamento de Engenharia Civil 
Centro Universitário Adventista de São Paulo 
 
11 
Tabela 2 – Quantidade em volume por betonada dos materiais da pasta de concreto 
Número CIM. (dm³) 
S. A. 
(dm³) 
C. C. A. (dm³) Água (dm³) Plast. (dm³) Super. (dm³) 
CIM 3,205 - - 3,455 0,0422 0,1975 
CIM + SA 7% 2,981 0,224 - 3,455 0,0422 0,1975 
CIM + SA 35% 2,083 1,122 - 3,455 0,0422 0,1975 
CIM + CCA 7% 2,981 - 0,224 3,455 0,0422 0,1975 
CIM + CCA 35% 2,083 - 1,122 3,455 0,0422 0,1975 
Fonte: Dafico (2001) ADAPTADO 
 
Tabela 3 – Quantidade em massa por betonada dos materiais da pasta de concreto 
Número CIM. (kg) S. A. (kg) C. C. A. (kg) Água (kg) Plast. (kg) Super. (kg) 
CIM 9,871 - - 3,455 0,049 0,239 
CIM + SA 7% 9,182 0,489 - 3,455 0,049 0,156 
CIM + SA 35% 6,416 2,445 - 3,455 0,049 0,296 
CIM + CCA 7% 9,182 - 0,484 3,455 0,049 0,296 
CIM + CCA 35% 6,416 - 2,423 3,755 0,049 0,396 
Fonte: Dafico (2001) ADAPTADO 
 
A tabela 4 mostra os valores calculados para o volume de materiais por metro 
cúbico de concreto e a tabela 5 mostra os valores em massa. Não foi considerado o 
volume do ar incorporado. 
 
Tabela 4 – Volume dos materiais por metro cúbico de concreto 
Número 
CIM. 
(dm³/m³) 
S. A. 
(dm³/m³) 
C. C. A. 
(dm³/m³) 
Água 
(dm³/m³) 
Plast. 
(dm³/m³) 
Super. 
(dm³/m³) 
Areia 
(dm³/m³) 
Brita 
(dm³/m³) 
CIM 175,700 - - 189,4 2,3 10,8 227 394,7 
CIM + SA 7% 164 12,3 - 190,1 2,3 7,1 227,8 396,2 
CIM + SA 35% 113,9 61,3 - 188,9 2,3 13,4 226,4 393,7 
CIM + CCA 7% 163 - 12,3 188,9 2,3 13,4 226,4 393,7CIM + CCA 35% 111,6 - 60,1 201,1 2,3 17,5 221,8 385,7 
Fonte: Dafico (2001) ADAPTADO 
 
 
 
 
 
Cadernos de Trabalhos 
 Materiais da Construção Civil 
 
 
Graduação Engenharia Civil - UNASP 
Departamento de Engenharia Civil 
Centro Universitário Adventista de São Paulo 
 
12 
Tabela 5 – Massa de materiais por metro cúbico de concreto 
Número 
CIM. 
(kg/m³) 
S. A. 
(kg/m³) 
C. C. A. 
(kg/m³) 
Água (kg/m³) 
Plast. 
(kg/m³) 
Super. 
(kg/m³) 
Areia 
(kg/m³) 
Brita 
(kg/m³) 
CIM 541,200 - - 189,4 2,7 13,1 590,1 1046,1 
CIM + SA 7% 505,2 26,9 - 190,1 2,7 8,6 592,4 1050 
CIM + SA 35% 350,9 133,7 - 188,9 2,7 16,2 588,6 1043,4 
CIM + CCA 7% 502,1 - 26,5 188,9 2,7 16,2 588,6 1043,4 
CIM + CCA 35% 343,7 - 129,8 201,1 2,6 21,2 576,6 1022 
Fonte: Dafico (2001) ADAPTADO 
 
Foram moldados 8 corpos de prova de cada mistura, de dimensões 10 cm de 
diâmetro e 20 cm de altura. De cada traço e de cada idade, 2 corpos de provas foram 
ensaiados à compressão com 1, 3, 28 e 63 dias. O capeamento dos corpos de provas foi 
feito com enxofre para o ensaio, conforme a norma NBR 5739:2007. A tabela 6 mostra os 
resultados dos ensaios de resistência à compressão. 
 
Tabela 6 – Resistência a compressão dos concretos a cada idade 
Número 1 dia 3 dias 28 dias 63 dias 
CIM 28,7 45,6 57,4 61,8 
CIM + SA 7% 28,7 48,7 69,3 76,1 
CIM + SA 35% 22,5 39,3 79,9 82,4 
CIM + CCA 7% 28,1 46,2 61,1 63,6 
CIM + CCA 35% 20,6 46,2 59,3 66,1 
 CIM: cimento 
 SA: Sílica Ativa 
 CCA: Cinza da Casca de Arroz 
Fonte: Dafico (2001) ADAPTADO 
 
5 Analise dos dados 
 
Como já observado neste trabalho, a resistência a compressão é umas das 
características mais importantes do concreto e diferente teores de adições podem 
influenciar significativamente. De acordo com o trabalho de Dafico (2001), as cinzas foram 
moídas por aproximadamente 2 horas, sendo que o ideal seriam 6 horas. O motivo foi 
para que os grãos não se igualassem, tanto pelo aspecto de aumento na superfície 
específica, quanto em relação à intensificação do efeito microfíler. Além disso, caso fosse 
Cadernos de Trabalhos 
 Materiais da Construção Civil 
 
 
Graduação Engenharia Civil - UNASP 
Departamento de Engenharia Civil 
Centro Universitário Adventista de São Paulo 
 
13 
encontrado um bom comportamento para as cinzas a um tempo de moagem menor, isto 
implicaria em uma grande vantagem econômica, posto que os custos de moagem são um 
dos principais fatores limitantes à disseminação do uso da cinza de casca de arroz na 
produção de concreto. O gráfico 1 faz uma comparação das resistências à compressão 
dos concretos. Percebe-se que a mistura de cimento + 35 % de sílica ativa foi que a 
obteve a maior resistência em idades avançadas e mistura de cimento + 7% de sílica ativa 
foi a que obteve a maior resistência em idade baixa. Mas, nota-se também, que as 
resistências alcançadas pelas misturas que incorporam cinza de casca de arroz não são 
insignificantes, ficando não muito abaixo das resistências alcançadas pelas misturas 
contendo sílica ativa. De acordo com o autor, a cinza de casca de arroz obteve um ótimo 
desempenho, mesmo com a moagem de apenas 2 horas, o que leva a crer que teria um 
desempenho excelente, superior ao da sílica, com tempo maior de moagem, sendo 
provável menos do que as 6 horas sugeridas. 
 
Gráfico 1 – Resistência à compressão dos concretos em diferentes dias 
 
Fonte: Dafico (2001) ADAPTADO 
 
 
 
Cadernos de Trabalhos 
 Materiais da Construção Civil 
 
 
Graduação Engenharia Civil - UNASP 
Departamento de Engenharia Civil 
Centro Universitário Adventista de São Paulo 
 
14 
5 Conclusão 
 
Diante dos resultados obtidos e das análises realizadas, verifica-se o comprimento 
dos objetivos inicialmente propostos: avaliar as misturas quanto a sua resistência à 
compressão e diante dessas resistências estudar a possibilidade de substituição da sílica 
ativa pela cinza de casca de arroz para a produção de concreto de alta resistência (CAR). 
A sílica ativa é uma pozolana altamente reativa, assim como a cinza de casca de 
arroz, mas visando um aproveitamento dos resíduos da agricultura, e de acordo com o 
resultado dos ensaios de resistência à compressão, percebe-se que não há muita 
diferença entre a resistência a compressão obtida através de uma mistura e a outra, 
apesar de a cinza de casca de arroz ter seu tempo de moagem bem abaixo do sugerido, e 
a sílica ativa ter apresentado maiores resistências à compressão, a cinza de casca de 
arroz pode sim substituir a sílica ativa. Há, ainda, um certo preconceito na indústria para a 
utilização da mesma em larga escala, apesar de ser uma pozolana obtida através de 
métodos simples e econômicos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cadernos de Trabalhos 
 Materiais da Construção Civil 
 
 
Graduação Engenharia Civil - UNASP 
Departamento de Engenharia Civil 
Centro Universitário Adventista de São Paulo 
 
15 
6 Referências 
 
ABCP, Quais são os tipos de cimento Portland. Disponível em: 
<http://www.abcp.org.br/cms/perguntas-frequentes/quais-sao-os-tipos-de-cimento-portland/>. 
Acesso em: 14/04/2017 
 
ALVES, M. F. Estudo comparativo de métodos de dosagem para concreto de alta 
resistência. Porto Alegre, 2000. 140p. Dissertação (Mestrado em engenharia). Universidade 
Federal do Rio Grande Sul. 
 
AMERICAN CONCRETE INSTITUTE COMMITTEE – ACI. State of the art report on high 
strength concrete 363. Detroit: ACI, 1992. p.55. (363 R-92) 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5739: concreto – ensaio de 
compressão de corpos-de-prova cilíndricos. Rio de Janeiro, 1994a. 
 
______. NBR 6118: Projeto de estruturas de concreto - Procedimento. Rio de Janeiro: ABNT, 
2014 
 
ASTM - AMERICAN SOCIETY FOR TESTING MATERIALS. Standard Test Method for Eletrical 
Indication of Concrete’s Ability to Resist Chloridde Ion Penetration. ASTM Standard C 1202-
94. USA. 1994. 
 
BARBOSA, M. B.; Utilização de resíduos de cinza de casca de arroz e borracha de pneus em 
concreto de alto desempenho. São Paulo, 2006. Dissertação (Mestrado) – Universidade 
Estadual Paulista, São Paulo, 2006. 
 
COSTENARO, F. L. Desenvolvimento de concreto de alto desempenho com adições de e 
sílica de casca de arroz. São Paulo, 2003. 151f. Dissertação (Mestrado) - Escola Politécnica, 
Universidade de São Paulo, São Paulo, 2003. 
 
DAFICO, D. A., Estudo da dosagem do concreto de alto desempenho utilizando pozolana 
provenientes da casca de arroz. Santa Catarina, 2001. Dissertação (Doutorado – Universidade 
Federal de Santa Catarina, Santa Catarina, 2001. 
 
DAL MOLIN, D. C. Contribuição ao estudo das propriedades mecânicas dos concretos de 
alta resistência com e sem adições de microssílica. Tese de doutorado, DCC/EPUSP, 1995 
 
DAL MOLIN, D.C.C. & MONTEIRO, P J.M. Estudo do módulo de deformação de concretos de 
alta resistência com e sem adições de sílica ativa. Proceedings: International Congress on 
High-Performance Concrete, and Performance and Quality of Concrete Structures. Florianópolis, 
Brazil, 1996, p. 213-224. 
 
FREITAS, J. A. Jr. Estudo comparativo de métodos de dosagem para concretos de alta 
resistência com o uso de agregados graúdos disponíveis na região metropolitana de 
Curitiba. Dissertação de Mestrado – PPGCC - UFPR, 131 f . Curitiba, 2005. 
 
TUTIKIAN, B. F.; ISAIA, G. C.; HELENE, P.; Concreto de Alto e Ultra-Alto Desempenho, 2011. 
IBRACON, [s.l.]: 2011. 44p. 
 
Cadernos de Trabalhos 
 Materiais da Construção Civil 
 
 
Graduação Engenharia Civil - UNASP 
Departamento de Engenharia Civil 
Centro Universitário Adventistade São Paulo 
 
16 
MALHOTRA, M.V. Fly ash, slag, silica fume, and rice-husk ash in concrete: a review. Concrete 
International. April, 1993, p. 223-28. 
 
MEHTA, P.K. & AITCIN, P.C. Principles underlying production of high-performance concrete. 
Cement, concrete, and aggregates. CCAGDP, Vol. 12, Ne 2, Winter 1990, p. 70- 78. 
 
MEHTA, P. K.; MONTEIRO, P. J. M. Concreto: Microestrutura, Propriedades e Materiais. 1. 
ed. São Paulo: Pini, 1994. 
 
SPONHOLZ, I. Avaliação do desempenho de aditivos redutores de água em concreto de alto 
desempenho. Florianópolis, 1998. 204f. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa 
Catarina, Florianópolis, 1998. 
 
TORRALES CARBONARI, B. M. Estudio paramétrico de variables y componentes relativos a 
la dosificación y producción de hormigones de altas prestaciones. Barcelona, 1996. Tese 
(Doutorado em Engenharia), Universitat Politécnica de Catalunya, Barcelona, 1996. 174 p.

Outros materiais

Materiais relacionados

Perguntas relacionadas

Materiais recentes

Perguntas Recentes