Buscar

56CBC0745

Prévia do material em texto

ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2014 – 56CBC 1 
INFLUÊNCIA DA CINZA DE CASCA DE ARROZ NA RESISTÊNCIA E NA ABSORÇÃO 
DE ÁGUA DE CONCRETOS PRODUZIDOS COM AGREGADOS GRAÚDOS 
RECICLADOS DE CONCRETO 
INFLUENCE OF RICE HUSK ASH IN COMPRESSIVE STRENGTH AND WATER ABSORPTION OF 
CONCRETE MADE WITH RECYCLED CONCRETE 
 
ERHART, Rodrigo (1); SCHAFER, Maurício (2); SOUZA, Rodrigo (3); KRAS, Joice (2); MANCIO, 
Mauricio (4); KULAKOWSKI, Marlova (4) 
 
(1) Mestre em Engenharia Civil, Unisinos 
(2) Mestrando em Engenharia Civil, Unisinos 
(3) Graduando em Engenharia Civil, Unisinos 
(4) Professor(a) Doutor(a), Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil 
arquitetoerhart@gmail.com 
 
Resumo 
 
O concreto é o material de construção mais empregado no mundo, que gera o consumo de grandes volumes de 
recursos naturais não renováveis. Além disso, a obtenção de matérias primas para a produção deste insumo 
causa, inúmeros impactos ambientais negativos. Manifestações patológicas relativas à durabilidade do concreto 
podem diminuir a vida útil das estruturas. O meio acadêmico vem pesquisando a incorporação de agregados 
reciclados de concreto (ARC) na produção de concreto, tendo em vista a substituição parcial do agregado natural 
graúdo. Contudo, o emprego do ARC pode alterar a porosidade do concreto, o que demanda maior volume de 
água e, por vezes, maior consumo de cimento. O emprego da cinza de casca de arroz (CCA) pode trazer 
melhorias nas propriedades mecânicas dos concretos. O objetivo desta pesquisa é avaliar a influência da cinza 
de casca de arroz e do agregado reciclado de concreto na resistência à compressão e absorção capilar. Foram 
produzidos concretos com 0 e 50% de agregado reciclado de concreto, cuja sua distribuição granulométrica foi 
corrigida pela do agregado natural e substituída pelo mesmo; 0 e 20% de substituição de cimento por cinza de 
casca de arroz; e relação água/aglomerante de 0,53. A resistência à compressão foi analisada aos 3, 7 e 28 dias. 
O ensaio de durabilidade realizado foi de absorção de água por capilaridade. Os resultados preliminares 
demonstram que a cinza de casca de arroz aliada ao concreto com agregado reciclado de concreto carbonatado 
tendem a melhorar as propriedades estudadas. 
 
Palavra-Chave: Agregado reciclado de concreto; cinza de casca de arroz; resistência à compressão; durabilidade; 
 
Abstract 
 
Concrete is the most used construction material in the world, which generates consumption of large volumes of 
non-renewable natural resources. Moreover, obtaining raw materials for the production of this ingredient causes 
numerous environmental negative impacts. Pathological manifestations related to the durability of concrete can 
shorten the life of the structures. Researchers has been researching the incorporation recycled concrete 
aggregate (RCA) for the production of concrete, in order partial replacement of natural coarse aggregate. 
However, the use of the RCA can change the porosity of concrete, which requires a greater volume of water and 
sometimes higher consumption of cement. The use of rice husk ash (RHA) can bring improvements in mechanical 
properties of concrete. The objective of this research is evaluate the influence of rice husk ash and recycled 
aggregate concrete in compressive strength and capillary absorption. Concrete was produced with 0 and 50 % 
recycled concrete aggregate, which has a particle size distribution corrected for natural aggregate and even 
replaced by , 0 to 20% substitution cement by rice husk ash , and water / binder ratio of 0.53. The compressive 
strength was analyzed at 3, 7 and 28 days. The durability test was performed absorption of water by capillarity. 
Preliminary results show that ash rice husk allied to the concrete with recycled aggregate concrete tend to improve 
the properties studied. 
 
Keywords: recycled concrete aggregate, rice husk ash; compressive strength; durability; 
 
ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2014 – 56CBC 2 
1 Introdução 
Os impactos da construção civil são repetidamente abordados em diversos artigos, 
podendo-se afirmar que o seu conhecimento é de domínio comum. O uso de resíduos 
para a produção de concretos é intensamente pesquisado, buscando-se alternativas tanto 
para os agregados como para os aglomerantes. O presente trabalho enfoca o resíduo de 
concreto como alternativa para a produção de agregados reciclados (ARC) e a cinza de 
casca de arroz (CCA), empregados de forma associada para aumentar a ecoeficiência de 
concretos novos. 
Tem sido consenso, em muitos estudos (ÂNGULO et al, 2006), que o concreto é o RCD 
mais indicado para ser reciclado como agregado na produção de concreto estrutural e de 
concreto pré-fabricado. A organização Cement Sustainability Initiative (CSI) foi 
estabelecida a partir de um esforço global constituída por 18 produtores de cimento 
líderes de mercado e está vinculada ao World Business Council for Sustainable 
Development (WBCSD). A CSI publicou, em 2009, o documento Recycling Concrete, 
onde coloca como meta "aterro zero de concreto" e diversas recomendações, entre elas 
pesquisar e desenvolver novas técnicas de reciclagem e emprego do resíduo. 
Ainda segundo a CSI (2009), o grande desafio do emprego de agregados reciclados é a 
pouca influência que ele tem nas emissões de CO2 na produção de concreto, uma vez 
que a grande parcela destas emissões ainda está atrelada à produção de cimento. 
Contudo, as emissões de CO2 devido à fração de agregados estão vinculadas 
principalmente ao transporte. Se a reciclagem do concreto é realizada no local de 
geração, em, por exemplo, uma fábrica de componentes pré-moldados já se pode diminuir 
uma fração destas emissões. 
Assim, o emprego de adições minerais, entre elas as pozolanas, e cimentos de baixa 
emissão de CO2 são destacados para aumentar a ecoefiência dos concretos. O seu uso 
em concretos produzidos com agregados reciclados, em especial os de concreto, pode 
ser vantajoso tanto sob o ponto de vista técnico como ambiental. 
A CCA origina-se, em geral, do emprego da casca de arroz como biomassa para geração 
de energia, sendo queimada em diversos tipos de sistema de combustão. O seu emprego 
vem sendo proposto como pozolana para a produção de concretos há aproximadamente 
30 anos, encontrando-se como uma das primeiras publicações sobre o tema no periódico 
Cement and Concrete Research em 1985 (KHAN et al, 1985). Na base de dados Science 
Direct, limitando as buscas aos três principais periódicos da área, o já citado e mais 
Cement and Concrete Composites e Construction and Building Materials foi possível 
contabilizar em torno de 71 artigos em cujo título existe o termo chave “rice husk ash”. 
No entanto, quando se procurou artigos do uso combinado de CCA com ARC, nos 
mesmos periódicos, foi encontrado apenas o publicado por Tangchirapat et al. (2008), que 
trabalhou com agregado reciclado de concreto, cujo resíduo foi originado a partir de 
corpos de prova de concreto, com resistências entre 25 e 40 MPa. Os resultados 
indicaram que a CCA aumenta a resistência à compressão de concretos com ARC em 
relação aos concretos com ARC que não empregam CCA. No entanto, o mesmo 
comportamento não foi observado para a resistência à tração. A questão de durabilidade 
não foi abordada no referido trabalho. 
Desta forma, as dissertações de mestrado de Fedumenti (2013), Cecconello (2013) e 
Sartori (2013) podem ser considerados trabalhos originais. Nestes trabalhos testou-se a 
 
ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2014 – 56CBC 3 
resistência à compressão e à tração; a retração; a absorção de água, a penetração de 
íons cloreto e a carbonatação. Os estudos foram conduzidos em conjunto empregando 
0%, 25% e 50% de substituição de agregado convencional por ARC e 0%, 10% e 20% de 
cimentoem volume substituído por CCA. A maior absorção de água dos agregados foi 
compensada adicionando-se à água da mistura 50% da absorção apresentada pelo ARC 
após 10 minutos de contato com a água, o faz com que o teor de umidade da mistura seja 
variável. A consistência foi ajustada com aditivo a base de policarboxilato. Ressalta-se 
que os agregados naturais e os agregados reciclados possuíam curvas granulométricas 
diferentes. Para todas as propriedades, em geral, as melhores composições foram 
aquelas que empregaram 50% de ARC e 20% de CCA, sendo que nas relações 
água/aglomerante mais elevadas chegaram a ultrapassar o concreto de referência. 
Assim, dentro deste contexto de estudo, a presente pesquisa tem por objetivo avaliar o 
efeito da CCA em concretos produzidos com agregados graúdos reciclados de concreto, 
quanto à resistência à compressão e tração e à absorção de água, em continuidade às 
dissertações citadas. 
Algumas modificações foram realizadas em relação aos trabalhos originais de Fedumenti 
(2013), Cecconello (2013) e Sartori (2013), conforme descrito em materiais e métodos. 
 
2 Materiais e métodos 
2.1 Materiais 
Os itens subsequentes descrevem as características dos materiais empregados. 
2.1.1 Aglomerante 
O cimento utilizado como aglomerante para a produção dos concretos consiste em um 
Portland CPII F 32, conforme a NBR 11578 (ABNT, 1997). A utilização deste cimento foi 
devido à inexistência de pozolana em sua composição. A sua massa específica é 3,11 
g/cm³ e no ensaio de resistência à compressão apresentou para 1, 3, 7 e 28 dias, 
respectivamente 14 MPa; 27,4 MPa; 32,9 MPa; e 40,7 MPa, valores bem acima do limite 
mínimo estabelecido na norma NBR 11578 (ABNT, 1997). O resíduo insolúvel deste 
cimento foi de 1,11% também inferior ao limite de norma, confirmando que não há adição 
de cinzas na produção do cimento. 
2.1.2 Adição mineral 
Empregou-se CCA oriunda da geração de energia em forno de leito fluidizado, cujo 
processo de combustão faz com que a perda ao fogo desta pozolana seja 2,12%. A 
caracterização química indica um teor de sílica de 96,85% no estado amorfo, pois há a 
presença de um halo de amorfismo, identificado no difratograma de raios X, com alguns 
picos de cristobalita e quartzo. A massa específica da CCA é 2,06 g/cm³ e dimensão 
média de 7,04 µm. 
 
2.1.3 Aditivo 
O aditivo utilizado na pesquisa foi um superplastificante a base de policarboxilatos de alto 
desempenho. Segundo informação do fabricante o aditivo possui um pH entre 5 e 7; 
densidade entre 1, 067 e 1,107 g/cm³; e um teor de sólidos entre 28,5 e 31,5 %. 
 
ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2014 – 56CBC 4 
2.1.4 Agregado miúdo natural (AMN) 
O agregado miúdo natural empregado nesta pesquisa consiste em areia quartzosa, 
proveniente do Rio Jacuí, Rio Grande do Sul. A caracterização do agregado miúdo natural 
foi realizada conforme as NBR NM 248 (ABNT, 2003) (distribuição granulométrica), NBR 
NM 52 (ABNT,2009) (massa específica) e NBR NM 45 (ABNT, 2006) (massa unitária). A 
massa unitária caracterizada é de 1,50 g/cm³ e a massa específica é de 2,60 g/cm³. A 
tabela 1 apresenta a caracterização granulométrica. 
 
Tabela 1 – Composição granulométrica do agregado miúdo 
Peneira (mm) Retida (%) Acumulada (%) 
4,8 1 1 
2,4 4 5 
1,2 7 12 
0,6 17 29 
0,3 35 64 
0,15 33 97 
<0,15 3 100 
Total 100 - 
Dimensão máxima característica 2,4 mm 
Módulo de finura 2,08 
 
2.1.5 Agregado graúdo natural (AGN) 
O agregado graúdo natural empregado na pesquisa foi brita basáltica, proveniente da 
Linha São Jorge, distrito de Garibaldi, Rio Grande do Sul. Obteve-se a distribuição 
granulométrica, massa específica e massa unitária de acordo com a NBR NM 248 (ABNT, 
2003), NBR NM 53 (ABNT, 2009) e NBR NM 45 (ABNT, 2006), respectivamente. A massa 
unitária do agregado graúdo é de 1,38 g/cm³ e a massa específica é de 2,64 g/cm³. A 
tabela 2 apresenta a caracterização granulométrica. 
 
Tabela 2 – Composição granulométrica do agregado graúdo 
Peneira (mm) Retida (%) Acumulada (%) 
19 2 2 
12,5 52 54 
9,5 38 92 
6,3 8 100 
4,8 0 100 
<4,8 0 100 
Total 100 - 
Dimensão máxima característica 19 mm 
 
2.1.6 Agregado graúdo reciclado de concreto (AGRC) 
O agregado utilizado na pesquisa é proveniente de resíduo da produção de laje pré-
fabricada tipo Roth, submetida à cura convencional, com fck 35MPa, britada em um 
britador de mandíbulas e pré-classificado em peneira, adotando-se a fração passante na 
 
ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2014 – 56CBC 5 
peneira de malha de abertura 25 mm e retida na 6,3mm. A fim de isolar a influência da 
distribuição granulométrica no comportamento dos concretos com AGRC, empregado em 
substituição ao agregado graúdo natural, a distribuição granulométrica do agregado 
reciclado foi composta para a mesma distribuição granulométrica do natural. 
A massa unitária do AGRC é de 1,15 g/cm³ e a massa específica é de 2,41 g/cm³. 
2.1.7 Água 
A água utilizada para a produção dos concretos é proveniente da rede pública da cidade 
de São Leopoldo-RS. 
 
2.2 Métodos 
2.2.1 Proporcionamento dos materiais 
Empregou–se um único traço de concreto igual a 1:2,36:2,74 com relação 
água/aglomerante de 0,53. A pozolana substituiu 20% do cimento e o agregado reciclado 
foi empregado substituindo 50% do agregado natural. Para manter a relação 
pasta/agregado constante, a substituição foi realizada em volume. 
As quantidades de materiais empregados para a produção dos concretos estão 
apresentadas na tabela 3. A quantidade de CCA em massa refere-se a um volume 
equivalente a 20% do volume de cimento. Assim também foi realiza a substituição do 
agregado natural por AGRC, ou seja, a massa de agregado reciclado empregada 
corresponde a 50% do volume de agregado natural. O volume de água foi mantido 
constante. 
Foi estipulado um abatimento de tronco de cone de 100 ± 20 mm. 
 
Tabela 3 – Composição dos traços dos concretos 
Quantitativo (Kg) Identificação Teor AGRC (%) 
Teor 
CCA (%) Cimento CCA AMN AGN AGRC 
Referência (Ref.) 0 0 18,850 0 44,400 51,750 0 
50%AGRC 50 0 18,850 0 44,400 25,875 23,620 
20%CCA 0 20 15,080 2,400 44,400 51,750 0 
20%CCA50%AGRC 50 20 15,080 2,400 44,400 25,875 23,620 
 
 
2.2.2 Produção dos concretos 
Os concretos de referência e com CCA foram produzidos conforme a NBR 5738 (ABNT, 
2008). Já para os concretos com AGRC, a produção foi baseada na mesma norma, 
porém a adição de AGRC foi ao final, após 4 minutos de mistura (tempo necessário para 
a homogeneização da mistura dos demais materiais), a fim de garantir menor absorção de 
água pelo AGRC no processo. A partir deste tempo, procurou-se a homogeneização dos 
materiais e o ajuste da consistência com o uso do aditivo. Cabe salientar que o AGRC foi 
utilizado sem nenhum tipo de pré-molhagem ou compensação de água em função da 
absorção do agregado reciclado, ou seja, o agregado reciclado foi empregado nas 
mesmas condições que os demais materiais utilizados na mistura (sem umidade). 
 
ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2014 – 56CBC 6 
Em todas as misturas a relação água/aglomerante (em volume) empregada foi de 0,53. 
Para padronizar o ensaio também foi empregado aditivo no concreto referência, mantendo 
a relação água/aglomerante. O máximo de aditivo aplicado foi de 0,3%, dentro da faixa 
recomendada pelo fabricante, que é de 0,2 a 1%. 
Os corpos de prova foram moldados e curados de acordo com a NBR 5738 (ABNT, 2008), 
até as idades de ensaio previstas. 
 
2.2.3 Métodos de ensaio em concretos 
2.2.3.1 Absorção total, densidade de massa e índice de vazios 
A absorção de água, o índice de vazios e a densidade de massa dos concretos 
produzidos foram determinados aos 28 dias de idade do concreto, seguindo a prescrição 
da norma NBR 9778 (ABNT, 2009). 
2.2.3.2 Absorção capilar pelo métododa RILEM TC 116 PCD 
O ensaio de absorção por capilaridade seguiu o procedimento adaptada da RILEM TC 
116 PCD (1999). Adotou-se a idade de 28 dias para as amostras a serem empregados 
neste método. O corpo de prova seco em estufa, com a lateral e topo selados, é imerso 
parcialmente em uma lâmina de água de três milímetros de altura, sendo que este nível 
permanece constante. O acompanhamento da pesagem das amostras é realizado nos 
seguintes intervalos de tempo: 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 30, 60 minutos e 2, 3, 4, 5, 6, 24, 48, 
72, 96 e 120 horas. A cada intervalo de tempo, as amostras são retiradas da água, secas 
superficialmente para remover o excesso de água, e a massa das mesmas é medida. Os 
resultados obtidos a partir deste ensaio apresentam o perfil de absorção de água (em 
massa) ao longo do tempo. A partir deste ensaio é possível calcular a taxa de absorção 
de água dos concretos. 
2.2.3.3 Resistência à tração por compressão diametral 
A resistência à tração por compressão diametral foi realizada de acordo com a NBR 7222 
(ABNT, 2011). O ensaio foi realizado aos 28 dias em 3 corpos de prova cilíndricos. 
2.2.3.4 Resistência à compressão 
Os ensaios de resistência à compressão foram realizados de acordo com a NBR 5739 
(ABNT, 2007). Para cada traço de concreto produzido foram ensaiados 3 corpos de prova 
cilíndricos nas idades de 3, 7 e 28 dias. 
 
 
3 Apresentação e análise dos resultados 
 
3.1 Absorção total, densidade de massa e índice de vazios 
Na tabela 4 encontram-se os resultados de absorção total, densidade de massa e índice 
de vazios. 
 
 
 
ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2014 – 56CBC 7 
 
Tabela 4 – Absorção total, densidade de massa e índice de vazios dos concretos 
Condição Absorção total (%) Densidade de massa (kg/m³) Índice de vazios (%) 
Ref. 6,85 2513,11 14,68 
50%AGRC 7,45 2455,94 15,47 
20%CCA 7,43 2567,98 16,03 
20%CCA50%AGRC 4,86 2416,16 10,50 
 
Os índices de absorção total e o índice de vazios nos traços referência, 50%AGRC e o 
20%CCA são superiores ao traço em que foi realizada a mistura binária com agregado 
reciclado, na ordem de 48%. 
A tabela 5 apresenta a análise de variância (ANOVA) para a absorção total com os fatores 
estudados e a interação entre os mesmos. 
 
Tabela 5 – ANOVA da Absorção Total 
Fonte gl SQ MQ F Valor-P Efeito 
CCA 1 3,0285 3,0285 43,986 0,000164 S 
AGRC 1 2,8973 2,8973 42,080 0,000191 S 
CCA*AGRC 1 7,5723 7,5723 109,981 0,000006 S 
Erro 8 0,5508 0,0689 
Onde: gl = grau de liberdade; SQ = soma quadrada; MQ = média quadrada; NS= não significativo; S = significativo. 
 
A análise de variância (ANOVA) indicou que os fatores CCA, AGRC e a interação entre 
CCA e AGRC apresentam influência significativa no comportamento da variável absorção 
total. 
 
3.2 Absorção capilar pelo método da RILEM TC 116 PCD 
A tabela 6 apresenta os valores de taxa de absorção e porosidade total obtidas pelo 
método da RILEM para os traços ensaiados e na figura 1 encontram-se os perfis de 
absorção capilar pelo método da RILEM. 
 
Tabela 6 – Taxa de absorção capilar e porosidade total dos concretos 
Condição Taxa de absorção capilar 
(g/cm²min-1/2) 
Porosidade total média (%) 
Ref. 0,093 13,979 
50%AGRC 0,106 14,813 
20%CCA 0,079 14,945 
20%CCA50%AGRC 0,075 16,201 
 
 
 
ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2014 – 56CBC 8 
 
Figura 1 – Absorção capilar pelo método da RILEM 
 
A tabela 7 apresenta a análise de variância (ANOVA) para a porosidade total com os 
fatores de substituição do cimento e do agregado graúdo. 
 
Tabela 7 – ANOVA da porosidade total 
Fonte gl SQ MQ F Valor-P Efeito 
CCA 1 4,157 4,157 16,32 0,003735 S 
AGRC 1 3,280 3,280 12,88 0,007095 S 
CCA*AGRC 1 0,133 0,133 0,52 0,489706 NS 
Erro 8 2,037 0,255 
Onde: gl = grau de liberdade; SQ = soma quadrada; MQ = média quadrada; NS= não significativo; S = significativo 
 
A análise de variância da taxa de absorção capilar está apresentada na tabela 8. 
 
Tabela 8 – ANOVA da taxa de absorção capilar 
Fonte gl SQ MQ F Valor-P Efeito 
CCA 1 0,001461 0,001461 29,732 0,000607 S 
AGRC 1 0,000063 0,000063 1,284 0,290003 NS 
CCA*AGRC 1 0,000208 0,000208 4,224 0,073912 NS 
Erro 8 0,000393 0,000049 
Onde: gl = grau de liberdade; SQ = soma quadrada; MQ = média quadrada; NS= não significativo; S = significativo 
 
A análise de variância (ANOVA) indica que o efeito da CCA e AGRC sobre as variáveis de 
resposta porosidade total é significativo. Já para a variável taxa de absorção capilar, 
somente o fator CCA é significativo. 
Nos ensaios de absorção de água livre (absorção total, porosidade total e taxa de 
absorção capilar) somente o efeito da CCA manteve-se constante como efeito 
significativo. 
 
ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2014 – 56CBC 9 
Observa-se que ocorre três perfis distintos de taxa de absorção capilar (regido pela 
primeira reta), o traço 50%AGRC apresenta uma sucção mais acentuada, em média 
0,106 g/cm².√t O traço referência apresenta um comportamento de absorção 
intermediário, com taxa em 0,093 g/cm².√t. Os traços 20%CCA e 20%CCA50%AGRC, 
conforme a inclinação da reta, têm um perfil de menor taxa de absorção em relação aos 
outros traços, com valores próximos à 0,077 g/cm².√t. A menor taxa de absorção capilar 
observada é no traço 20%CCA50%AGRC, ao passo que este traço apresenta uma 
porosidade total elevada. No entanto, em termos de durabilidade, medir a velocidade com 
que a água penetra o concreto é o aspecto mais interessante a ser ponderado, por 
exemplo, é um dos parâmetros que determina o tempo que determinados agentes 
agressivos levam para, percolar toda a espessura de cobrimento da armadura. Neste 
sentido, poder-se-ia inferir que concretos compostos com CCA e AGRC seriam mais 
duráveis. Esta tendência de comportamento foi a mesma observada por Fedumenti 
(2013), em que o concreto de mesma composição apresentou melhor desempenho frente 
à penetração de íons cloreto. 
 
3.3 Resistência à tração por compressão diametral 
As resistências à tração por compressão diametral estão apresentadas na tabela 9. 
 
Tabela 9 – Resistência à tração por compressão diametral dos concretos 
Identificação ft (MPa) 
Ref. 2,74 
50%AGRC 3,08 
20%CCA 3,82 
20%CCA50%AGRC 2,90 
 
A figura 2 apresenta o comportamento de resistência à tração por compressão diametral 
para os traços produzidos. 
 
Ref 50%AGRC 20%CCA 50%AGRC20%CCA
Traços
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
Tr
aç
ão
 
po
r 
co
m
pr
es
sã
o 
di
am
et
ra
l (M
Pa
)
 
Figura 2 – Resistência à tração por compressão diametral e seus desvios 
 
ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2014 – 56CBC 10 
 
Nesta propriedade o teor 20%CCA apresenta valor superior aos demais traços e o traço 
referência o menor valor. 
No estudo realizado por Cecconello (2013) observa-se para um concreto com relação 
água/aglomerante de 0,53, com 50% de agregado reciclado o resultado médio de 3,75 
MPa, 8% inferior ao referência. Nesta pesquisa, o concreto com 50% de agregado 
apresentou um acréscimo de 12% na propriedade. 
Para o traço de 20%CCA50%AGRC, observa-se um acréscimo de 5,8% em relação ao 
concreto referência. Cecconelo (2013), para a mesma propriedade, obteve um acréscimo 
de 3% em relação ao concreto de referência. A tabela 10 apresenta a análise de variância 
dos fatores de controle para a variável resistência à tração por compressão diametral. 
 
Tabela 10 – ANOVA da resistência à tração por compressão diametral 
Fonte gl SQ MQ F Valor-P Efeito 
CCA 1 0,6030 0,6030 7,383 0,026364 S 
AGRC 1 0,2552 0,2552 3,125 0,115093 NS 
CCA*AGRC 1 1,1970 1,1970 14,656 0,005030 S 
Erro 8 0,6534 0,0817 
Onde: gl = grau de liberdade; SQ = soma quadrada; MQ = média quadrada; NS= não significativo; S= significativo 
 
A análise de variância (ANOVA) para os fatores CCA e a interação entre CCA e AGRC 
apresentou efeito significativo. 
 
3.4 Resistência à compressão 
Na tabela 11 estão às médias dos resultados de resistência à compressão obtidos nas 
idades de 3, 7 e 28 dias. 
 
Tabela 11 – Resistência à compressão dos concretos 
Condição 3 dias (MPa) 7 dias (MPa) 28 dias (MPa) 
Ref. 18,3 28,3 35,0 
50%AGRC 19,8 28,8 33,0 
20%CCA 17,6 29,7 36,4 
20%CCA50%AGRC 18,3 27,9 40,3 
 
A análise de variância dos fatores de substituição para a variável resistência à 
compressão está apresentada na tabela 12. 
 
Tabela 12 – ANOVA da resistência à compressão 
Fonte gl SQ MQ F Valor-P Efeito 
CCA 1 57,20 57,20 24,060 0,001186 S 
AGRC 1 3,00 3,00 1,262 0,293882 NS 
CCA*AGRC 1 26,40 26,40 11,106 0,010346 S 
Erro 8 19,02 2,38 
Onde: gl = grau de liberdade; SQ = soma quadrada; MQ = média quadrada; NS= não significativo; S = significativo 
 
 
ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2014 – 56CBC 11 
A análise de variância (ANOVA) CCA e a interação entre CCA e AGRC apresentou efeito 
significativo. A mesma tendência de comportamento foi observado para o ensaio de 
resistência à tração por compressão diametral. 
A figura 3 apresenta os resultados da resistência à compressão axial dos traços 
estudados ao longo do tempo. 
 
3 7 28
Idade (dias)
15
20
25
30
35
40
45
Re
sis
tê
n
cia
 
à 
co
m
pr
e
ss
ão
 
(M
Pa
)
 Ref
 50% AGRC
 20% CCA
 50%AGRC20%CCA
 
Figura 3 – Resistência à compressão axial 
 
Os resultados de resistência à compressão aos 28 dias indicam dois comportamentos 
distintos para os concretos estudados. O concreto referência atingiu 35,0 MPa enquanto 
que a resistência do concreto composto com CCA e AGRC foi de 40,3 MPa, o que 
significa um aumento de 15% em relação ao referência. Em média, todos os traços com 
CCA apresentaram uma resistência à compressão maior do que o concreto referência, na 
ordem de 4%. Por outro lado, o concreto produzido com AGRC apresentou uma perda de 
6% na resistência à compressão ao concreto de referência e 22% inferior ao traço 
composto por CCA e AGRC. 
Fedumentti (2013) observou uma queda de 22,8% nesta propriedade, quando da 
substituição de 50% de AGRC em relação ao traço referência, com mesma relação 
água/aglomerante empregada nesta pesquisa (0,53). 
Ao empregar o mesmo AGRC em concretos com relação água/aglomerante de 0,6, 
Gonçalves et al (2012) obtiveram resistência à compressão média de 28,8 MPa, aos 28 
dias. 
Nesta pesquisa, a correção da curva granulométrica do AGRC e a ausência de 
compensação de água para o AGRC podem ter influenciado no resultado obtido em 
relação ao trabalho realizado por Fedumentti (2013). 
 
 
 
ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2014 – 56CBC 12 
4 Considerações finais 
 
• Quanto a absorção de água e o índice de vazios, o traço que apresentou menor 
índice foi o 20%CCA50%AGRC; 
• Os traços 20%CCA e 20%CCA50%AGRC, possuem um perfil menos absorvente 
que os demais de acordo com o método da RILEM, e também o traço 
20%CCA50%AGRC, além de possuir um perfil com menor absorção ele ainda 
apresenta uma porosidade total elevada, o Ref. apresentou uma porosidade total 
menor que os demais traços; 
• Para os resultados de resistência à tração por compressão diametral o traço 
20%CCA apresentou valores superiores aos demais; 
• Na resistência a compressão axial o traço 20%CCA50%AGRC apresentou o 
melhor resultado; 
• O traço 50%AGRC, apresentou uma menor resistência à compressão axial do que 
o concreto de referência. Na absorção total pela norma brasileira e na porosidade 
total dada através do método da RILEM, o comportamento do 20%CCA apresentou 
um índice maior que o de referência. 
Assim, dentro do escopo deste trabalho, pode-se afirmar que a cinza de casca de arroz 
pode melhorar de forma significativa o comportamento de concretos com agregado 
reciclado de concreto, levando os valores a níveis iguais ou até significativamente 
superior em relação ao concreto de referência. 
 
5 Agradecimentos 
Os autores agradecem à Fapergs, ao CNPq e ao CAPES pelo financiamento da pesquisa 
e pela concessão de bolsas. 
 
6 Referências 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5738: Concreto - 
Procedimento para moldagem e cura de corpos-de-prova. Rio de Janeiro, 2008. 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5739: Concreto - Ensaios 
de compressão de corpos-de-prova cilíndricos. Rio de Janeiro, 2007. 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7222: Concreto e 
argamassa – Determinação da resistência à tração por compressão diametral de 
corpos de prova cilíndricos. Rio de Janeiro, 2011. 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9778: Argamassa e 
concreto endurecidos - Determinação da absorção de água, índice de vazios e 
massa específica. Rio de Janeiro, 2009. 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 11578: Cimento Portland 
composto - Especificação. Rio de Janeiro, 1997. 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 23: Cimento portland e 
outros materiais em pó - Determinação da massa específica. Rio de Janeiro, 2001. 
 
ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2014 – 56CBC 13 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 45: Agregados - 
Determinação da massa unitária e do volume de vazios. Rio de Janeiro, 2006. 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 52: Agregado miúdo - 
Determinação da massa específica e massa específica aparente. Rio de Janeiro, 
2009. 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 53: Agregado graúdo - 
Determinação da massa específica, massa específica aparente e absorção de água. 
Rio de Janeiro, 2009. 
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 NM 248: Agregados - 
Determinação da composição granulométrica. Rio de Janeiro, 2003. 
CECONELLO, V. Avaliação de concretos produzidos com agregados graúdos 
reciclados de concreto e cinza de casca de arroz, com ênfase na retração. São 
Leopoldo, 2013. 135p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Programa de Pós-
Graduação em Engenharia Civil, Universidade do Vale Do Rio Dos Sinos. 
FEDUMENTI, M.B. Avaliação da influência da cinza de casca de arroz no 
comportamento de concretos com agregado reciclado de concreto em relação a 
propriedades mecânicas e de durabilidade, com ênfase no transporte de íons 
cloreto. São Leopoldo, 2013. 134p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – 
Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil, Unisinos, São Leopoldo. 2013. 
GONÇALVES, M.S.; CAVALHEIRO, A.P.; KULAKOWSKI, M.P., KAZMIERCZACK, C.S 
Evaluation of concrete made with coarse recycled aggregate from precast concrete. In: 8th 
Int. Conf. on Sustainable Management of Waste and Recycled Materials in Construction – 
WASCON, 2012, Gothenburg. Proceedings… Gothenburg: ISCOWA, 2012. 10p. 
KHAN, M.H.; MOHAN, K.; TAYLOR, H.F.W. Pastes of tricalcium silicate with rice husk ash 
Original Research Article. Cement and Concrete Research, v.15, n.1, p.89-92. 1985 
LIMA, C et al., R. Physical properties and mechanical behaviour of concrete made with 
recycled aggregates and fly ash. Construction and Building Materials, v.47, p,547–559, 
2013. 
SARTORI, B. R. C. Estudo da carbonatação em concretos com agregado graúdo 
reciclado de concreto e cinza de casca de arroz. 113 f. Dissertação (Mestrado em 
Engenharia Civil) – Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil, Universidade do 
Vale do Rio dos Sinos, São Leopoldo. 2013. 
TANGCHIRAPAT, W.; BURANASING, R.; JATURAPITAKKUL, C.; CHINDAPRASIRT, P. 
Influence of rice husk–bark ash on mechanical properties of concrete containing high 
amount ofrecycled aggregates. Construction and Building Materials, v.22, n.8, p.1812-
1819, 2008.

Continue navegando