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See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/278305080 Comportamento do concreto autoadensável com pó de carnaúba submetido à condições naturais e aceleradas... Conference Paper · January 2012 DOI: 10.13140/RG.2.1.4015.2168 CITATIONS 0 READS 110 3 authors: Some of the authors of this publication are also working on these related projects: Smart buildings View project Structural characterization and monitoring of heritage constructions View project Esequiel Mesquita Fundação Núcleo de Tecnologia Industrial do… 67 PUBLICATIONS 31 CITATIONS SEE PROFILE Francisco Carvalho de Arruda Coelho Universidade do Vale do Acaraú 42 PUBLICATIONS 8 CITATIONS SEE PROFILE Iêda Nadja Silva Montenegro FUNDAÇÃO NUCLEO DE TECNOLOGIA INDUS… 12 PUBLICATIONS 1 CITATION SEE PROFILE All content following this page was uploaded by Esequiel Mesquita on 01 July 2015. The user has requested enhancement of the downloaded file. https://www.researchgate.net/publication/278305080_Comportamento_do_concreto_autoadensavel_com_po_de_carnauba_submetido_a_condicoes_naturais_e_aceleradas_analise_da_absorcao_de_agua_por_imersao_por_capilaridade_e_permeabilidade_a_agua_sob_pressao?enrichId=rgreq-34c3b2b513ed2e5d171f83220ee5c1f1-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI3ODMwNTA4MDtBUzoyNDY0NTM2NjY4NDA1ODJAMTQzNTc3MDU0MTQ1MA%3D%3D&el=1_x_2&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/project/Smart-buildings-2?enrichId=rgreq-34c3b2b513ed2e5d171f83220ee5c1f1-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI3ODMwNTA4MDtBUzoyNDY0NTM2NjY4NDA1ODJAMTQzNTc3MDU0MTQ1MA%3D%3D&el=1_x_9&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/project/Structural-characterization-and-monitoring-of-heritage-constructions?enrichId=rgreq-34c3b2b513ed2e5d171f83220ee5c1f1-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI3ODMwNTA4MDtBUzoyNDY0NTM2NjY4NDA1ODJAMTQzNTc3MDU0MTQ1MA%3D%3D&el=1_x_9&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/?enrichId=rgreq-34c3b2b513ed2e5d171f83220ee5c1f1-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI3ODMwNTA4MDtBUzoyNDY0NTM2NjY4NDA1ODJAMTQzNTc3MDU0MTQ1MA%3D%3D&el=1_x_1&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/profile/Esequiel_Mesquita?enrichId=rgreq-34c3b2b513ed2e5d171f83220ee5c1f1-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI3ODMwNTA4MDtBUzoyNDY0NTM2NjY4NDA1ODJAMTQzNTc3MDU0MTQ1MA%3D%3D&el=1_x_4&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/profile/Esequiel_Mesquita?enrichId=rgreq-34c3b2b513ed2e5d171f83220ee5c1f1-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI3ODMwNTA4MDtBUzoyNDY0NTM2NjY4NDA1ODJAMTQzNTc3MDU0MTQ1MA%3D%3D&el=1_x_5&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/profile/Esequiel_Mesquita?enrichId=rgreq-34c3b2b513ed2e5d171f83220ee5c1f1-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI3ODMwNTA4MDtBUzoyNDY0NTM2NjY4NDA1ODJAMTQzNTc3MDU0MTQ1MA%3D%3D&el=1_x_7&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/profile/Francisco_Coelho4?enrichId=rgreq-34c3b2b513ed2e5d171f83220ee5c1f1-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI3ODMwNTA4MDtBUzoyNDY0NTM2NjY4NDA1ODJAMTQzNTc3MDU0MTQ1MA%3D%3D&el=1_x_4&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/profile/Francisco_Coelho4?enrichId=rgreq-34c3b2b513ed2e5d171f83220ee5c1f1-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI3ODMwNTA4MDtBUzoyNDY0NTM2NjY4NDA1ODJAMTQzNTc3MDU0MTQ1MA%3D%3D&el=1_x_5&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/institution/Universidade_do_Vale_do_Acarau?enrichId=rgreq-34c3b2b513ed2e5d171f83220ee5c1f1-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI3ODMwNTA4MDtBUzoyNDY0NTM2NjY4NDA1ODJAMTQzNTc3MDU0MTQ1MA%3D%3D&el=1_x_6&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/profile/Francisco_Coelho4?enrichId=rgreq-34c3b2b513ed2e5d171f83220ee5c1f1-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI3ODMwNTA4MDtBUzoyNDY0NTM2NjY4NDA1ODJAMTQzNTc3MDU0MTQ1MA%3D%3D&el=1_x_7&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/profile/Ieda_Montenegro?enrichId=rgreq-34c3b2b513ed2e5d171f83220ee5c1f1-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI3ODMwNTA4MDtBUzoyNDY0NTM2NjY4NDA1ODJAMTQzNTc3MDU0MTQ1MA%3D%3D&el=1_x_4&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/profile/Ieda_Montenegro?enrichId=rgreq-34c3b2b513ed2e5d171f83220ee5c1f1-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI3ODMwNTA4MDtBUzoyNDY0NTM2NjY4NDA1ODJAMTQzNTc3MDU0MTQ1MA%3D%3D&el=1_x_5&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/profile/Ieda_Montenegro?enrichId=rgreq-34c3b2b513ed2e5d171f83220ee5c1f1-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI3ODMwNTA4MDtBUzoyNDY0NTM2NjY4NDA1ODJAMTQzNTc3MDU0MTQ1MA%3D%3D&el=1_x_7&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/profile/Esequiel_Mesquita?enrichId=rgreq-34c3b2b513ed2e5d171f83220ee5c1f1-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI3ODMwNTA4MDtBUzoyNDY0NTM2NjY4NDA1ODJAMTQzNTc3MDU0MTQ1MA%3D%3D&el=1_x_10&_esc=publicationCoverPdf ANAIS DO 54º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2012 – 54CBC 1 Comportamento do concreto autoadensável com pó de carnaúba submetido à condições naturais e aceleradas: análise da absorção de água por imersão, por capilaridade e permeabilidade à água sob pressão. Behavior self-compacting concrete with carnauba's powder subject natural and accelerated conditions: analysis of the absorption of water by immersion, for capillary and pressure water permeability. Esequiel Fernandes Teixeira Mesquita (1); Francisco Carvalho de Arruda Coelho (2); Iêda Nadja Silva Montenegro (3) (1) Graduando em Engenharia Civil,Grupo de Estudos em Materiais Alternativos para Construção e Concretos Especiais - MACCE/UVA, esequiel_mesquita@hotmail.com (2) Professor Doutor, Engenharia Civil, Grupo de Estudos em Materiais Alternativos para Construção e Concretos Especiais - MACCE/UVA, carvalhoarruda@yahoo.com.br (3) Professora Doutora, Fundação Núcleo de Tecnologia Industrial do Ceará - NUTEC, iedanadja@yahoo.com.br Curso de Engenharia Civil, Laboratório de Materiais de Construção, Universidade Estadual Vale do Acaraú (UVA) - campus da CIDAO. Avenida Dr. Guarani, 317 – Betânia, Sobral – CE, 62040-730 Resumo A carnaubeira (Copernícia cerífera) é uma palmeira típica do nordeste do Brasil que produz uma cera de grande apreciação industrial, principalmente utilizada para a fabricação de chips, tintas e vernizes. Estudos tem revelado que a adição da cera da carnaúba ao concreto autoadensável (CAA) ocasionam uma série de benefícios ao concreto: elevação da resistência mecânica, diminuição da permeabilidade, e diminuição da carbonatação natural. Dando proseguimento aos estudo da influência da cera de carnaúba nas propriedades do concreto autoadensável, este trabalho faz a análise da absorção de água por capilaridade, absorção de água por imersão e permeabilidade à água sob pressão do CAA sob condições naturais e aceleradas em câmara climática. Foram fabricadas duas séries de CAA, uma sendo tomada como referencial e outra com adição de 5% de pó de carnaúba, sendo fixada a relação água/cimento, teor de argamassa e o consumo de cimento. Os corpos-de-prova foram ensaiados as idades de 28, 68, 108 e 148 dias. Os resultados evidenciam diminuições nas propriedades de permeabilidade e absorção do CAA conferidas pela adição do pó cerífero, mantendo-se para todas as idades analisadas, tanto em condições naturais quanto em condições aceleradas. Palavra-Chave: concreto autoadensável; pó de carnaúba; perrmeabilidade; absorção;durabilidade; Abstract The carnauba (Copernicia cerifera) is a palm tree typical of northeastern Brazil that produces a great appreciation industrial wax, mainly used for chip fabrication, paints and varnishes. Studies have shown that the addition of carnauba wax to self compacting concrete (SCC) cause a number of concrete benefits: increased strength, reduced permeability, and decreased natural carbonation. Giving continued to study the influence of carnauba wax on self SCC properties, this work has to parse the capillary water absorption, water absorption by dipping and permeability to water under pressure of SCC under natural and accelerated in a climatic chamber conditions. Two serieswere made of SCC, being taken as a reference and the other with the addition of 5% of carnauba’s wax, being fixed to the water / cement, mortar and content consumption of cement. The bodies of the test piece were tested ages 28, 68, 108 and 148 days. The results show decreases in permeability and absorption properties conferred by the carnauba’s wax addition to SCC , keeping this results for all ages, both as for natural conditions as accelerated conditions. Keywords: self-compacting concrete; carnaúba's powder; permeability; water absorption; durability; ANAIS DO 54º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2012 – 54CBC 2 1. Introdução A carnaubeira é uma palmeira comumente encontrada em margens de rios, solos aluviões e argilosos, e é capaz de suportar solos altamente salinos e um período longo de estiagem. O nome comum “carnaúba” é derivado do Tupi e significa árvore que arranha, em razão da camada espinhosa que recobre a parte mais baixa do tronco; podendo encontrar outros nomes tais como: “caranaíba”, “carandaúba”, “carnaba”, “carnahyba” e “carnaúva” (LIMA, 2005). A relevância desta arvore para o Ceará, em especial, é tanta que em 2006 foi declarada a árvore símbolo do estado, pois desde muito tempo sua exploração tem sido fonte de renda para muitas famílias cearenses. O pó cerífero é uma camada que recobre e protege as folhas da palmeira contra a transpiração excessiva, que geralmente ocorre em ambientes de temperaturas elevadas, com longos períodos de estiagem e com baixa umidade relativa. Sua exploração serve como elemento de fixação do homem no campo, uma vez que o pó cerífero é um material com um bom valor de mercado, pois a exploração tem inicio em meados de setembro ao final de novembro, quando neste período é o período de estiagem no nordeste brasileiro e a extração e comércio do pó da carnaúba serve como alternativa de renda aos moradores do campo. Além do que, todo o processo de coleta do pó não traz nenhum prejuízo ao meio ambiente, sendo o corte da folha benéfico para o próprio vegetal retardando seu envelhecimento (Figura 1); a secagem das palhas pode ser feita mediante o uso de recursos solares; os resíduos (palhas cortadas em tiras durante a extração do pó) são utilizados para confecção de peças artesanais, como bolsas, chapéus, vassouras e outros. Figura 1 – Carnaubeira após o corte da folha para extração da cera. Através da leitura dos Anais do Cinpar 2010 (IV Congresso Internacional de Patologia e Recuperação de Estruturas), observou-se um número cada vez mais freqüente de manifestações patológicas nas edificações em concreto, dentre as quais destacamos: Corrosão da armadura em elementos estruturais da edificação localizada em ambientes marinhos, onde se identificou como fundamentais elementos desencadeadores da reação a carbonatação, a presença de umidade e oxigênio, e ANAIS DO 54º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2012 – 54CBC 3 uma relativa concentração de íons de cloro no interior da peça (ZACCARD; MAIO; TRAVERSA, 2010); Eflorescência em superfícies devido a falhas no processo de impermeabilização (BERNHOEFT e MELHADO, 2010); Reações de carbonatação nos elementos estruturais, corrosão da armadura e consequentemente expansão da armação (LIMA e SIQUEIRA, 2010); Conforme é possível observar pelas manifestações patológicas citadas acima, e assim como destaca Neville (1997), a permeabilidade é o principal responsável pelo desencadeamento da maioria das manifestações patológicas, e assim determinante da durabilidade do concreto. Com base no exposto acima, entendeu-se que estudar a incorporação do pó de carnaúba no concreto autoadensável (CAA) como aditivo à durabilidade das estruturas seria interessante porque além de ampliar a possibilidade de utilização de um material nordestino, contribui diretamente para o desenvolvimento sustentável. Pois menores freqüências nos reparos das edificações bem como uma melhoria na durabilidade das edificações significam reduções nas quantidades de materiais que deverão ser utilizados. O material incorporado ao concreto neste trabalho, o pó de carnaúba, é característico do nordeste brasileiro e há tempos vem sendo explorado pela indústria para fabricação de tintas, vernizes, fármacos, chips, etc. Este pó é basicamente uma composição de ácidos graxos, sendo, portanto um potencial impermeabilizante, e assim, potencial atuante na diminuição da ocorrência de manifestações patológicas nas edificações. Coelho & Mesquita (2010) em estudos realizados no Laboratório de Materiais de Construção da UVA, estudaram a influência da adição de pó cerífero nas propriedades mecânicas e de permeabilidade do CAA com o objetivo principal de verificar o efeito de diferentes teores de adição da cera de carnaúba ao concreto, e chegaram à conclusão que o teor ótimo de incorporação do pó cerífero é de 5% sobre a massa de cimento, conforme se pode perceber pela análise da Figura 2. Figura 2- Efeito da adição do pó de Carnaúba sobre a resistência à compressão do CAA: determinação do teor ótimo de incorporação (Fonte: COELHO & MESQUITA, 2010). ANAIS DO 54º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2012 – 54CBC 4 Os autores verificaram também que o pó de carnaúba diminuiu a velocidade de ganho de resistência das amostras até a idade de 28 dias, contudo que após esta idade há um ganho considerável de resistência mecânica do material para o teor de incorporação de pó cerífero de 5%. Dando prosseguimento aos estudos relacionados ao conhecimento da atuação do pó de carnaúba como aditivo ao concreto autoadensável, este trabalho analisa as propriedades de durabilidade de corpos-de-prova submetidos às condições normais e em condições aceleradas em câmara climática até a idade de 148 dias. Nesta pesquisa, a durabilidade foi estuda em função da permeabilidade, através da realização dos ensaios de absorção de água por imersão, NBR 9778 (ABNT, 2005), absorção de água por capilaridade, NBR 9779 (ABNT, 1995) e penetração de água sob pressão, UNE 83-390 (1990). 2. Metodologia 2.1. Materiais O cimento adotado para a fabricação do concreto autoadensável foi o cimento Portland CPII-Z-32 RS, escolhido por ser amplamente utilizado na região, e por ter uma quantidade moderada de C3A. Sabe-se que a adsorção do aditivo superplastificante pelas partículas do cimento ocorre preferencialmente nos aluminatos (Aluminato tricálcico - C3A e Ferroaluminato tetracálcico - C4AF). Porém, a quantidade destes compostos deve ser moderada, sob pena de ocorrência de uma adsorção não uniforme (NEVILLE, 1997). O teor de C3A em massa deve ser inferior a 10 % da massa total do cimento (EFNARC, 2002). A composição química do cimento utilizado está expressa pela tabela 1. Tabela 1 – Composição química e física do cimento CPII Z-32 RS. Composição química do cimento utilizado (%) Al2O3 SiO2 Fe2O3 CaO C3S C2S C3A C4AF 5.2 20.6 3.5 65.0 67.0 7.8 7.8 10.5 MgO SO3 RI PF Equivalente Alcalino 2.74 2.93 11,46 5.85 1.0 Onde: RI = resíduo insolúvel; PF = perda ao fogo; Equivalente alcalino é expresso pela equação: 0,648.%K20 + %Na2O. Pelo método do Blaine foi determinada a área específica do cimento, 4760 cm²/g e pelo método de Vicat foi determinado o tempo de pega, sendo o início de pega com 3:07 h e fim de pega da pasta em 4:10 h. O fíler calcário é um material inerte, ou seja, não interfere nas reações normais de hidratação do cimento Portland. Como a natureza do material é não pozolânico no proporcionamento da mistura o fino entra em substituição parcial ao agregado miúdo, pois a não substituição leva a elevação do consumo de cimento. O uso desta adição mineral acentua as características no estado endurecido do CAA além de ser viável ecologicamente, pois se utiliza o resíduo gerado no processo de beneficiamento das rochas ornamentais que seriam lançados ao meio ambiente (MESQUITA et al, 2009). A adição do fíler é importante paraobtenção de uma viscosidade moderada, fundamental na obtenção da principal característica do CAA. ANAIS DO 54º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2012 – 54CBC 5 O fíler utilizado foi recolhido em uma indústria de beneficiamento de rochas ornamentais no município de Sobral, CE, e levado ao Laboratório de Materiais de Construção da UVA, onde foi posto para secar ao sol. O material foi levado à estufa e mantido a uma temperatura de 100°C ± 5°C por um período de 24 horas. Após o resíduo totalmente seco, foi feito o destorroamento do material utilizando-se para esta finalidade um almofariz e um pilão emborrachado. O material foi peneirado na peneira #150 da ABNT e armazenado em um recipiente até a confecção dos concretos. O agregado miúdo empregado na fabricação do CAA foi areia lavada oriunda do rio Acaraú, no município de Sobral - CE, que também foi submetido a ensaios para caracterização da amostra. O agregado miúdo apresentou um módulo de finura (MF) de 3,5. A Figura 3 mostra a curva granulométrica deste agregado, traçada a partir dos resultados do ensaio de granulometria do agregado, segundo a NM 248 (ABNT, 2001). Figura 3 – Distribuição granulométrica do agregado miúdo: diâmetro das partículas pela percentual retido nas peneiras. O agregado graúdo empregado na fabricação do CAA foi de origem basáltica, sendo bastante utilizado na região norte do estado do Ceará. O agregado foi submetido a ensaios para fins de caracterização de seu perfil granulométrico de acordo com a NM 248 (ABNT, 2001): composição granulométrica dos agregados, onde o agregado foi classificado como tendo diâmetro máximo de 9,5. A Figura 4 traz a curva granulométrica deste agregado. ANAIS DO 54º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2012 – 54CBC 6 Figura 4 – Distribuição granulométrica do agregado graúdo: diâmetro das partículas pela porcentagem passante. A água utilizada como água de amassamento foi fornecida pelo sistema de abastecimento público da cidade de Sobral, CE. Optou-se pela utilização de aditivo superplastificante a base de carboxilato, o naftaleno sulfonato, com densidade de 1,19 g/cm³, pela facilidade de aquisição na região norte do estado do Ceará. O pó de Carnaúba é constituído principalmente por uma combinação de ácidos melíssicos e ceráticos (com uma pequena proporção no estado livre), uma lactona, um hidrocarboneto e três alcoois diferentes entre eles o alcool melíssico. Uma análise citada por H. Jumelle (“Les huiles végétales”) revela a seguinte composição: índice de ácido de 2 a 7, índice de saponificação 73 a 83%, índice de iodo 13,5, ácidos graxos 48%, alcoóis 53 a 54 %, hidrocarbonetos 1,6%, índice de acetilo 55% e teor de cinzas 0,14 a 0,51% (PIO CORREA, 1931 apud RODRIGUES, 2004). O pó de Carnaúba utilizado foi peneirado e utilizado o passante na peneira #200 ABNT, com diâmetro de partículas de 0,075 mm. Uma análise físico-química realizada no Laboratório de Química Analítica da UVA – LAQA² revelou um teor de umidade da amostra de 4,01 %, pH de 7,13, índice de acidez de 10,40 ± 1,11%, o teor de impureza encontrado na amostra foi de 5,785%. 2.2. Preparação das amostras Para a realização do programa experimental foram fabricadas duas séries de concreto autoadensável, sendo uma referencial (C1) e a outra com incorporação de 5% de pó de Carnaubeira (C2), utilizando a metodologia de dosagem de CAA proposta por Tutikian (2007). Logo abaixo, a Tabela 2, mostra as quantidades de materiais utilizados na preparação das amostras. ANAIS DO 54º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2012 – 54CBC 7 Tabela 2 - Quantidade de materiais utilizados na fabricação das duas séries de concretos. C1 - REFERENCIA – α=52%; C=396 kg/m³ a/c 0,46 Traço Cimento(kg) Fíler (kg) Areia(Kg) Brita (kg) Água(L) 39,0 1:0,55:0,57:1,88 84,48 46,46 48,11 158,82 Aditivo kg) 1,266 C2 – 5% DE PÓ DE CARNAÚBA – α=52%; C=396 kg/m³ a/c 0,46 Traço Cimento(kg) Fíler kg) Areia (Kg) Brita (kg) Água(L) 39,0 1:0,55:0,57:1,88 84,48 46,46 48,11 158,82 Aditivo(kg) 1,266 Quantidade de pó de Carnaubeira (kg) 4,224 A fabricação do CAA seguiu os seguintes passos: com a betoneira já imprimada, colocou- se todo o agregado graúdo com um pouco de água e realiza-se a mistura por 3 min; logo depois se acrescentou à mistura todo o cimento, o aditivo (dissolvido em 1L de água e aos poucos) e mais um pouco de água, efetuando agora a mistura por um período de tempo de 5 min. Por conseguinte, fez-se a colocação do fino e do agregado miúdo, e parte da água restante e efetuou-se a homogeneização do material por mais 7 min. O restante da água foi acrescentado aos poucos à mistura durante a etapa de homogeneização do material. Na confecção do CAA com incorporação do pó de Carnaúba, o material cerífero foi acrescentado somente ao final da mistura, sendo posto aos poucos, e o tempo de homogeneização foi de 9 min. Durante a etapa de fabricação do CAA com pó de Carnaúba, percebeu-se a liberação de um cheiro forte, característico ao de folhas verdes e uma rápida mudança na trabalhabilidade do concreto. Os concretos produzidos seguiram as recomendações da NBR 15823 (ABNT, 2010) - partes 1, 2, 4 e 5 que tratam da classificação, controle e aceitação no estado fresco, determinação do espalhamento e tempo de escoamento pelo método do cone de Abrams, determinação da habilidade passante pelo método da caixa L, e determinação da viscosidade pelo método do funil V. Posteriormente as duas séries de CAA foram classificados quanto a trabalhabilidade conforme mostra a Tabela 3: Tabela 3 – Classificação das duas séries de CAA produzidos conforme a NBR15823 (ABNT, 2010). Classe de espalhamento SF1 550-650 mm Classe de viscosidade VS1 ≤ 2 s Classe de habilidade passante caixa L PL2 ≥ 0,80 com três barras de aço Classe de viscosidade plástica pelo funil V VF1 < 9 s Para fabricação dos corpos-de-prova cilíndricos, necessários ao trabalho experimental, referentes ás duas séries de CAA, o concreto foi produzido em duas betonadas de concreto, sendo uma pra cada série, confeccionadas no mesmo dia, sendo as condições de temperatura e umidade monitoradas. Durante a fabricação do concreto a temperatura média foi de 35°C e a umidade relativa do ar de 75%. Foi utilizado óleo mineral ciclomotor como desmoldante em todos os moldes. Os CP foram moldados e embalados em sacos plásticos para que não houvesse troca de umidade com o ambiente, e após 24 horas da moldagem, os cilindros foram desmoldados e submetidos á cura por imersão em água saturada de cal até completarem a idade 28 dias, quando foram retirados do tanque e divididos em dois lotes: um para exposição ás condições de agressividade natural e o outro para a câmara climática. ANAIS DO 54º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2012 – 54CBC 8 Após permanecerem 28 dias em cura por imersão em água as amostras foram retiradas e levadas para a área de ensaios do Laboratório de Materiais de Construção e dispostas para sofrerem agressão ambiental. Sendo retiradas apenas na data de realização de seus respectivos ensaios ( 28, 68, 108 e 148 dias). As Figuras 5 e 6 ilustram a área de ensaios e a disposição das amostras na área. Figura 5 – Área de exposição ambiental do Laboratório de Materiais de Construção/UVA. Figura 6 – Disposição das amostras na área. À frente os concretos referenciais e ao fundo o concreto com 5% do pó de carnaúba. As amostras submetidas à câmara climática também passaram pelo menos tratamento das amostras para ensaios em ambiente normal, foram deixadas por 28 dias em cura por imersão. As amostras, devidamente identificadas, foram então levadas á câmara e organizadas deitadas sobre as prateleiras, conforme ilustra a Figura 7, e foi feita a programação dos patamares de temperatura e dos tempos de permanência em cada patamar conforme mostra a Figura 8. ANAIS DO 54º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2012 –54CBC 9 Figura 7 – Organização dos corpos de prova na câmara climática. Figura 8 – Detalhe da programação da temperatura em função do tempo da câmara climática. Os corpos-de-prova foram submetidos a ciclos initerruptos até a idade de ensaio de cada amostra. Como os intervalos de tempo para realização dos ensaios de 40 dias, determinou-se então que para cada intervalo, seriam 20 dias sem efeito do vento programado e 20 dias com efeito de ventilação na câmara. A câmara permaneceu ANAIS DO 54º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2012 – 54CBC 10 fechada durante todo o tempo de funcionamento sendo aberta somente para a retirada das amostras a serem ensaiadas. 2.3. Programa experimental 2.3.1. Absorção de água por capilaridade Para a realização do ensaio de absorção de água por capilaridade os CP foram submetidos por 24 horas a estufa à temperatura de 100 °C ± 5 °C, deixados para esfriar e aferida à massa inicial. Este procedimento foi realizado até verificar-se constancia de massa. osteriormente as amostras foram submetidos a um ambiente com temperatura 23 C, admitindo variaç es de até 2 C. Os CP foram então posicionados sobre um suporte que impede o contato direto da superfície do CP com a superfície do recipiente do ensaio. E então foi realizada a marcação diretamente nos CP de uma altura de 15 mm e adicionado a água até esta marca. Foram realizadas determinações das massas das amostras com 3h, 6h, 24h, 48h e 72h a partir do inicio do ensaio. A massa final é então subtraída da massa inicial e dividida pela área da seção transversal da superfície do CP, onde se obtêm resultados expressos em g/cm². A Os procedimentos adotados obedeceram às especificações da NBR 9779 (ABNT, 1995). A Figura 9 mostra o ensaio sendo realizado. Para este ensaio foram utilizados 3 corpos-de-prova por traço e por idade (28, 68, 108 e 148 dias) Figura 9 – Realização do ensaio de absorção de água por capilaridade. 2.3.2. Absorção de água por imersão Na busca por parâmetros de permeabilidade e porosidade foram realizados uma serie de ensaios conforme a NBR 9778 (ABNT, 2005). Após o período de secagem em estufa de 72 horas, foram determinadas as massas secas das amostras, e os corpos-de-prova de concreto foram imersos em água com temperatura controlada de 25°C por 72 horas. Após isso foram determinadas as massas saturadas, em seguida as amostras foram ANAIS DO 54º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2012 – 54CBC 11 novamente imersas em água e levadas a fervura por 5 horas, depois de fervidas e resfriadas naturalmente por 14 horas, e novamente pesadas, obtendo assim a massa da amostra saturada após imersão e fervura. Com base nestas foram determinadas a absorção, o índice de vazio e a massa especificam das amostras. A execução do ensaio é mostrada na Figura 10. Neste ensaio foram utilizados 3 corpos-de-prova por traço e por idade (28, 68, 108 e 148 dias) Figura 10 – Amostras submersas durante realização do ensaio de absorção de água por imersão. 2.3.3. Penetração de água sob pressão O ensaio de penetração de água sob pressão UNE 83-390 (1990) consiste, inicialmente, na determinação da massa dos CP pelo método da constância de massa. Os CP são então dispostos nas células do permeabilímetro, e submetidos à pressão de 100 KPa durante as 48h iniciais, por conseguinte são submetidos a pressões de 300 KPa e 700 KPa, a cada intervalo de 24 h transcorridos. Posteriormente os CP são limpos, eliminando o excesso de água, e rompidos diametralmente. Imediatamente é realizada a marcação do perfil de penetração de água no interior do concreto, e aferidos a média de penetração de água (mm) e o ponto máximo de penetração (mm). A Figura 11 ilustra a realização deste ensaio. Utilizaram-se de 3 corpos-de-prova por traço e por idade (28, 68, 108 e 148 dias) para a realização da análise deste parâmetro. ANAIS DO 54º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2012 – 54CBC 12 Figura 11 – Realização do ensaio de penetração de água sob pressão: 1) Amostra no equipamento de ensaio; 2) Detalhe da base do CP; 3) Amostra rompida diametralmente; 4) Realização da medição da frente de penetração com auxílio de um paquímetro. 3. Resultados 3.1. Absorção de água por capilaridade Através da realização do ensaio de absorção capilar do CAA para a série referencial e a série com adição do pó de Carnaúba foi possível perceber que aos 28 dias o CAA com adição reduz em 59% sua taxa de absorção, aos 68 dias esta taxa mantêm-se reduzida a 43% em relação à amostra referencial. Quando verificado o comportamento da absorção capilar do concreto aos 108 dias verifica-se uma redução próximo de 10% que se mantêm aos 148 dias. Para as amostras submetidas à câmara climática aos 68 dias houve uma diminuição na taxa de absorção capilar de 21%, que aos 108 dias mostrou-se 47% menos permeável que a amostra referencia, e aos 148 dias a taxa de redução manteve-se a 41%. Sugere- se que devido às amostras submetidas à câmara climática apresentarem uma constante variação de temperatura, que na maior parte do ciclo foi de altas temperaturas, houve uma maior taxa de evaporação da água e por isso a desobstrução dos capilares e um aumento na pressão destes, fator que favoreceu uma melhor observação do efeito do pó cerífero no CAA. ANAIS DO 54º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2012 – 54CBC 13 Os resultados obtidos pelo ensaio de absorção de água por capilaridade podem ser observados pela Tabela 3. A comparação entre os resultados das duas séries para todas as idades avaliadas é mostrada pela Figura 12. Tabela 3 – Resultados obtidos pelo ensaio de absorção de água por imersão: influência da adição de pó de carnaúba na absorção capilar do CAA. SÉRIE 28 dias 68 dias 108 dias 148 dias C1 0,267 g/ cm² 0,343 g/ cm² 0,382 g/ cm² 0,508 g/ cm² C2 0,135 g/ cm² 0,195 g/ cm² 0,352 g/ cm² 0,429 g/ cm² C1CC - 0,255 g/ cm² 0,754 g/ cm² 1,98 g/ cm² C2CC - 0,202 g/ cm² 0,396 g/ cm² 1,161 g/ cm² Onde: C1: série referencial ensaiada a condições normais; C2: série com adição de 5% de pó de Carnaúba ensaiada a condições normais; C1CC: série referencial ensaiada a condições controladas em câmara climática; C2: série com adição de 5% de pó de Carnaúba ensaiada a condições controladas em câmara climática. Figura 12 – Comparativo dos resultados obtidos pelo ensaio de absorção de água por capilaridade para todas as idades. 3.2. Absorção de água por imersão Avaliando o efeito do pó de carnaúba na absorção de água por imersão, outra forma de analisar a permeabilidade do concreto, constatou-se uma diminuição da permeabilidade para as amostras ensaiadas a condições normais de 21,15% aos 28 dias, 10% aos 68 dias. 12,5% aos 108 dias e 19 % aos 148 dias. A variabilidade nos resultados deu-se provavelmente por erro de moldagem das amostras, devido à elevada quantidade de corpos-de-prova fabricados. ANAIS DO 54º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2012 – 54CBC 14 Quando analisamos o efeito do ensaio de absorção de água por imersão nas amostras submetidas a condições controladas verificou-se que as reduções ocorreram em média 8,5%.Os resultados dos ensaios de absorção de água por imersão estão evidenciados na Tabela 4 e a Figura 13 faz um comparativo dentre todos os resultados encontrados. Tabela 4 – Resultados obtidos pelo ensaio de absorção de água por imersão: influência da adição de pó de carnaúba na permeabilidade do concreto SÉRIES 28 dias 68 dias 108 dias 148 dias C1 4,17 % 4,65 % 5,34 % 6,42 % C2 3,29 % 4,22 % 4,67 % 5,21 % C1CC 3,12 % 3,63 % 4,57 % 5,19 % C2CC 2,97 % 3,58 % 4,39 % 4,72 % Onde: C1: série referencial ensaiada a condições normais; C2: série com adição de 5% de pó de Carnaúba ensaiada a condições normais; C1CC: série referencial ensaiada a condições controladas em câmara climática; C2: série com adição de 5% de pó de Carnaúba ensaiadaa condições controladas em câmara climática. Figura 13 – Comparativo dos resultados obtidos pelo ensaio de absorção de água por imersão das amostras para todas as idades e traços, expressos em porcentagem. 3.3. Absorção de água sob pressão Pelo ensaio de absorção de água sob pressão as amostras de CAA com adição da cera orgânica apresentaram reduções da permeabilidade bastante significativas. Aos 28 dias as amostras com incorporação do pó cerífero, ensaiadas a condições normais, apresentaram reduções de 58% na frente de penetração de água. Para os CP ensaiados aos 68 dias a redução foi em 54%, que aos 108 e 148 dias apresentaram reduções na permeabilidade de 48,5% e 50%, respectivamente. O desvio padrão (S) das diminuições tomando como variante as idades dos ensaios foi de 7,76. ANAIS DO 54º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2012 – 54CBC 15 Os corpos de prova submetidos à câmara climática atenuaram suas propriedades de permeabilidade á água sob pressão em 24% aos 68 dias, 31% aos 108 dias, e 24% aos 148 dias. Os resultados obtidos pelo ensaio de permeabilidade de água sob pressão são apresentados logo abaixo, pela Tabela 5 e Figura 14. Tabela 5 – Resultados obtidos pelo ensaio de permeabilidade à água sob pressão: influência da adição do pó de carnaúba na permeabilidade do concreto SÉRIE 28 dias 68 dias 108 dias 148 dias C1 21,33 mm 28 mm 33 mm 40 mm C2 9 mm 13 mm 17 mm 20 mm C1CC - 21 mm 26 mm 37 mm C2CC - 16 mm 18 mm 28 mm Onde: C1: série referencial ensaiada a condições normais; C2: série com adição de 5% de pó de Carnaúba ensaiada a condições normais; C1CC: série referencial ensaiada a condições controladas em câmara climática; C2: série com adição de 5% de pó de Carnaúba ensaiada a condições controladas em câmara climática. Figura 14 – Comparativo dos resultados obtidos pelo ensaio de absorção de água sob pressão das amostras para todas as idades e traços. 4. Conclusões Este trabalho possibilitou o estudo da incorporação do pó de carnaúba nas propriedades de permeabilidade do CAA e demonstrou importantes efeitos conferidos ao concreto por esta adição. Pela realização do programa experimental estabelecido nesta pesquisa ANAIS DO 54º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2012 – 54CBC 16 foram avaliadas as propriedades de durabilidade do CAA com incorporação do pó de carnaubeira, pelas quais podem se estabelecer as seguintes conclusões: A adição do pó de carnaúba garantiu uma diminuição na permeabilidade das amostras de CAA, tanto para as envelhecidas naturalmente quanto para as submetidas à câmara acelerada; As condições climáticas as quais as amostras foram condicionadas (em câmara climática e em ambiente natural) não afetaram o desempenho de atuação do pó cerífero, em específico quanto à impermeabilização das amostras a agentes agressivos; A adição do pó cerífero tem influência na absorção de água por capilaridade das duas séries de corpos de prova fabricados, independendo de condições normais de envelhecimento ou aceleradas, foi diminuída. Contudo, foram detectados menores índices de absorção de água por capilaridade nas amostras envelhecidas em condições normais; 5. Referências bibliográficas ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 9779: Argamassa e concreto endurecido – Determinação da absorção de água por capilaridade – Método de ensaio. ABNT: Rio de Janeiro, 1995. ______________. NBR NM 248: Agregados: determinação da composição granulométrica. ABNT: Rio de Janeiro, 2003. ______________. NBR 9778: Argamassa e concreto endurecidos – Determinação da absorção de água, índice de vazios e massa específica. ABNT: Rio de Janeiro, 2005. ________________. NBR 5738: Procedimento para moldagem e cura de corpos-de- prova. Rio de Janeiro: ABNT, 2003. ________________. NBR 15823-1: Concreto autoadensável – Parte 1: Classificação, controle e aceitação no estado fresco. ABNT: Rio de Janeiro, 2010. ________________. NBR 15823-2: Concreto autoadensável – Parte 2: Determinação do espalhamento e do tempo de escoamento – Método de cone de Abrams. ABNT: Rio de Janeiro, 2010. ________________. NBR 15823-4: Concreto autoadensável – Parte 4: Determinação da habilidade passante – Método da caixa L. ABNT: Rio de Janeiro, 2010. ANAIS DO 54º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2012 – 54CBC 17 ________________. NBR 15823-5: Concreto autoadensável – Parte 5: Determinação da viscosidade – Método do funil V. ABNT: Rio de Janeiro, 2010. ________________. NBR 5738: procedimentos para moldagem e cura de corpos-de- prova. ABNT: Rio de Janeiro, 2003. BERNHOEFT, L. B.; MELHADO, S. B. A importância da presença de especialista em impermeabilização na equipe multidisciplinar de projetos para durabilidade das edificações. In: 6° CONGRESSO INTERNACIONAL SOBRE PATOLOGIA E REABILITAÇÃO DE ESTRUTURAS. Córdoba, 2010. COELHO, F. C. A.; MESQUITA, E. F. T. 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