TCC Final - Concreto Autocicatrizante - Alessandra e Maria Daniele

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE CATÓLICA DOM BOSCO – UCDB 
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
 
ALESSANDRA COSTA GRAU 
MARIA DANIELE SANTOS BARBOSA 
 
 
 
 
 
 
 
CONCRETO AUTOCICATRIZANTE COM ESCÓRIA DE ALTO FORNO E ADITIVO 
POR CATALISADOR CRISTALINO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Campo Grande – MS 
2020
 
 
 
 
UNIVERSIDADE CATÓLICA DOM BOSCO – UCDB 
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
Título do Trabalho: CONCRETO AUTOCICATRIZANTE COM ESCÓRIA DE ALTO 
FORNO E ADITIVO POR CATALISADOR CRISTALINO 
 
 
Autores: 
ALESSANDRA COSTA GRAU 
MARIA DANIELE SANTOS BARBOSA 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado 
como exigência para a obtenção do grau de 
Bacharel em Engenharia Civil pela 
Universidade Católica Dom Bosco (UCDB), 
sob a orientação do(a) Prof.(a). Dr.(a). Mariel 
Guerreiro da Fonseca Martins. 
 
Banca examinadora: 
 
Prof. Esp. Rutênio Cesar Cristaldo 
Engenheiro Civil 
Prof. Me. Willian De Araújo Rosa 
UCDB 
 
Profa. Me. Mariel Guerreiro Da Fonseca Martins 
Orientadora 
 
Campo Grande – MS 
2020 
 
 
 
 
AGRADECIMENTOS 
 
Agradecemos primeiramente a Deus por ter nos mantido na trilha certa durante 
este projeto de pesquisa com saúde e forças para chegar até o final, nos dando 
clareza e discernimento. 
Um agradecimento muito especial aos nossos pais e a todos os familiares que 
nos apoiaram durante toda a nossa caminhada, trazendo conforto e amparo nos 
momentos difíceis, sempre compreendendo a nossa ausência enquanto nos 
dedicávamos à realização deste trabalho. Por nunca terem medido esforços para nos 
proporcionar um ensino de qualidade durante todo o nosso período acadêmico. 
Aos nossos irmãos, pelo companheirismo, pela cumplicidade e pelo apoio em 
todos os momentos delicados da nossa vida. 
À nossa orientadora Mariel e professores que nos auxiliaram no 
desenvolvimento deste trabalho e dispuseram do seu escasso tempo para nos atender 
sempre que precisávamos. Que conduziu o trabalho com paciência e dedicação, 
sempre disponível a compartilhar todo o seu vasto conhecimento. 
À Universidade Católica Dom Bosco e a todos os professores do curso pela 
elevada qualidade do ensino oferecido. 
Agradecemos as pessoas que de algum modo nos ajudaram nesse processo, 
à técnica de laboratório de materiais Victória Araújo por auxiliar e sempre estar 
presente, à Professora Mestre Elisângela de Fátima Arruda Pereira, por ter disposto 
de seu tempo e colaboração no laboratório de Bio Saúde para a utilização do 
microscópio. Também um agradecimento à Professora Dra. Alexandra Sanae Maeda 
e ao técnico Demiciano Arce pela ajuda e paciência para nos orientar na utilização 
das lupas binoculares no Laboratório de Solos e Nutrição de Plantas localizado na 
Fazenda Escola da Universidade Católica Dom Bosco. 
Aos amigos, que sempre estiveram ao nosso lado, pela amizade incondicional 
e pelo apoio demonstrado ao longo de todo o período de tempo em que dedicamos a 
este trabalho. 
E também, a fabricante PENETRON que nos ofereceu uma amostra do ativo 
catalizador cristalino gratuitamente para que pudéssemos desenvolver o concreto 
autocicatrizante, enviando também alguns artigos de grande utilidade, o que foi de 
suma importância para esta pesquisa. 
 
 
 
 
RESUMO 
 
O concreto é um material de suma importância na construção civil, devido a isso vários 
estudos e pesquisas são feitos periodicamente com a intenção de melhorar suas 
propriedades físicas e mecânicas, a fim de obter um material mais resistente e com 
maior vida útil. Dentre esses estudos, um deles é sobre um concreto capaz de 
regenerar suas fissuras com abertura de até 0,5 mm, utilizando como componente 
principal o aditivo catalizador cristalino e fibras de vidro. Para verificar as propriedades 
desse novo conceito de concreto e atestar sua autocicatrização, foi desenvolvido em 
laboratório corpos de prova contendo o referido concreto e o concreto convencional 
para que comparações, quanto à resistência a compressão e absorção de água, 
pudessem ser feitas entre ambos os concretos. A dosagem da mistura foi feita a partir 
dos ensaios de granulometria dos agregados, o qual proporcionou dados para o 
cálculo do traço. Os dois tipos de concreto foram submetidos ao teste de resistência 
a compressão e aos 28 dias, não houve ganho de resistência considerável comparado 
ao concreto convencional também executado. Com o teste de absorção de água, os 
resultados mostraram que, o concreto autocicatrizante apresentou melhor 
comportamento, possuindo menor permeabilidade. Desta forma, é possível afirmar 
que o concreto em estudo proporciona uma redução de permeabilidade, aumentando 
a durabilidade e a vida útil do material. 
 
Palavras-chave: Concreto; Autocicatrização; Aditivo; Absorção de água; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ABSTRACT 
 
Concrete is a material of great importance in civil construction, due to this several 
studies and researches are made periodically with the intention of improving its 
physical and mechanical properties in order to obtain a more resistant material with a 
longer useful life. Among these studies, one of them is about a concrete capable of 
regenerating its cracks with an opening of up to 0.5 mm, using as main component the 
crystalline catalyst additive and glass fibers. In order to verify the properties of this new 
concrete concept and to attest its self-healing, specimens containing this concrete and 
conventional concrete were developed in a laboratory so that comparisons could be 
made between both concrete. in terms of resistance to compression and water 
absorption. The mixture was dosed from the aggregate granulometry tests, which 
provided us with data for the calculation of the trace. The two types of concrete were 
submitted to the compression resistance test and at 28 days, there was no 
considerable resistance gain compared to conventional concrete also executed. With 
the water absorption test, the results showed that the self-healing concrete presented 
a better behavior, having less permeability. Thus, it is possible to affirm that the 
concrete under study provides a reduction in permeability, increasing the durability and 
useful life of the material. 
 
Key-words: Concrete; Self healing; Additive; Water absorption; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
FIGURA 1 – Laje de subpressão finalizada.................................................................17 
FIGURA 2 – Cobertura do Museu de Arte...................................................................18 
FIGURA 3 – Laje de subpressão do Edifício Pontal do Estaleiro.................................18 
FIGURA 4 – Imagem do domo “Opus Caementicium” do Panteão de Roma..............19 
FIGURA 5 – Cicatrização autônoma baseada em cápsulas ou nos sistemas 
vasculares com agentes cicatrizantes bicomponentes...............................................23 
FIGURA 6 – Efeitos de auto cicatrização (a) fissura antes e (b) após, a exposição à 
água, ampliação 1000x...............................................................................................24 
FIGURA 7 – Gráfico de custo e desempenho em função do tempo para infra-estrutura 
de alta qualidade (curvas B) normal (curvas A) ..........................................................26 
FIGURA 8 – Desempenho e custo em função do tempo para estruturas construídas 
com material autocicatrizante.....................................................................................27 
FIGURA 9 – Abordagens de cicatrização autógenas. (A) restrição da abertura de 
fissura, (B) o fornecimento de água, e (C) hidratação contínua e a cristalização.........31 
FIGURA 10 – Diferentes causas que podem levar à colmatação natural de uma 
fissura.........................................................................................................................31 
FIGURA 11 – Micrografiasda pasta carbonatada com escória de alto-forno altamente 
porosa (esquerda) e da microestrutura mais densa incorporando monofluorofosfato de 
sódio (direita)..............................................................................................................33 
FIGURA 12 – Fissuramento intenso visto pelo lado inferior do pavimento em concreto 
com aberturas entre 0,1 a 0,2 mm...............................................................................35 
FIGURA 13 – Micrografias de cristais nas fissuras tratadas com o catalisador cristalino 
(A) e apenas a parede do gel nas amostras não tratadas (B)......................................37 
FIGURA 14 – Gráfico para determinação da relação água/cimento (a/c) em função 
das resistências do concreto e do cimento aos 28 dias de idade.................................40 
FIGURA 15 – Estimativa do consumo de água por metro cúbico de concreto em função 
do Diâmetro Máximo Característico do Agregado e do abatimento da 
mistura........................................................................................................................41 
FIGURA 16 – Volume compactado seco (Vpc) de agregado graúdo por metro cúbico 
de concreto.................................................................................................................42 
 
 
 
 
FIGURA 17 – Proporções entre britas que possibilitam o menor volume de vazios inter-
grãos...........................................................................................................................43 
FIGURA 18 – Cimento Portland CPIII 40 RS...............................................................45 
FIGURA 19 – Peneiras para a realização do ensaio...................................................46 
FIGURA 20 – Ensaio da massa específica com o frasco de Chapman.....................48 
FIGURA 21 – Pesagem do material retido na peneira.................................................49 
FIGURA 22 – Aditivo superplastificante......................................................................50 
FIGURA 23 – Aditivo Cristalizante..............................................................................51 
FIGURA 24 – Fibra de vidro........................................................................................51 
FIGURA 25 – Aditivos superplastificante e cristalizante e a fibra de vidro...................52 
FIGURA 26 – Concreto sendo misturado na betoneira...............................................53 
FIGURA 27 – Confecção dos corpos de prova............................................................53 
FIGURA 28 – Molde metálico tronco-cônico, complemento de enchimento e placa 
metálica......................................................................................................................54 
FIGURA 29 – Abatimento do tronco de cone..............................................................55 
FIGURA 30 – Corpos de prova imersos na água saturada com cal para realização da 
cura.............................................................................................................................56 
FIGURA 31 – Rompimento do corpo de prova............................................................57 
FIGURA 32 – Estufa para a secagem dos corpos de prova.........................................58 
FIGURA 33 – (a) Pesagem da amostra seca, (b) Pesagem da amostra saturada.......58 
FIGURA 34 – a) Microscópio ótico, b) Microscópio eletrônico...................................59 
FIGURA 35 – Análise granulométrica do agregado miúdo..........................................61 
FIGURA 36 – Análise granulométrica do agregado miúdo..........................................64 
FIGURA 37 – Gráfico comparando as resistências dos concretos..............................69 
FIGURA 38 – Comparativo dos percentuais de ganho por idade do concreto.............70 
FIGURA 39 - Índices de absorção de água dos tipos de concreto nos intervalos de 24, 
48 e 72 horas..............................................................................................................75 
FIGURA 40 - Índices de absorção de água dos tipos de concreto...............................76 
FIGURA 41 – Superfície da amostra do Concreto autocicatrizante.............................77 
FIGURA 42 – Superfície da amostra do Concreto Convencional................................78 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE GRÁFICO 
 
 
GRÁFICO 1 – A tendência à diminuição do volume de água passante das amostras 
tratadas evidencia a sua capacidade de auto cicatrização........................................36 
 
 
 
 
 
LISTA DE TABELAS 
 
TABELA 1- Visão geral dos mecanismos que podem dispara a auto cicatrização de 
fissuras.......................................................................................................................28 
TABELA 2- Visão geral dos agentes cicatrizantes que têm sido relatados na 
literatura......................................................................................................................29 
TABELA 3 - Comparativo dos estudos de Sahmaran et al..........................................38 
TABELA 4- Granulometria da Areia............................................................................60 
TABELA 5 - Demonstração dos resultados provenientes do ensaio...........................61 
TABELA 6 - Resultados do ensaio de massa específica............................................62 
TABELA 7 - Granulometria do agregado graúdo........................................................63 
TABELA 8 - Resultados da massa unitária do agregado graúdo................................64 
TABELA 9- Resultados do ensaio de massa específica.............................................65 
TABELA 10 - Resultado do quantitativo de uso do aditivo..........................................67 
TABELA 11- Resultados do abatimento do concreto..................................................68 
TABELA 12 - Demonstrativo dos valores obtidos no ensaio de compressão..............68 
TABELA 13 - Porcentagem de Aumento das resistências..........................................69 
TABELA 14 - Resultados apenas de 28 dias do concreto...........................................70 
TABELA 15- Demonstrativo dos valores de massa da amostra do concreto 
autocicatrizante..........................................................................................................72 
Tabela 16- Demonstrativo dos valores de massa da amostra do concreto 
convencional...............................................................................................................73 
Tabela 17- Resultados do ensaio de absorção de água no concreto autocicatrizante 
em porcentagem.........................................................................................................74 
Tabela 18 - Resultados do ensaio de absorção de água no concreto convencional em 
porcentagem...............................................................................................................74 
Tabela 19 - Resultados do ensaio de absorção de água no concreto.......................76 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS 
 
a/c 
ABCP 
ABNT 
Fator água/cimento 
Associação Brasileira de Cimento Portland 
Associação Brasileira de Normas Técnicas 
CCE Compósitos cimentícios engenheirados 
CE 
CP 
CP III 
Condição de exposição 
Corpo de prova 
Cimento Portland de alto-forno 
EUA 
ITA 
Kg 
Estados Unidos 
Instituto Tecnológico da Aeronáutica 
Quilograma (10³ g) 
MF 
MPa 
NBR 
NBR NM 
RILEM 
 
Módulo de finura 
Mega Pascal (106 Pa) 
Norma Brasileira Registrada 
Norma MERCOSUL 
Réunion Internationale des Laboratoires et Experts des Matériaux 
(União Internacional dos Laboratórios e Especialistas em materiais) 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
1- INTRODUÇÃO .................................................................................................. 122- OBJETIVOS ..................................................................................................... 15 
2.1 Objetivo Geral ................................................................................. 15 
2.2 Objetivos Específicos ...................................................................... 15 
3- REVISÃO DA LITERATURA ............................................................................ 17 
3.1- História ........................................................................................... 17 
3.2- Viabilidade econômico do Concreto Auto cicatrizante ............. 25 
3.3- Diferentes tipos de mecanismos de gatilho da cicatrização ..... 27 
3.4- Autocicatrização autógena do concreto ..................................... 30 
3.4.1- Colmatação natural do concreto .................................................... 31 
3.4.2- Cimentos com escória de alto forno como agentes cicatrizantes 32 
3.4.3- Restrição por fibras como agente cicatrizante ............................. 33 
3.4.4- Exposição à água como agente cicatrizante ................................ 33 
3.5- Mecanismos da cicatrização autógena ....................................... 34 
3.5-1. Mecanismo de cicatrização por hidratação contínua ................... 34 
3.5-2. Estudo do catalisador cristalino em concretos auto cicatrizantes 35 
3.5-3. Estudo das adições minerais nos concretos auto cicatrizantes ... 37 
4 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS ................ Erro! Indicador não definido. 
4.1- Fabricação dos corpos de prova ................................................. 39 
4.2- Caracterizações do Cimento ........................................................ 44 
4.2.1- Tipo de Cimento ............................................................................. 44 
4.3- Caracterizações do Agregado Miúdo .......................................... 45 
4.3.1- Granulometria ................................................................................ 45 
4.3.2 - Massa Unitária .............................................................................. 46 
4.3.3- Finura ............................................................................................. 47 
4.3.4- Massa Específica ........................................................................... 47 
4.4- Agregado Graúdo .......................................................................... 48 
4.4.1- Granulometria ................................................................................ 48 
4.4.2- Massa Unitária ............................................................................... 49 
4.4.3- Massa Específica ........................................................................... 49 
4.5- Aditivos .......................................................................................... 50 
4.5.1- Especificação do Aditivo Superplastificante ................................... 50 
4.5.2- Especificação do Aditivo Cristalizante da marca Penetron ............ 50 
 
 
 
 
4.6- Fibras de vidro .............................................................................. 51 
4.7- Dosagem do Concreto .................................................................. 52 
4.8- Análise do Comportamento Físico-Mecânico do Concreto ....... 53 
4.8.1- Determinação da Consistência ...................................................... 53 
4.9 - Período de cura e cicatrização ...................................................... 55 
4.10- Determinação da Resistência à Compressão Axial ................... 56 
4.11- Determinação da Absorção de Água ........................................... 57 
4.12 Utilização do microscópio ............................................................ 59 
5- RESULTADOS E DISCUSSÕES ..................................................................... 60 
5.1- Caracterizações do Agregado Miúdo ............................................... 60 
5.1.1- Granulometria ................................................................................ 60 
5.1.2- Massa Unitária ............................................................................... 61 
5.1.3- Massa Específica ........................................................................... 62 
5.2- Caracterizações do Agregado Graúdo ............................................. 62 
5.2.1- Granulometria .............................................................................. 62 
5.2.2- Massa Unitária ............................................................................. 64 
5.2.3- Massa Específica ......................................................................... 64 
5.3- Aditivos e Fibra de vidro .................................................................... 67 
5.4- Comportamento Físico e Mecânico do Concreto ............................ 67 
5.4.1- Determinação da Consistência ...................................................... 67 
5.5- Resistência à Compressão ........................................................... 68 
5.6- Determinação da Absorção de Água ........................................... 72 
5.7- Utilização da Lupa binocular ............................................................. 77 
6- CONCLUSÃO ................................................................................................... 79 
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 81 
 
 
12 
 
 
 
 
1- INTRODUÇÃO 
Mesmo com os avanços tecnológicos e com os diversos métodos construtivos 
disponíveis no mercado, o sistema mais adotado ainda é o de concreto armado. Nesse 
sentido, deve-se dar grande importância a maneira na qual o concreto é preparado, 
visando uma maior vida útil e menos manutenções ao longo do tempo. 
O concreto pode ser definido como: “Qualquer produto ou massa produzido a 
partir do uso de um meio cimentante. Geralmente esse meio é o produto da reação 
entre um cimento hidráulico e água, mas atualmente mesmo essa definição pode 
cobrir uma larga gama de produtos” (NEVILLE, 2013, p. 2). 
 De modo simples, o concreto é uma mistura homogênea de cimento, areia, 
água e brita, todavia, a mistura não se limita apenas a esses elementos. Atualmente, 
se faz presente o uso de aditivos, no qual trazem vantagens para a mistura, como a 
melhoria do manuseio, que não são obtidas de forma natural (NEVILLE, 2016). 
Segundo Cánovas (1984), os aditivos se tratam de produtos que adicionados 
aos aglomerantes, de maneira controlada e em situações adequadas, no qual se 
utiliza a dosagem correta, modifica ou implementa a mistura, de maneira positiva e de 
caráter permanente, certas propriedades que melhoram seu comportamento, seja em 
estado fresco ou endurecido. 
Segundo Neville (2016), as propriedades do concreto variam de acordo com 
os elementos que o compõem, por isso é necessário ter conhecimento prévio da 
dosagem da mistura, a fim de garantir um produto endurecido de boa qualidade e que 
atenda as especificações do projeto. 
Para chegar no produto final, o concreto passa por diversas etapas, sendo 
algumas delas: dosagem, mistura, transporte, lançamento, adensamento e cura. 
Essas por sua vez, devem ser realizadas com muita cautela, pois é por meio delas 
que o concreto atestará ou não as características definidas no projeto. (JÚNIOR, 
2020). 
Durante as etapas do processo construtivo, o controle da qualidade é 
essencial. A etapa de concepção do projeto deve seguir as normas técnicas e 
legislações vigentes do país. Já a etapa de execução do empreendimento deve seguir 
as diretrizes constadas no projeto concebido. E para garantir isso, a realização das 
13 
 
 
 
 
tarefas deve ser fiscalizada de modo a impedir que desvios não programados ocorram 
e que futuras patologias possam vir a ocorrer. (GONÇALVES, 2015). 
De acordo com os autores Souzae Ripper (2009), as causas de deterioração 
das estruturas podem ser divididas em intrínsecas e extrínsecas. Onde as causas 
intrínsecas têm origem nos materiais e peças estruturais durante a fase de execução 
e utilização da obra. Já as causas extrínsecas, entende-se por determinação que não 
depende do corpo estrutural nem da composição dos materiais, as mesmas ocorrem 
no meio externo, avançando para o meio interno. 
As fissuras, uma das principais patologias no concreto, contribuem para 
diminuir a vida útil da estrutura, pois nessa região o aço fica mais suscetível à 
corrosão. Nos locais onde há fissuras, o concreto fica mais passível a carbonatação e 
a entrada de agentes agressivos, que em contanto com o aço causam sua oxidação. 
Segundo Neville (2016), as fissuras afetam negativamente a estanqueidade à água, 
além de permitir a entrada de sons, por isso, deve-se observar seus tipos e suas 
causas. 
Uma alternativa para conter o avanço das fissuras é fazer uso do chamado 
“concreto autocicatrizante”. A autocicatrização é geralmente definida como a 
capacidade de reparar ou curar os danos de material de forma autônoma (ZWAAG, 
2007). 
Os autocicatrizantes são materiais que se enquadram na categoria de 
estruturas inteligentes, uma vez que contêm agentes de cura que são encapsulados 
e liberados quando ocorre a fissura, aumentando a vida funcional do material. Estudos 
de autocicatrização foram realizados em polímeros, revestimentos e compósitos 
(incluindo concreto). No entanto, essas ''estruturas'' dependem do conhecimento 
prévio dos mecanismos de fissuração a que estão suscetíveis (SCHLANGEN; 
JOSEPH, 2009). 
O concreto autocicatrizante tem como componente principal os aditivos 
impermeabilizantes por cristalização ou mesmo aditivos cristalizantes, os quais 
contribuem com a impermeabilização do concreto evitando a entrada de água e de 
outras substâncias agressivas. Segundo o site da Penetron (2013): 
“Os aditivos cristalinos consistem de cimento Portland, compostos químicos 
ativos e rastreador químico. Estes compostos químicos ativos reagem com a 
14 
 
 
 
 
umidade do concreto fresco e com os produtos da hidratação do cimento 
formando uma estrutura cristalina insolúvel nos poros e capilares do concreto. 
Dessa maneira o concreto se torna permanentemente selado contra a 
penetração de água ou de outros líquidos em qualquer direção. O concreto 
também é protegido da deterioração devido aos agentes agressivos da 
atmosfera” 
Ainda segundo o fabricante Penetron (2013), o aditivo impermeabilizante por 
cristalização integral possui diversas vantagens, tais como: melhora a durabilidade do 
concreto; aumenta a resistência a substâncias químicas agressivas; pode selar 
fissuras em até 0,5 mm; não é tóxico; entre outras. 
Outro elemento fundamental para a caracterização do concreto é o cimento 
contendo escórias de alto forno, as quais contribuem para o fenômeno de 
autocicatrização e ajudam a melhorar as propriedades do concreto. 
Esta pesquisa tem por finalidade desenvolver o concreto autocicatrizante no 
laboratório, a fim de observar suas características físico-mecânicas e comprovar ou 
não o seu poder de autocicatrização. Será feito o teste de absorção de água com o 
intuito de evidenciar a eficácia do concreto autocicatrizante em reduzir a passagem de 
fluidos e consequentemente contribuir com uma maior vida útil da estrutura. 
 
 
 
15 
 
 
 
 
2- OBJETIVOS 
2.1 Objetivo Geral 
Desenvolver o concreto autocicatrizante, utilizando o cimento CP III, contendo 
escória de alto forno, a fibra de vidro, o aditivo catalizador cristalino e o aditivo 
superplastificante, a fim de observar suas características físico-mecânicas, suas 
propriedades relacionadas à resistência a compressão e comprovar ou não seu poder 
de autocicatrização. 
 
2.2 Objetivos Específicos 
• Realizar a caracterização dos agregados para a determinação do traço do 
concreto, a partir do método de dosagem da Associação Brasileira de Cimento 
Portland (ABCP). A resistência característica do concreto (fck) a ser adotada será de 
30 MPa, pois foram utilizados como exemplos outros artigos, os quais usaram essa 
mesma resistência; 
• Desenvolver o concreto autocicatrizante no laboratório de materiais de 
construção da Universidade Católica Dom Bosco, para posteriormente avaliar sua 
resistência, por meio do ensaio de resistência à compressão, de acordo com a NBR 
5738 e também, realizar o teste de absorção de água, conforme a NBR 9778; 
• Desenvolver o concreto convencional, também no laboratório, a fim de fazer-
se os mesmos testes abordados no item anterior, para compará-los com o concreto 
autocicatrizante; 
• Após realizar o teste de compressão, tanto para o concreto convencional 
quanto para o autocicatrizante, será feita uma análise dos resultados obtidos, a fim de 
comprovar ou não a capacidade do concreto autocicatrizante em ser mais resistente 
do que o convencional; 
• Será feito o ensaio de absorção de água, tanto para o concreto autocicatrizante, 
como para o convencional, a fim de, através dos resultados obtidos, observar se a 
autocicatrização ocorreu, pois espera-se que o concreto autocicatrizante absorva 
menos água já que, com a cicatrização, terá menos fissuras que o convencional; 
• Utilizar o microscópio para observar e comparar as fissuras existentes nos dois 
tipos de concreto; 
16 
 
 
 
 
• Ao todo serão realizados 48 corpos de prova, sendo 24 para o concreto 
autocicatrizante e 24 para o concreto convencional. Desses 24, 15 serão usados para 
realização do teste de resistência a compressão e o restante para o teste de absorção 
de água, tanto para o concreto autocicatrizante como para o convencional; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
17 
 
 
 
 
3- REVISÃO DA LITERATURA 
 
3.1- História 
O concreto auto cicatrizante é especialmente preparado e reparado, e as 
fissuras com uma largura de 0,5 mm são regeneradas de maneira automática ou 
autônoma, com um nível de confiabilidade de pelo menos 95%. O princípio efetivo do 
auto reparo é o aditivo cristalino, relacionado ao uso de fibras sintéticas, além do pó 
de alumínio, também de polipropileno, aço, vidro e outros materiais. Quando esses 
elementos são penetrados pela água, o catalisador de cristalização pode atuar como 
um gatilho para o processo de cicatrização (UNIVERSIDADE TRISUL, 2017). 
Segundo estimativas de Emílio Takagi, mestre em ciências do Instituto de 
Tecnologia Aeronáutica (ITA), a vida útil desse concreto é estimada entre 50 e 60 
anos. Além de ser usado em estruturas que exigem estanqueidade ("sem vazamento") 
ou proteção química, o custo é 15% a 25% maior que o concreto comum. No entanto, 
o custo pode ser compensado, oferecendo melhor desempenho em termos de 
vedação e proteção química (às vezes atribuindo sistemas à prova d'água) 
(UNIVERSIDADE TRISUL, 2017). 
Entre as obras que utilizaram o concreto autocicatrizante destacam-se a laje de 
subpressão do Museu da Imagem e do Som (Figura 1) e a cobertura fluida do Museu 
de Arte do Rio (Figura 2). A mais recente fica em Porto Alegre – a laje de subpressão 
(Figura 3) de 20.000 m² do complexo multiuso do Edifício Pontal do Estaleiro, a 3,3 
metros abaixo do nível do Lago Guaíba (UNIVERSIDADE TRISUL, 2017). 
Figura 1 - Laje de subpressão finalizada. 
 
Fonte: IBRACON (2013). 
 
18 
 
 
 
 
Figura 2 - Cobertura do Museu de Arte. 
 
Fonte: Concrejato Engenharia.
 
Figura 3 - Laje de subpressão do Edifício Pontal do Estaleiro. 
 
Fonte: Revista ArqXP. 
 
Em 1994, a pesquisadora Dra. Carolyn M. Dry da Universidade de Illinois foi 
a primeira a propor a introdução intencional de propriedades autocicatrizantes no 
concreto.Dry começou a trabalhar em um concreto autocicatrizante que pudesse ser 
melhorado com a adição de fibras ocas de polipropileno preenchidas com adesivo de 
metil metacrilato, como agente cicatrizante, à medida que a rachadura se espalha, a 
fibra quebra e libera o adesivo, curando ativamente a rachadura (DRY, 1994). 
Mas até 2001, o Dr. Scott R. White (apud VAN TITTELBOOM e DE BELIE; 
2013) pesquisador do Departamento de Engenharia Aeroespacial da Universidade de 
Illinois, publicou os resultados da pesquisa sobre autocura na revista Nature. Em 
materiais poliméricos, o interesse acadêmico na autocura. Em 2005, foi criado um 
19 
 
 
 
 
comitê técnico para o estudo dos “Fenômenos de autocicatrização em materiais de 
base cimentícea”, inspirados nas antigas estruturas centenárias (Figura 4) que tem 
sobrevivido durante séculos, o adesivo usado para unir esses blocos de construção 
possui uma capacidade de ligação natural (RILEM, 2005). 
Figura 4 - Imagem do domo “Opus Caementicium” do Panteão de Roma. 
 
 
Fonte: Imagem de Eugen Kleen (2012). 
 
Desde a criação do Comitê Técnico Rilem SHC 221, vários métodos foram 
desenvolvidos para estudar um novo tipo de concreto que pode reparar suas próprias 
trincas. A autocura em materiais cimentícios geralmente pode ser dividida em duas 
categorias: autocura e autocura (VAN TITTELBOOM, SNECK et al., 2013). 
O fato do concreto ser um dos materiais mais utilizados no mundo da 
construção é devido, em grande parte, a sua versatilidade e durabilidade, mantendo 
a sua forma original e a qualidade quando exposto ao ambiente. 
Em estruturas de concreto, a durabilidade pode ser considerada como uma 
propriedade essencial, sendo primordial que as estruturas de concreto tenham a 
capacidade de suportar as condições para as quais foram projetadas, durante a vida 
útil (MEDEIROS, ANDRADE e HELENE, 2011). 
Face ao aumento do número de obras precocemente degradadas, em escala 
mundial, cresce o interesse do setor em soluções de ampliação da durabilidade em 
estruturas de concreto. 
A durabilidade do concreto fabricado à partir do cimento Portland é determinada 
20 
 
 
 
 
pela sua capacidade de resistir à ação de intempéries, ao ataque químico, à abrasão, 
ou qualquer outro processo de deterioração (ACI 201.2R, 2008), sendo que a definição 
de durabilidade não pode ser baseada apenas na relação água/cimento, no consumo 
de cimento ou na especificação de uma resistência mínima à compressão (LEMA, 
2015). 
Os problemas de patologia em estruturas, em sua grande maioria, teriam sido 
solucionados pelo uso dos concretos de alto desempenho, caso este não fossem 
submetidos à flexão, tendo em vista que o concreto possui uma baixa resistência à 
tração. Logo, quando o material é submetido a esse tipo de solicitação, é 
desencadeada a formação de fissuras. A presença destas fissuras proporciona um 
caminho preferencial para a difusão dos agentes agressivos e da umidade, 
aumentando significativamente sua permeabilidade (SILVA, 2007). 
Contudo, uma elevada resistência do concreto não garante a durabilidade da 
estrutura. Neville (2016) menciona que um concreto é considerado durável quando é 
capaz de suportar o processo de deterioração a que estará exposto. Mantendo uma 
resistência necessária e uma condição de utilização durante um tempo especificado 
ou uma vida útil tradicionalmente esperada. 
Com a publicação da ABNT NBR 6118 (2014) foi previsto a utilização de 
concreto com classe de resistência de até 90 MPa. Este tipo de concreto apresenta 
uma baixa relação água/cimento, um alto consumo de material cimentício e uma 
microestrutura refinada, proporcionando grandes vantagens econômicas e estruturais 
como: alta resistência aos esforços mecânicos, baixa porosidade e permeabilidade, 
elevada resistência a agentes agressivos e, consequentemente, um menor tempo e 
custo para a manutenção. Por outro lado, isso pode gerar desvantagens como um 
elevado grau de retração autógena e térmica, e maiores deformações e mudanças 
volumétricas no concreto nas primeiras idades, tornando o concreto propício a 
fissuração e vulnerável aos agentes de degradação (LEMA, 2015). 
A autocura refere-se a uma capacidade de cura, na qual a cura é inerente, 
causada pela composição do material de cimento, e também pode existir quando o 
concreto não é adicionado especificamente para a autocura. A base da cura 
espontânea é a formação de vasos sanguíneos cheios de agentes terapêuticos em 
microcápsulas ou tubos ocos que bombeiam agentes terapêuticos em fraturas (VAN 
TITTELBOOM, DE BELIE et al., 2011). 
21 
 
 
 
 
Embora a visão futura mais interessante do concreto de autocura seja a 
pesquisa, recomenda-se focar no método de cura autônomo de agentes de cura de 
dois componentes em cápsulas ou sistemas vasculares. A abordagem mais próxima 
da aplicação prática ainda é a autocura (VAN TITTELBOOM; DE BELIE, 2013). 
Existem alguns mecanismos de autocura em concreto. Por exemplo, a ponte 
natural do concreto, o preenchimento e a selagem de fissuras devido à reação química 
inerente ao concreto (como hidratação e carbonização residual) ou o bloqueio 
mecânico da superfície interna da fissura (EDVARDSEN, 1999). 
Cura de fissuras causadas pela adição de minerais no concreto, cujos 
componentes mais famosos são escória de alto forno (SAHMARAN; YILDIRIM e 
ERDEM, 2013), cinzas volantes (SAHMARAN; KESKIN, et al, 2008), micropó de silício 
(ELHAKAM, MOHAMED e AWAD, 2012) e metacaulim. Para controlar trincas, 
misturam-se aço, polietileno (PE) (HOMMA; MIHASHI e NISHIWAKI, 2009), 
polipropileno (PP) (DRY, 2000) e fibras sintéticas de vidro resistente à corrosão Juntos 
álcalis (TAKAGI; LIMA e HELENE, 2012). 
A preparação do concreto de autocura pelo método autogerado é um avanço 
tecnológico e também incorpora a tecnologia de concreto autoadensável (CAA) 
(SAHMARAN, KESKIN et al., 2008), resultado de uma pesquisa sobre o uso de 
aditivos superplastificantes e aditivo modificador de viscosidade, combinados com alto 
teor de finos, sejam, adições minerais, fíllers ou mesmo cimentos comerciais 
compostos com adições minerais. 
Para promover o conhecimento do concreto autocurativo, este artigo 
selecionou o método de autocura como procedimento experimental. Este estudo 
comparativo de concreto autocicatrizantes autoadensáveis utilizando cimentos 
comerciais com diferentes teores de escórias de alto-forno, catalisador cristalino, 
fibras de vidro e aditivos químicos, e visa caracterizar as propriedades reológicas, de 
resistência e de vedação desses concretos e o potencial de auto-reparo dessas 
trincas. 
A primeira vez que Carolyn M. Dry da Universidade de Illinois propôs o uso de 
polímeros encapsulados para obter o concreto autocicatrizante foi em 1994, e 
continuou ativa dentro deste campo até 2003 (VAN TITTELBOOM, SNOECK, et al., 
2013). 
22 
 
 
 
 
Dry mostra numa aplicação prática em obras de pavimentos de ponte, onde 
um concreto é melhorado com adição de fibras ocas preenchidas com adesivos e 
conforme a fissura se propaga, A fibra quebra e libera adesivos que podem curar 
essas rachaduras, que são armazenados por um ano a temperaturas abaixo de zero 
a 38ºC no centro de Illinois (DRY, 2000). 
Neste período, Li (apud VAN TITTELBOOM, SNOECK, et al., 2013), a 
pesquisa sobre concreto autorrecuperável reforçado com fibra começou na 
Universidade de Michigan. 
A partir de 2000, os seguintes pesquisadores , tais como : Hirozo Mihashi e 
Tomoya Nishiwaki et al, no Japão; Ahmed Loukili e Sébastien Granger et al, na França; 
Joseph et al, no Reino Unido e Nynke Ter Heide e Erik Schlangen et al, na Holanda 
começaram suas pesquisas sobre os materiais autocicatrizantes cimentícios (apud 
VAN TITTELBOOM, SNOECK, et al., 2013). 
Em 2001, o experimentode White relatou um composto de polímero estrutural 
que pode reparar rachaduras de forma independente. O material incorpora um agente 
de cura microencapsulado, que é liberado após a rachadura ser quebrada. Em 
seguida, por contato com o catalisador incorporado, é iniciada a polimerização do 
agente de cura, o que leva à adesão da superfície interna da fissura e restaura a 
resistência elétrica do polímero estrutural em uma média de 75% (WHITE; SOTTOS 
et al., 2001). 
A pesquisa de White produziu maior confiabilidade em materiais de autocura, 
resultado de uma iniciativa iniciada pela NASA em instituições de ensino superior 
selecionadas nos Estados Unidos em 1996 e, desde então, foi realizada em outras 
áreas da ciência dos materiais. Pesquisa de autocura. Este campo está se 
desenvolvendo rapidamente. 
O auto-reparo de materiais cimentados pode ser basicamente dividido em 
duas categorias: auto-reparo (auto-reparo intrínseco) e auto-reparo autônomo 
(baseado em cápsulas e auto-reparo vascular), semelhante ao método estabelecido 
por White, que é o auto-reparo de polímeros Research (BLAISZIK; KRAMER et al., 
2010). 
No passado, muitas pesquisas eram dedicadas à autocura. Até o momento, o 
método de cura autóloga ainda é considerado secundário. A primeira razão é que a 
23 
 
 
 
 
autocura sempre estará limitada a rachaduras estáticas menores, a segunda razão é 
que a confiabilidade da autocura é menor,uma vez que sempre depende das possíveis 
reações de hidratação, no momento da formação da fissura (VAN TITTELBOOM; DE 
BELIE, 2013). 
O ponto de vista mais interessante e específico do futuro da autocura sugere 
pesquisas que sugerem o foco em métodos de tratamento autônomo baseados em 
cápsulas com agentes agentes cicatrizantes que reajam com um segundo 
componente (Figura 5B) ou nos sistemas vasculares (Figura 5C) (VAN TITTELBOOM; 
DE BELIE, 2013). 
Figura 5 - Cicatrização autônoma baseada em cápsulas ou nos sistemas vasculares com 
agentes cicatrizantes bicomponentes. 
 
 
Fonte: Adaptado de Van Tittelboom e de Belie ( 2013). 
 
As investigações sobre a cura autônoma dos compósitos cimentícios 
receberam menos atenção em relação aos processos de cicatrização autógena. 
Embora, as perspectivas futuras mais interessantes para o concreto autocicatrizante 
sejam as pesquisas que sugiram com foco na abordagem pela cicatrização autônoma, 
como agentes cicatrizantes bicomponentes em cápsulas ou sistemas vasculares, a 
abordagem que está mais próxima da aplicação prática ainda é a autocicatrização 
autógena (TITTELBOOM; DE BELIE, 2013). 
 
Para que ocorra a autocicatrização autônoma vários tipos de materiais podem 
ser adicionados ao concreto, como por exemplo, os polímeros superabsorventes 
(PSA), os aditivos redutores de permeabilidade ou as bactérias calcinogênicas. Na 
Figura 6 usando um Microscópio Eletrônico de Varredura - MEV, investigações 
adicionais em fissuras, antes e depois da exposição à água, revelaram a formação de 
novas estruturas cristalinas, que preencheram as fissuras. A Figura 2.8a mostra uma 
24 
 
 
 
 
fissura original com uma largura de 20µm antes do contato com a água. E na Figura 
2.8b, a condição de uma fissura semelhante após os ensaios de permeabilidade de 
água com duração de 21 a 35 dias. De fato, pode-se observar que grande parte da 
fissura foi colmatada devido ao depósito de carbonato de cálcio (calcita) 
(MECHTCHERINE et al., 2011). 
Figura 6 – Efeitos de autocicatrização (a) fissura antes e (b) após, a exposição à água, ampliação 
1000x. 
Fonte: Mechtcherine e Lieboldt (2011). 
 
Ainda de acordo com a Figura 6, outro exemplo de cicatrização autônoma 
seria a partir da hidratação contínua promovida pelas pozolanas, tal como a cinza 
volante, durante quatro semanas a 40°C, o que demonstra que a inclusão de deste 
material ao cimento pode apresentar um alto potencial de cicatrização no concreto. 
Alguns exemplos de adições realizadas no concreto para a obtenção de 
autocicatrização autônoma serão apresentados com maior detalhe nas próximas 
seções. 
O potencial de autocicatrização de materiais cimentícios podem ser 
estimulados substituindo parte do cimento por cinzas volantes ou por escória de alto 
forno. Considerando que as cinzas volantes continuam a hidratar após 28 dias, é 
possível que os produtos desta hidratação modifiquem a microestrutura. E, através 
deste fenômeno químico pode ocorrer o selamento da fissura (EDVARDSEN, 1996). 
A habilidade de autocicatrização, a partir da cinza volante foi testado por 
Termkhajornkit et al. (2009). 
Neste estudo, o potencial de autocura de materiais a base de cimento foi 
estimulado através da variação da composição da mistura e do tipo de cimento. No 
total foram preparadas oito amostras de argamassas de composições diferentes. A 
25 
 
 
 
 
partir de três tipos diferentes de cimentos: cimento Portland (CEM I) contendo 100% de 
clínquer; cimento Portland composto (CEM II / B-M) contendo 65 - 80% de clínquer e 
20 - 35% de uma mistura com escória de alto forno e cinzas e de calcário; cimento de 
alto-forno (CEM III / B), contendo 20 - 35% de clínquer e 65 - 80% de escória de alto 
forno. 
 
3.2- Viabilidade econômico do Concreto Auto cicatrizante 
A introdução intencional de propriedades de autocura no concreto pode ser muito 
benéfica, pois pode economizar os custos diretos de mão-de-obra de produtos e 
serviços de reparo, além de custos indiretos, porque essas estruturas precisam ser 
interrompidas durante o reparo e a manutenção. 
Apesar de seu alto custo inicial, ele pode reduzir os custos de manutenção, 
prolongar a vida útil dessas estruturas e reparar danos imediatamente (VAN 
TITTELBOOM; DE BELIE, et al., 2011). 
No entanto, a manutenção e a inspeção da estrutura requerem muitos 
recursos financeiros, e no caso de estruturas usadas continuamente (como estradas 
e túneis), a tarefa pode ser mais desafiadora (WU et al., 2012). Nesse caso, o uso 
intencionalmente sob as seguintes condições, as propriedades de autocura do 
concreto mostram benefícios consideráveis pela perspectiva econômica. Para Takagi 
(2013), além de reduzir os custos de material e mão-de-obra relacionado a técnicas 
de processamento convencionais - geralmente via injeção de resina. Considerar o 
auto-reparo também pode reduzir custos indiretos porque elimina Intercepte para 
disponibilizá-lo durante as atividades de manutenção. 
Conforme apontado por Wu et al. (2012), a localização e o tamanho ou a 
escala do dano, a condição é de custo muito alto, praticamente proibindo a prática de 
diagnóstico e manutenção, embora inicialmente esses procedimentos fossem 
aplicáveis no âmbito da tecnologia. 
Sob essas premissas, esses autores também recomendam o reparo 
automático ou o reparo de trincas como uma alternativa estrutural muito atraente. 
Além dos benefícios técnicos e econômicos, os materiais de autocura também 
enfrentam os principais desafios de hoje na promoção do desenvolvimento 
sustentável do planeta. Segundo a pesquisa de Schlangen e Joseph (2009), a 
melhoria do desempenho possível através da autocura deve reduzir a demanda por 
26 
 
 
 
 
novas estruturas, reduzindo o consumo de matérias-primas originais, principalmente 
o consumo de cimento, e a produção de cimento requer muita água da torneira. A 
energia é responsável por 5-7% das emissões totais de dióxido de carbono. 
A rigor, nem todas as rachaduras são ativas ou passivas durante todo o ciclo 
de vida da estrutura. alguns As trincas podem ser temporariamente classificadas como 
trincas ativas e depois se tornarem trincas passiva. Um exemplo são as trincas por 
contração a seco, que tendem a estabilizar À medida que a água efetiva na matriz de 
cimento diminui, ela aumenta gradualmente. De acordo com Figuerredo(1989), neste 
caso, o crack deve ser considerado ativo devido a medidas corretivas Isso aconteceu 
nesta fase. Para o autor, adiar a intervenção em uma situação semelhante não é 
Recomende, porque mesmo se não houver tratamento eficaz, o crack é ainda 
pequeno Espalhe e cause problemas mais complexos e caros. 
No contexto da arquitetura civil, os inúmeros benefícios dessa nova abordagem 
incluem redução de custos e melhoria da sustentabilidade. Exibidos gráficos 
facilmente compreensíveis por Van Breugel (2007) as curvas A e B mostram o 
desempenho de duas estruturas tradicionais (Figura 7). Segundo ele, a primeira 
descrição é a degradação gradual até o primeiro reparo, após o qual os reparos 
contínuos começam em intervalos cada vez mais curtos. No segundo caso, o período 
sem manutenção será mais longo e o primeiro grande reparo poderá ser geralmente 
atrasado por muitos anos. Para ele, inicialmente gastou mais dinheiro garantir maior 
qualidade geralmente compensa. 
Figura 7- Gráfico de custo e desempenho em função do tempo para infraestrutura de alta 
qualidade (curvas B) normal (curvas A). 
Fonte: Adaptado de Van Breugel (2007). 
Segundo ele, a autocura provavelmente chegará a uma situação extrema em 
que nenhum custo de manutenção e reparo precisa ser considerado, pois esse 
27 
 
 
 
 
material é capaz de autocura (Figura 8). 
Figura 8 - Desempenho e custo em função do tempo para estruturas construídas com 
material autocicatrizante. 
 
 
Fonte: Adaptado de Van Breugel (2007). 
 
3.3- Diferentes tipos de mecanismos de gatilho da cicatrização 
Para obter a cura de fissuras, é necessário um mecanismo de disparo para 
ativar o efeito de cura. Até o momento, existem relatos na literatura daqueles causados 
pela penetração de líquidos ou gases, fornecimento de calor ou formação de trincas 
(Tabela 1). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
28 
 
 
 
 
Tabela 1 – Visão geral dos mecanismos que podem dispara a autocicatrização de 
fissuras. 
 
Fonte: Adaptado de VAN TITTELBOOM e DE BELIE, 2013). 
 
Diferentes tipos de agentes de cura foram propostos para aprimorar a 
capacidade de autocura do concreto. A Tabela 2 fornece um resumo, onde o atributo 
mais importante para cada agente são mencionadas para verificar a sua eficiência. 
Mecanismo de gatilho Resultado 
In
g
re
s
s
o
 d
e
 l
íq
u
id
o
s
 e
 g
a
s
e
s
 
água + CO2 Cristalização por catalisador com precipitação de fases 
fibrosas de calcita 
água Cicatrização autógena por hidratação contínua 
água + CO2 Cicatrização autógena por precipitação de CaCO3 
água Expansão, intumescência e precipitação de aditivos 
água Intumescência de polímeros superabsorventes e cicatrização 
autógena 
umidade 
relativa alta 
Intumescência de polímeros superabsorventes e cicatrização 
autógena 
solução de 
cloretos 
Degradação do revestimento de tubos porosos de PP e 
liberação de Ca(NO2)2 através dos poros 
água + O2 Ativação de esporos e precipitação bacteriana de CaCO3 
água Precipitação bacteriana de CaCO3 
CO2 Degradação do revestimento envolto em partículas de 
argilas expandidas e liberação de Na2PFO3. 
Mecanismo de gatilho Resultado 
F
o
rn
e
c
im
e
n
to
 d
e
 c
a
lo
r 90 °C + água 
Fechamento de fissuras por fitas retráteis de polietileno de 
tereftalato (PET) seguido pela cicatrização autógena 
100 ° C 
Derretimento do revestimento de cera envolto em cápsulas 
porosas de PP e liberação de Metil Metacrilato 
150 °C Derretimento de partículas de copolímeros de acetato de vinil-
etileno VAE 
48 °C Derretimento do revestimento de parafina e agentes 
retardadores de hidratação 
93 °C 
Derretimento de filmes de copolímeros de VAE ao redor de 
arames espiraradas e liberação de resinas epóxi 
F
o
rm
a
ç
ã
o
 d
e
 
fi
s
s
u
ra
s
 
+ água 
Fechamento de fissuras por as fibras superelásticas de ligas 
metálicas com memória de forma seguido pela cicatrização 
autógena 
+ água Rompimento das cápsulas e liberação de agentes 
cicatrizantes 
+ água Delaminação de fibras vegetais e liberação de agentes 
cicatrizantes 
+ água 
Atuação do bombeamento e injeção de agentes cicatrizantes 
para dentro de camada de concreto poroso 
29 
 
 
 
 
Tabela 2 - Visão geral dos agentes cicatrizantes que têm sido relatados na literatura. 
 
Fonte: Adaptado de Van Tittelboom e de Belie (2013).
Agente 
cicatrizante 
Número de 
componentes Viscosidade 
(mPa.s) 
Agente 
de cura 
Tempo de 
cura 
Expansivo Resistência 
(MPa) 1 > 2 Sim Não 
Catalisador 
cristalino √ 
 - 
Umidade 
+ CO2 21 dias √ 
 - 
Cianoacrilato √ < 10 Umidade segundos √ 20 
Epóxi √ 250-500 
umidade e 
ar 
< 100 min. √ 25 
Epóxi √ 80-360 Contato 30 min-1 h √ 45 
Metil 
Metacrilato 
√ - Calor - √ - 
Metil 
Metacrilato 
 √ 1-34 Contato 30 min-1 h √ 50-75 
Silicone √ - Ar - √ - 
 
 
Poliuretano √ 7200 Umidade 40-80 min √ - - 
 
Poliuretano √ 600 Contato 50-300 s √ - 
Poliacrilato √ 7 Contato 40 s √ - 
Óleo de 
tungue 
√ - Ar - √ - 
Solução 
alcalina de 
sílica 
√ - Ar - √ - 
Solução de 
Ca(OH)2 
√ - CO2 do ar - √ - 
Solução de 
NaSiO3 
√ - Ca(OH)2 - √ - 
Solução de 
NaFPO3 
√ - Hidratação 28 dias √ - 
Solução de 
Ca(NO2)2 
√ - Matriz - √ - 
Poliuretano + 
bactérias 
 √ 600 Contato - √ - 
Solução 
bacteriana 
√ - água + O2 100 dias √ - 
Solução 
bacteriana 
 √ - Água √ - 
30 
 
 
 
 
3.4- Autocicatrização autógena do concreto 
O termo “fenômeno de autocicatrização” tem intrigado pesquisadores há mais 
de cem anos. Na maioria dos estudos, a aparente redução na permeabilidade é 
atribuída erroneamente aos efeitos de autocura.. Este erro é especialmente comum 
em investigações onde é medida apenas a penetração da água, e o fluxo através da 
amostra permanece desconhecido. O último é o mais importante, porque o fenômeno 
de autocura não é o resultado de um teste específico, mas o resultado da interação 
entre a microestrutura e o revestimento e o fluido que a permeia (EDVARDSEN, 1999). 
O fenômeno de autocura deve-se principalmente à dissolução e deposição de 
hidratos induzidos pelo catalisador ativo, que deve ser diferenciado do fenômeno de 
colmatação espontâneo, devido à hidratação contínua de materiais não hidratados 
com a nucleação de calcita CaCO3 e, em seguida, crescimento de cristais. 
As duas principais diferenças são: (a) um efeito de autocura é observado 
mesmo em um sistema fechado de CO2, no qual o hidróxido de cálcio Ca (OH) 2, que 
é impossível de dissolver no concreto, é carbonizado, e (b) o fenômeno de autocura 
Se for óbvio após uma forte microfissura, geralmente é causada por retração por 
secagem e / ou carga cíclica durante a vida útil da estrutura do concreto. Ambos 
dependem da exposição à água e o fenômeno da hidratação contínua sob condições 
potenciais continuará (HEARN, 1998). 
Torna-se claro que a colmatação natural pode ser melhorada, sendo mais 
eficaz quando as larguras das fissuras são restritas ou pode ser provocado o 
fechamento da fissura (Figura 9A). Como a água é sempre necessária para ocorrer a 
colmatação autógena, a retenção de água pode ser outro fator de melhoria (Figura 
9B). Melhorando a possibilidade de hidratação ou cristalização contínua (Figura 9C) 
promove a melhoria da colmatação autógena. Concluindo, pode-se então chamar este 
processo de cicatrização autógena (VAN TITTELBOOM; DE BELIE, 2013). 
 
 
 
 
 
31 
 
 
 
 
Figura 9– Abordagens de cicatrização autógenas. (A) restrição da abertura de fissura, (B) o 
fornecimento de água, e (C) hidratação contínua e a cristalização. 
 
 
Fonte: Van tittelboom e de Belie (2013). 
 
 
3.4.1- Colmatação natural do concreto 
Devido ao bloqueio natural do concreto, a penetração de água através das 
rachaduras diminuigradualmente com o passar do tempo e, em alguns casos, as 
rachaduras podem ser completamente seladas. No passado, não havia pesquisas 
técnicas sérias sobre bloqueios naturais, porque o próprio fenômeno e os processos 
físico-químicos envolvidos são pouco compreendidos (EDVARDSEN, 1999). 
Todos os estudos químicos e mineralógicos realizados na superfície fraturada 
de fendas de ponte mostraram que a formação de carbonato de cálcio cristalino é 
realmente a única causa de ponte espontânea (EDVARDSEN, 1999). Embora existam 
visões diferentes sobre os principais mecanismos que causam bloqueios espontâneos 
(Figura 10), os pesquisadores concordam que, para qualquer mecanismo, a presença 
de água é essencial. 
Figura 10 - Diferentes causas que podem levar à colmatação natural de uma fissura. 
 
 
Fonte: RILEM (2013). 
32 
 
 
 
 
 
3.4.2- Cimentos com escória de alto forno como agentes cicatrizantes 
Com foco na sustentabilidade, o uso de subprodutos industriais (como escória 
de alto forno) em componentes de cimento tornou-se uma tendência cada vez mais 
comum. Aumente o nível de substituição sem efeitos negativos e atinja o objetivo de 
melhorar determinadas propriedades do concreto. 
Porém, o efeito positivo da hidratação contínua de partículas de escória no 
concreto auto-reparável da escória de alto forno deve ser considerado. A 
vulnerabilidade do cimento de escória de alto forno à carbonização do concreto pode 
ser atribuída à sua alta permeabilidade ao dióxido de carbono (CO2) e ao baixo teor 
de hidróxido de cálcio (Ca (OH) 2). Entretanto, o baixo teor de Ca(OH)2 e uma estrutura 
de poros mais refinada do concreto com escória de alto forno pode contribuir para 
uma maior resistência química destes concretos (DE BELIE, VERSELDER, et al., 
1996). 
No estudo de Van Tittelboom, Gruyaert, Heede e de Belie (2013), com o teste 
acelerado de carbonização foi realizado em concreto com diferentes conteúdos de 
escória de alto-forno (50%, 70% e 85%), foi considerado o efeito da hidratação 
contínua da escória e a profundidade da carbonatação estimada em 50 anos. Testes 
mostraram que, embora a resistência à carbonatação do concreto de escória de alto 
forno seja menor que a do cimento Portland comum, em circunstâncias normais, a 
estimativa da profundidade de carbonatação desse concreto ao final de sua vida útil 
de 50 anos é aceitável. Na pesquisa de autocorreção, a microscopia de fluorescência 
ajuda a medir com precisão as características dimensionais e a frequência de 
ocorrência de trincas. 
Os autores Ter Heide et al., Copuroglu e Sisomphon (apud RILEM, 2013) para 
observar a cicatrização de fissuras, um microscópio de fluorescência foi utilizado com 
sucesso. Qualquer alteração na porosidade do material de autocura também pode ser 
facilmente controlada por microscopia de fluorescência. Copuroglu e Sisomphon 
usaram microscopia de fluorescência para documentar a eficiência do agente de cura 
monofluorophosphate sódio contra a carbonatação em sistemas de cimento escória 
de alto forno (Figura 11). 
33 
 
 
 
 
Figura 11 - Micrografias da pasta carbonatada com escória de alto-forno altamente 
porosa (esquerda) e da microestrutura mais densa incorporando monofluorofosfato de 
sódio (direita). 
 
Fonte: Copuroglu e Fraaij (2011) 
 
 
3.4.3- Restrição por fibras como agente cicatrizante 
Quando as fibras são misturadas no concreto, a fim de controlar a abertura 
das fissuras, em vez de formar uma única fenda, várias fendas aparecem após o 
carregamento. Li e seus colaboradores (apud RILEM, 2013), foram os primeiros a 
propor o uso de fibras em compósitos cimentados de engenharia endurecidos por 
deformação (SCC), com o objetivo de limitar a abertura de fissuras e promover a 
autocura. 
Compararam a eficiência das fibras de aço, polipropileno, nylon e PVA para 
induzir a cicatrização autóloga. (Apud VAN TITTELBOOM e DE BELIE, 2013), fibras 
de PVA são as fibras com maior eficiência de cura por indução, o que pode ser 
atribuído ao fato de que as fibras de PVA podem promover a deposição de produtos 
cristalinos (como grupos hidroxila) conectados à estrutura da fibra, atraindo assim os 
íons cálcio. 
3.4.4- Exposição à água como agente cicatrizante 
As condições expostas à água (CE) desempenham um papel importante no 
processo de autocura. Geralmente, sob condições alternadas de exposição a ciclo 
seco e úmido (CE3), ele mostra recuperação mecânica ideal, enquanto em condições 
somente de ar (CE4), não são observados sinais de cicatrização. Sob a condição de 
exposição à água regularmente atualizada (CE2), sob a condição de exposição 
contínua à água (CE1), sua taxa de recuperação mecânica é um pouco maior. Em 
34 
 
 
 
 
geral, a recuperação das propriedades mecânicas segue a ordem de CE4 < CE1 < 
CE2 < CE3 (SISOMPHON; COPUROGLU; KOENDERS, 2012). 
Sob diferentes condições expostas à água, as condições de exposição 
alternadas do ciclo úmido / seco (CE3), mostrando a recuperação máxima do 
desempenho mecânico, podem promover a interação da água com o CO2 e materiais 
cimentícios não hidratados. Pode-se supor que, durante a fase de secagem, conforme 
o excesso da água vai evaporando, as concentrações de íons presente na água 
dentro das fissuras são aumentadas. Nesse caso, a quantidade de reagente deve ser 
totalmente concentrada para que outra reação possa ocorrer, enquanto a quantidade 
de água na solução ainda é suficiente. Este fenômeno aumentará a reação química 
da precipitação e hidratação contínua. Além disso, a penetração de CO2 na fissura, 
durante o período de secagem, conduziria na formação de adicional de carbonatos 
que são úteis para o selamento das fissuras (SISOMPHON; COPUROGLU; 
KOENDERS, 2012). 
 
3.5- Mecanismos da cicatrização autógena 
Obviamente, o mecanismo mais autocurativo é que a hidratação contínua é o 
principal mecanismo de cura do concreto jovem. Em idades mais avançadas, a 
precipitação de carbonato de cálcio (CaCO3) torna-se o principal mecanismo (VAN 
TITTELBOOM, SNOECK, et al., 2013) 
3.5-1. Mecanismo de cicatrização por hidratação contínua 
A literatura de pesquisa sobre a influência de aditivos minerais na capacidade 
de autocura é limitada, portanto, a substituição parcial do cimento Portland por aditivos 
minerais pode reduzir o custo do material, reduzir o impacto ambiental e melhorar a 
sustentabilidade, uma vez que a produção destas adições necessita de menos energia 
e provocam menos emissões de CO2 do que o do cimento. 
As tentativas de estimular a autocura se concentraram na adição de minerais 
que podem promover a deposição de cristais nas fraturas. Alguns pesquisadores 
substituíram parte do cimento por cinzas volantes ou escória de alto forno, que são 
pozolanas hidráulicas e materiais latentes, respectivamente. Como o estado não-
hidratado de uma grande quantidade desses adesivos é mantido mesmo em idade 
35 
 
 
 
 
avançada, a cura autóloga é promovida devido à hidratação contínua (SAHMARAN; 
YILDIRIM; ERDEM, 2013). 
No entanto, escórias e cinzas consomem hidróxido de cálcio (Ca (OH) 2) 
durante sua reação, portanto a possibilidade de formar carbonato de cálcio pode ser 
reduzida e elas não parecem melhorar a precipitação de cristais. Mas, demonstrou-se 
a partir das experiências de Tittelboom, Gruyaert, et al. (2012), comparado a 
rachaduras menores, as rachaduras menores são mais completas e fecham mais 
rapidamente. 
Em geral, pode-se concluir que a substituição por cimento de escória de alto 
forno ou cinzas volantes pode melhorar a cicatrização espontânea e aumentar ainda 
mais a hidratação, mas não afeta a precipitação de carbonato de cálcio. Quando a 
escória de alto forno é usada como substituto do cimento, seu efeito benéfico é mais 
óbvio (TITTELBOOM; GRUYAERT et al.,2012). 
 
3.5-2. Estudo do catalisador cristalino em concretos auto cicatrizantes 
Estudou-se o efeito do catalisador de cristalização na superfície inferior da 
calçada de concreto armado após 1 ano de construção. O pavimento apresentou 
rachaduras fortes, causadas pela carga repetida de 40.000 caminhões por dia, em 
média, 40% do Japão (Figura 12). 
Figura 12 – Fissuramento intenso visto pelo lado inferior do pavimento em concreto com aberturas 
entre 0,1 a 0,2 mm. 
 
 
Fonte: (MORI, KURAMOTO, et al., 1996). 
Os resultados do ensaio de resistência à compressão axial mostram um 
aumento médio de 28 % da resistência à compressão comparados com as amostras 
36 
 
 
 
 
não tratadas, embora MORI, KURAMOTO, et al. (1996), não julguem que a diferença 
é resultado do resultado exclusivo do catalisador de cristalização. 
Os resultados do ensaio de permeabilidade foi apresentado no gráfico 1, onde 
o grupo das amostras tratadas com o catalisador cristalino apresenta um volume inicial 
mais baixo que as amostras não tratadas, e a tendência à diminuição do volume de 
água passante das amostras tratadas evidenciam a sua capacidade de 
autocicatrização. 
Gráfico 1 – A tendência à diminuição do volume de água passante das amostras tratadas 
evidencia a sua capacidade de autocicatrização. 
 
Fonte: (MORI, KURAMOTO, et al., 1996). 
 
Foram retiradas amostras para microscopia eletrônica de varredura e nas 
micrografias com uma ampliação de 1000 vezes, pode ser observada um crescimento 
de cristais de cimento nos vazios das fissuras das amostras tratadas com o catalisador 
cristalino (Figura 13A). Nas amostras não tratadas (Figura 13B), apenas a parede do 
gel pode ser observada. 
 
 
 
 
 
37 
 
 
 
 
Figura 13 – Micrografias de cristais nas fissuras tratadas com o catalisador cristalino (A) e apenas a 
parede do gel nas amostras não tratadas (B). 
 
 
Fonte: (MORI, KURAMOTO, et al., 1996). 
 
3.5-3. Estudo das adições minerais nos concretos auto cicatrizantes 
Os parâmetros dos estudos de 2008 e 2013 de Sahmaran et al. são 
apresentados comparativamente na Tabela 3. Vários componentes minerais, desde 
cinzas vulcânicas altas até quase cimento, são usados para representar vários 
componentes químicos: cinzas volantes com baixo teor de cálcio, cinzas volantes com 
alto teor de cálcio e escória de alto forno. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
38 
 
 
 
 
Tabela 3 – Comparativo dos estudos de Sahmaran et al. 
Parâmetros 
(SAHMARAN, KESKIN, et 
al., 2008) 
(SAHMARAN, YILDIRIM e 
ERDEM, 2013) 
 
Agente 
cicatrizante 
 
Cinzas volantes de baixo teor 
de cálcio 
Cinzas volantes de baixo teor de 
cálcio cinzas volantes de alto teor 
de cálcio escórias de alto forno 
Tipo de 
concreto 
 
Concreto autoadensável 
(CAA) 
Compósito cimentício com 
endurecimento por deformação 
(CCED) 
Condição de 
exposição à água 
 
Submersa em água 
saturada com cal à 23 ± 2 
°C por 28 dias 
 
Submersa em água saturada com 
cal à 23 ± 2 °C por 60 dias 
Pré- 
fissuramento 
Compressão axial com 0%, 
70% e 90% da carga de 
ruptura 
Compressão diametral com níveis 
de deformação de 1,00 mm, 1,25 
mm e ruptura 
Período de 
cicatrização 
Submersa em água 
saturada com cal à 23 ± 2 
°C por 15 e 30 dias 
Continua à água, contínua ao ar e 
ciclos de gelo e degelo por 30 e 
60 dias 
Parâmetros 
(SAHMARAN, KESKIN, et al., 
2008) 
(SAHMARAN, YILDIRIM e 
ERDEM, 2013) 
Propriedades 
mecânicas 
Resistência à compressão 
axial velocidade de 
propagação de ultrassom 
 
- 
Propriedades 
permeabilidade 
Taxa de absorção migração 
de cloretos 
 
Difusão de cloretos 
Corpos de prova 
por ensaio 
 
3 CPs cilíndricos Ø100 x 
200 mm 28, 28 + 15 e 28 + 
30 dias de idade 
 
4 CPs cilíndricos Ø100 x 50 mm 
60, 60 + 30 e 60 + 60 dias de 
idade 
Resultados 
A diferença inicial de 27% na 
resistência dos CPs 
fissurados com os CPs 
virgens, e cai para 7% após 
30 dias de cicatrização. 
CPs com escória exibem maior 
resistência à penetração de íons 
cloretos 468 C e maior 
capacidade de cicatrização em 
fissuras com abertura de 100 µm 
 
Fonte: SAHMARAN; KESKIN, et al., (2008). 
39 
 
 
 
 
4 METODOLOGIA 
 
Para cumprir com os objetivos deste trabalho, os métodos de análise 
abordaram ensaios laboratoriais para caracterização dos materiais constituintes, 
dosagem experimental dos traços e análise dos comportamentos físico-mecânico. 
 
4.1- Fabricação dos corpos de prova 
 
O concreto utilizado foi fabricado de acordo com o método de dosagem da 
Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP). O método é representado pelas 
seguintes etapas: 
 
• Resistência de dosagem do concreto mostrado na Equação (1): 
 
𝑓𝑐28 = 𝑓𝑐𝑘 + 1,65 ∗ 𝑆𝑑 
 Equação (1) 
 
Onde: 
 
fc28 = resistência a compressão de dosagem a 28 dias de idade 
fck = resistência característica do concreto 
Sd = desvio padrão de dosagem 
Sd = 4,0 MPa = Produção do concreto em massa com controle rigoroso da 
umidade dos agregados e com equipe bem treinada. 
 
• Fixação do Fator água cimento (a/c) 
A fixação deste parâmetro foi feita tomando como referência os critérios de 
durabilidade e a resistência mecânica requerida pelo concreto nas idades de 
interesse. 
A resistência à compressão foi o principal parâmetro da resistência mecânica a 
ser considerado. O valor da relação água/cimento foi estimado com base na curva de 
Abrams mostrado na figura 14 que por sua vez, deve ser determinado em função do 
tipo de cimento. 
40 
 
 
 
 
Figura 14 - Gráfico para determinação da relação água/cimento (a/c) em função das 
resistências do concreto e do cimento os 28 dias de idade. 
 
Fonte: Rodrigues (1998). 
 
• Estimativa do Consumo de Água do Concreto (Ca) 
A quantidade de água necessária para que a mistura fresca adquira uma 
determinada consistência, medida pelo abatimento do tronco de cone, segundo 
Rodrigues (1998), depende basicamente da granulometria, da forma e textura dos 
grãos, mais especificamente, da área específica do agregado total da mistura. 
Considerando a dificuldade em expressar o consumo de água na mistura por 
meio de uma lei matemática, este autor apresenta como estimativa inicial do consumo 
de água por metro cúbico de concreto, os valores constantes mostrados na figura 15. 
 
 
 
 
 
41 
 
 
 
 
Figura 15 – Estimativa do consumo de água por metro cúbico de concreto em função do 
Diâmetro Máximo Característico do Agregado e do abatimento da mistura. 
 
Fonte: Rodrigues (1998). 
 
• Estimativa do Consumo de Cimento (Cc) 
Feita a estimativa do consumo de água por metro cúbico de concreto e adotada 
a relação água/cimento, a estimativa do consumo de cimento pode foi obtida pela 
equação (2). 
 
𝐶𝑐 = 
𝐶𝑎
(𝑎/𝑐)
 
 Equação (2) 
Onde: 
Cc = Consumo de Cimento 
Ca = Consumo de água 
a/c = Relação água/cimento 
 
• Estimativa do Consumo de Agregados 
O método permite a obtenção de misturas com uma determinada consistência 
aliada ao menor volume de vazios inter-grãos possíveis. Assim, determinou-se um 
teor ótimo do agregado graúdo na mistura por meio de uma proporção adequada entre 
a relação dos agregados graúdo/miúdo, partindo-se do princípio de colocar na mistura 
o máximo volume de agregado compactado seco por metro cúbico de concreto. Na 
figura 16 podem-se observar os valores que foram determinados experimentalmente 
pela Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP), apresenta os volumes 
compactados a seco de agregado graúdo, por metro cúbico de concreto, em função 
42do Diâmetro Máximo característico do agregado graúdo (φmáx.) e do Módulo de 
Finura (MF) do agregado miúdo. 
Figura 16 – Volume compactado seco (Vpc) de agregado graúdo por metro cúbico de 
concreto. 
 
Fonte: Rodrigues (1998). 
 
A estimativa do Consumo do agregado graúdo (Cb) por metro cúbico de 
concreto foi dada pela equação (3). 
 
𝐶𝑏 = 𝑉𝑏 ∗ 𝑀𝑢 
 Equação (3) 
 
Onde: 
Cb = Consumo de agregado graúdo por metro cúbico; 
Vb = Volume do agregado graúdo (brita) seco por metro cúbico de concreto; 
Mu = Massa unitária compactada do agregado graúdo (brita). 
 
 No caso de misturas que utilizem dois ou mais agregado graúdo, Rodrigues 
(1998) recomenda que adote uma proporção entre os agregados graúdos que permita 
o menor volume de vazios. Isso é obtido quando os agregados são compactados em 
uma proporção tal que se obtenha a máxima massa unitária na condição compactada 
dos agregados. A figura 17 apresenta as proporções entre as britas que permitiram o 
menor volume de vazios, segundo experimentos desenvolvidos na ABCP. 
43 
 
 
 
 
Figura 17 – Proporções entre britas que possibilitam o menor volume de vazios inter-grãos. 
 
Fonte: Rodrigues (1998). 
 
A estimativa do consumo do agregado miúdo (Cm), quando já determinados 
os consumos do cimento, água e agregado graúdo, é imediato. Isso se deve ao fato 
que por princípio, o volume de concreto é formado pela soma dos volumes absolutos 
dos materiais que o constituem. Assim, para 1,0 metro cúbico de concreto, o volume 
do agregado miúdo é dado pela equação (4). 
 
𝑉𝑚 = 1 − (
𝐶𝑐
𝛾𝑐
+ 
𝐶𝑏
𝛾𝑏
 + 
𝐶𝑎
𝛾𝑎
) 
 Equação (4) 
Onde: 
 
Vm = Volume de areia por metro cúbico de concreto; 
Cc = Consumo de cimento; 
Cb = Consumo de Brita; 
Ca = Consumo de água; 
γc = Massa específica do cimento; 
γb = Massa específica da brita; 
γa = Massa específica da água; 
γm = Massa específica da areia. 
 
O consumo de areia por metro cúbico de concreto foi obtido pela equação (5). 
 
𝐶𝑚 = 𝛾𝑚 ∗ 𝑉𝑚 
 
 Equação (5) 
Onde: 
44 
 
 
 
 
 
Cm = Consumo de areia; 
γm = Massa específica da areia; 
Vm = Volume de areia por metro cúbico de concreto. 
 
• Apresentação do traço de concreto 
A representação do traço, com relação ao unitário do cimento, é apresentada 
segundo a expressão (6). 
 
𝐶𝑐
𝐶𝑐
∶ 
𝐶𝑚
𝐶𝑐
 ∶ 
𝐶𝑏
𝐶𝑐
∶ 
𝐶𝑎
𝐶𝑐
 
 Equação (6) 
 
Onde: 
 
Cc = Consumo de cimento; 
Cm = Consumo de areia; 
Cb = Consumo de Brita; 
Ca = Consumo de água. 
 
4.2- Caracterizações do Cimento 
 
4.2.1- Tipo de Cimento 
Para o concreto autocicatrizante foi utilizado o cimento Portland CP III 40 RS 
(Figura 18) e para o concreto convencional foi utilizado o Cimento Portland CP II 32. 
A composição do cimento CP III 40 RS contém 35-70% de partículas de escória de 
alto-forno, essenciais para a construção do concreto autocicatrizante. 
 
 
 
 
 
 
 
45 
 
 
 
 
Figura 18 - Cimento Portland CPIII 40 RS. 
 
Fonte: Cimentec (2020). 
 
 
4.3- Caracterizações do Agregado Miúdo 
 
4.3.1- Granulometria 
Para determinar a análise granulométrica dos agregados, foi utilizada como 
referência a NBR NM 248 – Agregados – Determinação da composição 
granulométrica, de 2003. Neste ensaio foram utilizadas as peneiras da série 
intermediária (Figura 20) com as seguintes aberturas em mm: 38; 25; 19; 12,5; 9,5; 
6,3;4,8; 2,4; 1,2; 0,6; 0,3; 0,15. 
Conforme especificado por norma, para o agregado com dimensão máxima 
característica < 4,8 mm, aplicou-se duas amostras de 500 g cada, nomeadas de M1 
e M2 para a realização do ensaio. Inicialmente, as amostras foram secas em estufa 
por 24 horas e ao retirar, após as mesmas estarem em temperatura ambiente, foi 
estabelecida suas massas. Foram colocados sobre o conjunto de peneiras e agitados 
mecanicamente as amostras pelo período de 4 minutos, para que haja a separação 
dos diferentes tamanhos de grãos. Ao término, o material retido foi pesado em cada 
peneira. 
Da mesma forma foi procedido a amostra m2, para que ao concluir o ensaio 
possam ser calculados os valores médios das porcentagens retidas e acumuladas. 
 
 
46 
 
 
 
 
Figura 19 – Peneiras para a realização do ensaio. 
 
Fonte: Autoria própria, 2020. 
 
4.3.2 - Massa Unitária 
A massa unitária é a relação entre a massa do agregado lançado no recipiente 
e o volume deste recipiente. Para comprovar esta relação, foram seguidos os métodos 
da NBR NM 45 – Agregados – Determinação da massa unitária e do volume de vazios, 
de 2006. O método escolhido da norma foi o C, pois é utilizado para determinar a 
massa unitária de material no estado solto. 
Deste modo, foram estabelecidas a massa do recipiente utilizado e então colocado o 
agregado, com o auxílio de uma concha, até ultrapassar o limite disponível. Com uma 
haste de aço retirou-se a quantidade em excesso do agregado com o arrasamento e 
determinado a massa do mesmo e do recipiente. A fim de chegar mais próximo dos 
resultados exatos, os ensaios foram realizados em duas amostras para assim obter 
uma média aritmética. 
 
 
Sendo assim, a massa unitária das amostras foi calculada pela seguinte 
equação (7): 
ρap = 
mar − mr
V
 
 
 Equação (7) 
Onde: 
ρap= massa unitária do agregado (kg/m³); 
mar= massa do recipiente mais agregado (kg); 
47 
 
 
 
 
mr= massa do recipiente vazio (mm); 
V= volume do recipiente (m³). 
 
4.3.3- Finura 
 
A mesma norma, NBR 7217, apresenta o método para definir o módulo de 
finura do agregado. O cálculo foi feito com base nas somas de porcentagens retidas 
acumuladas em massa, nas peneiras de série normal, dividido por cem, mostrado na 
equação (8): 
 
Mf = ∑
% retida acumulada
100
 
 
 Equação (8) 
Onde: 
Mf = Módulo de finura 
 
4.3.4- Massa Específica 
Para este experimento, foi aplicado um dos métodos mais utilizados para esta 
determinação, a NBR 9776 – Agregados – Determinação da massa específica de 
agregados miúdos por meio do frasco de Chapman, de 1987. Os resultados deste 
ensaio não apresentaram totalidade em precisão, porém determinado por norma, são 
aceitáveis para as aplicações em tecnologia do concreto. 
Deste modo, foi pesada uma amostra de 500 g do agregado miúdo e colocado 
em uma estufa a 100 ºC por 24 horas para que seque. Logo após, foi preenchido o 
frasco de Chapman até a marca de 200 ml com água e posteriormente colocado uma 
parcela da amostra do agregado. Para fazer este processo de forma correta utilizou-
se o auxílio de um funil cano longo com a finalidade de não umedecer 
demasiadamente as paredes do frasco e consequentemente, evitar que o material 
fosse perdido. 
Em seguida, com movimentos circulares, o frasco foi agitado com o intuito de 
eliminar os vazios presentes na mistura água e agregado. Foi feito o mesmo 
procedimento adicionando a outra parcela da amostra. 
48 
 
 
 
 
Para finalizar o ensaio a leitura final do nível de água foi realizada, sendo o 
volume de água deslocado pelo agregado. O procedimento foi realizado duas vezes 
para que analise uma média aritmética