Avaliação da influência do empacotamento do esqueleto granular no módulo de elasticidade de concretos convencionais

Orientador : Profª. Drª. Nayara Soares KleinCoorientador : Prof. Dr. Wellington MazerDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Construção Civil. Defesa: Curitiba, 10/06/2016Inclui referências : f. 132-139Area de concentração : Materiais e estruturasResumo: Em projetos de estrutura de concreto armado, a resistência à compressão é o principal parâmetro de especificação. O desenvolvimento da tecnologia do concreto tem possibilitado o aumento da resistência do concreto à compressão, com uma preocupação com a durabilidade destas estruturas. Esse aumento tem possibilitado que as estruturas de concreto armado, por questões arquitetônicas e mercadológicas, se tornem cada vez mais esbeltas. Logo, a deformação passa a ser cada vez mais relevante nos aspectos de utilização, desempenho e manutenção das edificações. Nesse contexto, o módulo de elasticidade passa a assumir importância tão relevante quanto à resistência à compressão. Os problemas decorrentes de deformações excessivas acarretam em ônus aos construtores, uma vez que as medidas corretivas adotadas demandam acréscimo de custos. Por conseguinte, o presente trabalho tem por objetivo avaliar a influência do empacotamento dos agregados, areia e brita, no módulo de elasticidade estático e dinâmico de concretos convencionais, com resistências de 25 e 40 MPa. Para isso, foram produzidos concretos com a estrutura granular modificada utilizando técnicas de empacotamento de partículas. Estudou-se, também, a influência do teor de agregados no módulo de elasticidade. Em estado fresco, avaliou-se a consistência, através de slump test, e a massa específica. No estado endurecido, foram estudadas as propriedades de resistência à compressão, módulo de elasticidade estático e massa específica. Além disso, foram executados ensaios de absorção de água por imersão e capilaridade, resistividade elétrica e módulo de elasticidade dinâmico através de ultrassom. As propriedades do concreto com estrutura granular modificada foram, então, comparadas com as obtidas para um concreto convencional, tido como referência. Como resultado, foi possível produzir concretos com a mesma resistência à compressão, reduzindo-se o consumo de cimento através do empacotamento em 49 kg/m³ (C25) e 15 kg/m³ (C40). O módulo de elasticidade estático foi incrementado em 10,5%, 8,0% e 6,6% para o concreto de classe C25, segundo resultados dos medidores tipo compressômetro mecânico, extensômetro elétrico de fixação externa e extensômetro elétrico de colagem superficial, respectivamente, para 28 dias e 3,2%, 10,9% e 9,5% para o concreto de classe C40, quando do uso dos medidores tipo compressômetro mecânico, extensômetro elétrico de fixação externa e extensômetro elétrico de colagem superficial, respectivamente, para a idade de 28 dias. Quanto à variação do teor de agregados, observou-se que o módulo de elasticidade estático aumentou à medida que se aumentava o teor de agregados em relação ao cimento, mantendo constante a relação a/c e abatimento. Palavras-chave: Módulo de elasticidade. Medidor de deformação. Empacotamento de partículas. Agregados. Modelos de previsão.Abstract: In projects of reinforced concrete structure, compressive strength is the main specification parameter. The development of concrete technology has enabled the increase in concrete compressive strength, with a concern for the durability of these structures. This increase has enabled the reinforced concrete structures for architectural and market issues become increasingly slender. Therefore, the deformation becomes increasingly important in the aspects of use, performance and maintenance of buildings. In this context, the elastic modulus begins to assume importance so relevant for compressive strength. The problems arising from excessive deformations lead in burden to builders, since the corrective measures adopted require cost extra. Therefore, this study aims to evaluate the influence of the packing of aggregates, sand and gravel, in the static and dynamic modulus of elasticity of conventional concrete, with resistances of 25 and 40 MPa. To this, they were produced concrete with modified grain structure utilizing particle packing techniques. He studied also the influence of the aggregate content in modulus of elasticity. In a cool state, the consistency was evaluated by the slump test and the density. In the hardened condition, the compressive strength properties were studied static modulus of elasticity and density. Furthermore, it was performed by water absorption and wicking test, electrical resistivity and dynamic modulus of elasticity by ultrasound. The properties of concrete with modified grain structure were then compared with those obtained for a conventional concrete had by reference. As a result, it was possible to produce concrete with the same compressive strength, reducing the consumption of cement through the packaging in 49 kg/m³ (C25) and 15 kg/m³ (C40). The static modulus of elasticity was increased by 10.5%, 8.0% and 6.6% for C25 class concrete, according to the results of the dial indicators, externally fixed strain gages and electrical surface bonded strain gages, respectively for 28 days and 3.2%, 10.9% and 9.5% for C40 class concrete, when using the dial indicators, externally fixed strain gages and electrical surface bonded strain gages, respectively, for the age of 28 days. As regards the variation of the aggregate content, it was observed that the static modulus of elasticity was increased as increasing the aggregate content in the cement, maintaining constant the ratio w/c and reduction. Keywords: Modulus of elasticity. Strain gage. Particle packing. Aggregate packaging. Forecasting models