Estudo do comportamento dos betões autocompactáveis

Mestrado em Engenharia CivilO presente trabalho teve como objectivo estudar o papel dos diferentes constituintes no estado fresco e no estado endurecido em betões autocompactáveis. Avaliaram-se características como os parâmetros reológicos, a trabalhabilidade, a resistência à segregação, resistência mecânica e à penetração de cloretos. Para tal, foi feita uma pesquisa sobre os conceitos referentes ao betão autocompactável no estado fresco como a reologia e a importância dos constituintes na formulação das misturas que tiveram influência no estado endurecido. Primeiramente, foi criada uma formulação padrão com a ajuda de um reómetro adequado para betões de forma a poder servir de comparação às formulações criadas posteriormente. Pretendeu-se que esta formulação tivesse uma tensão de cedência e viscosidades baixas e um diâmetro de espalhamento elevado quando comparados com os de um betão normal. Foi avaliado o efeito do superplastificante e verificou-se que este leva a pasta a entrar em exsudação a partir de um certo valor, fenómeno que provoca uma diminuição das propriedades mecânicas no estado endurecido. Observou-se o efeito da razão água/cimento e verificou-se que há um limite inferior onde a formulação deixa de poder ser considerada betão autocompactável devido à baixa trabalhabilidade e espalhamento, apesar de valores superiores na resistência mecânica. A introdução de um metacaulino como substituição parcial do cimento trouxe vantagens tanto nos parâmetros reológicos e espalhamento como nas propriedades no estado endurecido até uma determinada percentagem, que ao ser ultrapassada prejudicou qualquer uma das propriedades. A adição de um filler calcário revelou-se pouco vantajosa quando comparada com a adição do metacaulino com o efeito de filer. Para os mesmos teores de adição, o metacaulino revelou menores valores de viscosidade que o filer para uma pequena perda de espalhamento. Ao mesmo tempo, para os mesmos teores de superplastificante a presença de exsudação nas formulações com filer é constante levando isto a uma diminuição das propriedades mecânicas quando comparadas com as do metacaulino.The present study had the goal of studying the role of the different constituents in the fresh and hardened state of self-compacting concretes. Some features as rheological parameters, workability, resistance to segregation, mechanical properties, and resistance to chloride penetration were evaluated. Thus, a research has been made to concepts related to self-consolidating concrete in fresh state as rheology and the importance of the paste constituents which had influence in the hardened state. Firstly, a standard formulation was created supported by a concrete rheometer which was done in order to act as a basis for comparison for different formulations. It was intended that this formulation had a low viscosity and yield stress as well as a high spreading diameter when compared to a normal concrete. The superplastifier effect was evaluated and it was observed that bleeding occurs after a certain value, which brings a decrease to the mechanical properties in the hardened state. Water/cement ratio was observed and it can be concluded that after an inferior limit the formulation can no longer be called a self-compacting concrete due to its low spreading value even though it has achieved bigger values of compressive strength and elastic modulus. The addition of metakaolin as a partial substitution of binder has brought advantages both to fresh properties and hardened ones until a certain limit after which any of those suffers a decrease. Limestone filler addition has revealed disadvantageous when compared to metakaolin addition with filler effect. For the same contents, metakaolin has revealed lower viscosity values even if it had a slight decrease in the spreading diameter. At the same time, for the same superplastifier contents bleeding occurs for the formulations with limestone filler for any content which leads to a decrease in the mechanical properties when compared to metakaolin formulations