Estudo de composição para concreto extrudável para pré fabricados

Bem estabelecido e amplamente utilizado nas indústrias de polímeros e cerâmicas, o processo de extrusão vem sendo também explorado pela indústria de concreto. Embora a indústria de pré fabricados estruturais de concreto utilize superplastificantes, ainda não existem ensaios específicos para caracterizar o comportamento no estado fresco de concretos utilizados para extrusão. Foi observado que, mesmo em empresas de grande porte, a avaliação consiste no ensaio de abatimento em tronco de cone e na experiência intuitiva de um funcionário ao manipular o concreto com uma pá manual. No entanto o lançamento do concreto nos moldes é realizado por máquinas extrusoras que possuem maior força e constância na aplicação. Assim, a extrudabilidade do concreto é baseada no ensaio de “slump test” e na avaliação pessoal do operador, sendo confirmado num lote piloto no próprio processo industrial. Este trabalho teve como base o processo de fabricação de telhas extrudadas autoportantes. Visando simular algumas condições do processo de produção, foi realizada uma adaptação do ensaio da caixa-L, no qual foi inserido um vibrador de mangote no reservatório da caixa. O ensaio consistiu em avaliar o comportamento do concreto ao ser inserido no reservatório da caixa-L e logo após a abertura da comporta, com e sem vibração prévia do concreto no reservatório, para assim melhor definir um procedimento de ensaio. Para uma análise reológica foi proposta a realização de ensaio de squeeze-flow, realizado com argamassa e concreto da dosagem de concreto para extrusão. Foram utilizadas as mesmas configurações do ensaio utilizado para a argamassa: máquina de ensaio do tipo universal, célula de carga de 2000 N, prato superior e amostra, ambos com 10 cm de diâmetro, deformação livre, e com o diâmetro do punção igual ao diâmetro da amostra. Ensaios para adaptação da altura da amostra (5 cm) foram realizados de modo a evitar que ao invés de se deformar por cisalhamento ocorresse a compressão simples da brita. Foi realizada caracterização das matérias primas e testes de compactação, que determinaram a melhor proporção entre a areia fina natural, areia artificial e brita nas seguintes proporções: 25%: 25%: 50% e 0%: 50%: 50%, em massa. Para cada uma destas proporções, foram determinadas composições para o concreto com valores de “m” variando de 4,0, 4,5 e 5,0, que reduzem a quantidade de cimento em até 16%. Utilizou- se aditivo superplastificante de 3a geração à base de Policarboxilato. Para definir os teores de aditivo, foi realizado ensaio de slump test, referência na indústria para escolha de composição, definindo assim as 16 composições para estudo. A realização do ensaio possibilitou criar uma metodologia para verificar o comportamento do concreto sobre vibração, fornecendo informações tais como: aparência, coesão, tixotropia e o perfil do fluxo. Isso pode permitir realizar ajustes reais de trabalhabilidade do concreto com base nas características do processo de produção e perfil da peça extrudada. A análise reológica verificou que as condições de fluxo sofridas pela argamassa não são mantidas para o concreto, principalmente quanto à coesão e aderência. Outros fatores também foram observados, como a segregação, exsudação e comportamento ao longo do tempo. Os resultados mostram que ocorrem diferenças significativas, sendo que algumas características apresentadas na argamassa não se reproduzem no concreto. Ensaios de resistência mecânica à compressão mostraram que todas as composições atendem ao valor mínimo previsto em norma e quanto à trabalhabilidade observou-se que as composições somente com areia artificial apresentaram falta de coesão, perceptível no ensaio de slump test. Definiu-se o ensaio de caixa-L adaptado com vibração prévia como melhor procedimento de ensaio. Os resultados mostraram que mesmo composições com abatimento nulo, que seriam descartadas pela indústria, apresentaram trabalhabilidade e fluíram com vibração, sendo que os teores de aditivo influenciaram no perfil e no tempo do escoamento.A well established and widely used in the industries of ceramics and polymers, the extrusion process has been also explored by the concrete industry. Although the industry of prefabricated structural concrete using superplasticizers, there are still no specific tests to characterize the behavior in the fresh concrete used for extrusion. Although the industry prefabricated concrete structural use superplasticizers, there're not no specific tests to characterize the behavior of the fresh concrete used for extrusion. It was observed that, even in large companies, the evaluation consists of the slump test in truncated cone and the intuitive experience of an employee to handle the concrete with a shovel manual. However the concrete cast in molds is done by extruding machines that have greater strength and consistency in application. Thus extrudability of concrete is based on the testing of "slump test" and the personal evaluation of the operator, being confirmed in a pilot batch in industrial process itself. This work was based on the manufacturing process of extruded tiles freestanding. Aiming to simulate some of the conditions of the production process, there was an adaptation of the test box-L, which was inserted in the reservoir hose vibrator housing. The test consisted in assessing the behavior of the concrete to be inserted into the reservoir from the L-box and immediately after opening the gate, with and without prior vibration of concrete in the tank, so as to better define a test procedure. For a rheological analysis was proposed to carry out squeeze flow test conducted with concrete mortar and concrete strength for extrusion. We used the same settings as used for the test mortar testing machine universal type, load cell 2000 N, and sample top plate, both 10 cm in diameter, free deformation, and the punch diameter equal to the diameter sample. Assays for adjusting the height of the sample (5 cm) were made in order to avoid that instead of being deformed by the compressive shear occur in the gravel. Was performed characterization of raw materials and compression testing which determined the best ratio between the fine sand natural, artificial sand and gravel in the following proportions: 25%: 25%: 50% to 0%: 50%: 50% by mass. For each of these ratios were determined for concrete compositions with values of "m" ranging from 4.0, 4.5 and 5.0, which reduces the amount of cement up to 16%. We used superplasticizer 3rd generation based Polycarboxylate. To set the content of admixture slump test was performed test, the industry benchmark for the choice of composition, thereby setting the 16 estudo.Para compositions for each of these ratios were determined for concrete compositions with values of "m" varying from 4.0, 4.5 and 5.0, which reduces the amount of cement up to 16%. We used superplasticizer 3rd generation based Polycarboxylate. The main test possible to create a methodology to assess the behavior of concrete on vibration, providing information such as: appearance, cohesion, thixotropy and flow profile. This can make adjustments allow real concrete workability based on the characteristics of the production process and extruded profile part. The rheological analysis verified that the flow conditions experienced by the cement is not retained in the concrete, especially in regard to cohesion and adhesion. Other factors were also observed, such as segregation, exudation and behavior over time. The results show that significant differences occur, and some features disclosed in the mortar on the concrete not reproduced. Testing of mechanical strength showed that all compositions meet the minimum standards set out in and about the workability was observed that the compositions only with artificial sand showed a lack of cohesion noticeable slump test. Set up the test L-box pre adapted as best vibration test procedure. The results showed that even compositions with zero rebate which would be discarded by the industry had flowed workability and vibration, and the admixture levels and influence the time profile of the flow