Análise da influência da substituição do agregado miúdo natural por materiais granulares porosos residuais na fase plástica de concretos

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil.A influência da incorporação de materiais granulares reciclados na fase plástica de concretos é analisada nesta pesquisa. Os agregados reciclados são provenientes de resíduos (RES) de construção e demolição (RCD) e da queima do carvão mineral para geração de energia (CZP) em substituição ao agregado miúdo natural. Substituições parciais e totais foram realizadas. Inicialmente, uma metodologia de substituição dos RES é proposta, já que há grande dificuldade para o estabelecimento preciso da equivalência de volume entre os RES em relação ao agregado miúdo natural (AGN). Ensaios de absorção de água por capilaridade foram executados em amostras granulares de mesclas AGN-RES e os resultados mostraram grande intensidade de absorção de água pelos RES em comparação ao AGN, principalmente por sua natureza porosa. A influência dos agregados reciclados RCD e CZP sobre a cinética de hidratação do cimento Portland foi analisada utilizando o ensaio de calorimetria semi-adiabática. Argamassas com proporcionamento dos materiais associado aos traços dos concretos para as medições dos parâmetros da fase plástica foram produzidas e os resultados mostraram uma importante influência dos RES. As argamassas com RCD e CZP mostraram uma tendência de aumento do valor dos parâmetros de calor estudados com o aumento do teor de RES. Nas argamassas com RCD, os principais efeitos foram: o potencial de contribuir com pontos extras de nucleação e uma possível retomada da hidratação de alguma parcela cimentícia anidra. Já nas argamassas com CZP foi devido principalmente ao calor específico menor e menor perda de calor, conseqüentemente maior quantidade de ar interno ao grão, aumentando o isolamento térmico da mistura, sem que houvesse perda de calor. A análise das modificações na fase plástica de três séries de concretos (S1, S2 e S3) pela incorporação de CZP foi estudada para os seguintes parâmetros: perda de água por exsudação e evaporação, cinética de calor de hidratação, evolução da pega e deformação por retração plástica. Os resultados mostraram que há influência significativa do tipo de dosagem da série e também que o agregado reciclado poroso poderá exercer uma função de reservatório de água para posterior liberação, para o caso de S1. Em S2 e S3 não há uma clara tendência nessa direção. Por fim, há grande possibilidade da aplicação desses resíduos em concretos sem que conduza a resultados negativos no desempenho de concretos no estado fresco. Isso se comprova por resultados positivos obtidos em alguns teores de substituição nas séries de concretos estudados, principalmente os maiores teores em S1 e menores teores em S2 e S3