Structural lightweight concrete : Performances physical, thermal, mechanical and microstructural

A busca por materiais alternativos, de baixa massa específica, que possua redução na transferência de propagação de calor, associado à facilidade de manuseio e aplicação em concretos estruturais e estruturas de vedação, representa grande desafio na formulação e conhecimento do desempenho dos concretos leves. O concreto leve possui tecnologia pouco difundida em nível nacional e surge no cenário atual como um material inovador e alternativo ao concreto convencional. Frente ao exposto, este trabalho estudou concretos leves estruturais elaborados com duas graduações distintas de argila expandida e, com a finalidade de promover à manutenção das propriedades mecânicas, adicionou-se aditivo superplastificante e sílica ativa. Desenvolveu-se cinco traços distintos, que apresentaram reologia adequada, sem apresentar fenômenos de segregação e exsudação. Estudou-se algumas propriedades físicas, como índice e perda de consistência, absorção de água e massa específica do estado fresco e endurecido, os quais apresentaram uma média de 2000 kg/m3, classificando os concretos, de acordo com o ACI 213R-03 (2003), como leves. As principais propriedades mecânicas analisadas foram, resistência à compressão, apresentando, em média, 40 MPa, valor acima do mínimo prescrito pela ABNT NBR 6118:2007, para concretos estruturais, além da resistência à tração e módulo de elasticidade, as quais serviram como fundamentação na qualificação dos concretos leves estruturais, visando às exigências técnicas nacionais e internacionais para sua classificação e uso. Também foram realizados ensaios de condutividade térmica, por meio do método da placa quente protegida ("Hot Plate"), os quais apresentaram bons resultados, mostrando-se adequados no quesito desempenho térmico, de acordo com a revisão bibliográfica, bem como, com a norma nacional de desempenho térmico (ABNT NBR 15220:2005). Foram obtidas informações microestruturais sobre a zona de transição entre os agregados, convencionais e leves, e sua matriz de cimento. Foram realizadas comparações entre a massa específica seca e a resistência à compressão, assim como, comparações entre a massa específica seca e o módulo de elasticidade, sendo que tais resultados comprovam a possibilidade da utilização do concreto leve em elementos estruturais. Sugere-se, então, utilizar este concreto em painéis de vedação, pois associa-se a baixa massa específica, o conforto térmico e a resistência mecânica.The search for alternative materials, low density, having reduced transfer of heat propagation, combined with ease of handling and application in structural concrete and seal structures, constituting a major challenge in the design and understanding of the performance of lightweight concrete. The lightweight concrete technology has little known at the national level and in the current scenario emerges as an innovative and alternative material to conventional concrete. Based on these, this paper studied structural lightweight concrete made with two different grades of expanded clay, and with the purpose of promoting the maintenance of the mechanical properties was added superplasticizer and silica fume. Developed five distinct traits, which showed adequate rheology, without presenting phenomena of segregation and oozing. We studied some physical properties, such as loss of consistency index, water absorption and density of fresh and hardened, which had an average 2000 kg/m3, classifying the concrete according to ACI 213R-03 (2003), as light. The main mechanical properties were analyzed, compressive strength, with an average of 40 MPa, above the minimum prescribed by ABNT NBR 6118:2007, structural concrete, beyond the tensile strength and modulus of elasticity, which served as the basis the qualification of structural lightweight concrete, aimed at national and international technical requirements for classification and use. Thermal conductivity tests were also carried out by means of the hot plate protected ("Hot Plate") method, which showed excellent results, proving to be adequate thermal performance in the category, according to the literature review, as well as with the national standard for thermal performance (ABNT NBR 15220:2005). Microstructural information on the transition zone between aggregates, conventional and light, and its cement matrix were obtained. Comparisons between dry density and compressive strength as well as comparisons between the dry density and modulus of elasticity were performed, and these results show the possibility of using lightweight concrete in structural elements. Then it is suggested to use this concrete fence panels, as is associated with low density, thermal comfort and strength