Concretos com substituição parcial do agregado natural por resíduos de EVA : influência em propriedades físicas, mecânicas, microestruturais e de durabilidade

CAPESNo presente trabalho, fez-se um estudo sobre a substituição parcial do agregado natural por resíduos de EVA (etileno acetato de vinila), avaliando quais as influências em propriedades físicas, mecânicas, microestruturais e na durabilidade de concretos de consistência plástica. Para tal, foram realizadas três etapas: a dosagem dos concretos EVA, a avaliação das condições de absorção prévia do EVA em água, e as condições da durabilidade dos concretos EVA. Com a concretização dessas etapas, foram propostos dois traços com a mesma proporção entre cimento e agregados, 1: 2,3 (1: m; em volume), sendo um deles substituindo totalmente a brita por EVA, mas ambos mantendo a mesma relação água/cimento (0,49; em massa). Portanto, foram propostas para aplicação em concreto estrutural, limitado a 30 MPa, a dosagem com substituição parcial da brita por EVA, com teor de até 18 % de EVA em relação ao volume total de agregados (miúdo e graúdo); e para aplicação em concreto não estrutural (15 MPa) a dosagem com teor de até 44% de EVA em relação ao volume total de agregados. Quanto à imersão prévia do agregado de EVA em água, concluiu-se que tal procedimento é desnecessário e desaconselhável, devido ter deixado a zona de transição pasta-agregado de EVA mais porosa, se comparada com a amostra sem imersão prévia. Nas propriedades físicas e mecânicas dos concretos, o EVA causa algumas alterações influenciadas pelo teor de EVA incorporado, aliado aos arranjos entre as partículas dos elementos que compõem o compósito. As propriedades mais influenciadas são à perda de resistência mecânica, a redução do módulo estático de elasticidade à compressão e a diminuição da densidade do concreto. Quanto às condições da durabilidade, no que se refere aos ataques por cloretos de sódio, não há influência significativa no comportamento dos concretos com uso de EVA, sem imersão prévia em água, se comparados aos concretos convencionais. Entretanto, ao se utilizar agregados de EVA imersos previamente em água, devido à maior porosidade na zona de transição, existe uma tendência de maior concentração de cloretos no interior da pasta. Em relação a ataques por sulfato de sódio, nos concretos com teores de EVA acima de 44% em volume, em relação ao total de agregados, ocorreu uma tendência de diminuição da resistência à tração. Conclui-se que o uso do resíduo de EVA como agregado leve em concretos de consistência plástica, apresenta-se como uma alternativa viável, limitado a resistência à compressão de até 30MPa e para concretos com baixo módulo de elasticidade, e deve-se ter ressalva com seu uso em condições severas de presença de sulfatos, sendo mais apropriada sua aplicação sem a imersão prévia em água.In this work, a study about partial substitution of natural aggregate by EVA (ethylene vinyl acetate) residue was carried out with the objective of evaluating the influence of EVA on physical, mechanical, microstructural and durability properties of concretes of plastic consistency. To achieve these goals, three steps were taken: the EVA concrete mixture; assessment of previous absorptions conditions of EVA in water; the durability conditions of EVA concrete. With the completion of these steps, two mixtures were proposed, both with the same proportion between cement and aggregates, 1: 2.3 (1: m, in volume), one of these mixture with total replacement of gravel by EVA, but both with the same (w/c) ratio (0.49; in mass proportion).Two distinct mixtures were proposed: one mixture for use in structural concrete and limited to 30 MPa with partial replacement of gravel by EVA, containing up to 18% EVA in relation to total volume of aggregates (coarse and fine aggregates); and the other one containing up to 44% EVA in relation to total volume of aggregates, for use in nonstructural concrete (15Mpa). As for the previous immersion in water of EVA aggregate, it was concluded that this procedure is unnecessary and inadvisable because the transition zone: cement paste-EVA aggregate turned out to be more porous when compared to the EVA paste without previous immersion. EVA causes some changes in the physical and mechanical properties of concrete influenced by the content of incorporated EVA, together with the arrangements between the particles of the elements that make up the composite. Thus, loss of strength, decrease of static modulus of elasticity in compression of hardened concrete and decrease of density of concrete are the most affected properties. On terms of durability, there is no significant influence on the behavior of concretes using EVA submitted to sodium chloride attack, without prior immersion on water, when compared to conventional concrete. However, when using EVA aggregates previously immersed in water, there is a trend towards greater concentration of chloride inside the cement paste, due to the higher porosity in the transition zone. There was a trend of decrease of tensile strength, with regards to sodium sulfate attack in concretes with levels of EVA above 44 % in volume in relation to the total aggregates. It follows that the use of residue of EVA as lightweight aggregate in concrete of plastic consistency is a feasible alternative, being limited only to the use of concrete of compressive strength up to 30MPa and to low modulus of elasticity concrete. Care must be taken when using it use in severe conditions in the presence of sulfates, being more suitable its application without the prior immersion in water