66ª Reunião Anual da SBPC

Resumo aceito para apresentação na 66ª Reunião Anual da SBPC pela(o): SBPC - SOCIEDADE BRASILEIRA PARA O PROGRESSO DA CIÊNCIA

B. Engenharias - 1. Engenharias - 2. Engenharia Civil

AVALIAÇÃO DA ADERÊNCIA ENTRE CONCRETOS DESENVOLVIDOS COM RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO E O AÇO PELO MÉTODO APULOT

Arthur Gusson Baiochi - Faculdade de Engenharia Civil – PUC-Campinas Lia Lorena Pimentel - Orientadora – Faculdade de Engenharia Civil – PUC-Campinas

INTRODUÇÃO:

A grande dificuldade na reutilização dos resíduos de construção e demolição (RCD) é o fato deles nem sempre apresentarem uniformidade, pois são constituídos de proporções variadas de concreto, argamassa e material cerâmico. Por isso, sua aplicação tem sido majoritariamente não estrutural. Em países europeus, entretanto, a adição de agregados reciclados é permitida por norma em concretos para fins estruturais, dependendo da classe de resistência. No caso do concreto armado a ligação aço-concreto é primordial. Tais materiais devem agir solidariamente absorvendo os esforços que lhes são aplicados, algo que é garantido pela aderência. O conhecimento desse mecanismo é fundamental, já que ele garante boa capacidade de carga em estruturas de concreto armado e é condição básica para o controle da fissuração. Sendo assim, é primordial o estudo das tensões de aderência entre o aço e o concreto com RCD, visando sua aplicação estrutural. Para mensurar essas tensões, optou-se pelo método APULOT, uma modificação do tradicional pull-out test. O APULOT foi desenvolvido para facilitar o ensaio de arrancamento direto, permitindo sua realização em canteiros de obras. Além disso, o método apresenta um viés sustentável, já que são utilizadas garrafas PET como molde para o corpo de prova.

OBJETIVO DO TRABALHO:

Este trabalho foi norteado por dois objetivos: determinar, pelo método de arrancamento direto APULOT, a tensão de aderência entre o aço e o concreto feito com resíduos de construção civil, e avaliar de que modo a substituição em diferentes proporções dos agregados convencionais por agregados oriundos de resíduos da construção civil interfere na aderência.

MÉTODOS:

Inicialmente, foram determinadas as características dos agregados miúdos (massa unitária - NBR NM 45; massa especifica - NBR NM 52; teor de finos - NBR NM 46; composição granulométrica - NBR NM 248; e módulo de finura – NBR 7211) e graúdos (massa unitária - NBR NM 45; massa específica e capacidade de absorção de água - NBR NM 53; teor de finos - NBR NM 46; e composição granulométrica - NBR NM 248) para os agregados naturais e reciclados. Então, foi desenvolvido um traço de concreto referência segundo o método da ABCP, com resistência prevista de 60MPa, e dois traços com modificações: o MG50, com 50% de substituição do agregado natural graúdo por resíduos graúdos, e 50% do agregado miúdo por resíduos miúdos; e o G100, com 100% de substituição do agregado graúdo por resíduos graúdos. Por fim, foram moldados 12 corpos de prova cilíndricos de 10x20cm e 12 corpos de prova em garrafas PET para cada traço. Metade deles foi ensaiada aos 7 dias e metade aos 28 dias. Os corpos de prova cilíndricos foram utilizados na determinação das características mecânicas do concreto (resistência à compressão axial – NBR5739; resistência à tração por compressão diametral - NBR 7222; e módulo de elasticidade - NBR 8522). Os corpos de prova moldados em garrafas PET foram utilizados no ensaio APULOT.

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

Após os ensaios com os corpos de prova cilíndricos, observou-se o seguinte: para o concreto MG50, aos 7 dias, a resistência à compressão axial correspondeu a 67,23% em relação ao concreto referência no mesmo período. A resistência à tração por compressão diametral correspondeu a 86,35%, e o módulo de elasticidade, a 70,80%. Já aos 28 dias, em relação ao concreto referência, a resistência à compressão axial foi de 63,17%, a resistência à tração por compressão diametral foi de 89,85%, e o módulo de elasticidade foi de 67,92%. Isso era esperado, pois esse traço apresenta consumo de cimento inferior ao traço referência. No caso do G100, aos 7 dias, a resistência à compressão axial correspondeu a 41,46% em relação ao concreto referência no mesmo período. A resistência à tração por compressão diametral correspondeu a 46,15%, e o módulo de elasticidade, a 41,09%. Já aos 28 dias, em relação ao concreto referência, a resistência à compressão axial foi de 35,17%, a resistência à tração por compressão diametral foi de 72,41%, e o módulo de elasticidade foi de 55,36%. Nota-se também que o traço MG50, apesar de apresentar um consumo de cimento inferior ao do traço G100, apresentou resultados de resistência a compressão superiores. Após o ensaio APULOT, foi possível obter uma média das tensões últimas de aderência aos 7 e aos 28 dias para cada traço. O concreto referência alcançou 22,95MPa aos 7 dias e 23,01MPa aos 28 dias; o MG50 alcançou 17,02MPa aos 7 dias e 14,56MPa aos 28 dias; e o G100 alcançou 15,93MPa aos 7 dias e 12,48MPa aos 28 dias. É interessante notar que a média da tensão última de aderência aos 28 dias foi menor que a média aos 7 dias nos concretos com substituição dos agregados naturais por RCD (principalmente no caso do agregado graúdo). Seria interessante, em futuras pesquisas, atentar-se ao comportamento da tensão de aderência nesse material, visando comprovar se sua diminuição foi um erro experimental ou se esse é o seu comportamento usual.

CONCLUSÕES:

A partir da análise de todos os dados e informações coletadas e calculadas durante o processo de pesquisa, foi possível concluir que a substituição dos agregados naturais por resíduos da construção civil diminuiu significativamente a resistência à compressão axial do concreto. O MG50 atingiu 63,17% da resistência do concreto referencia aos 28 dias e o G100 atingiu 35,17%. Tais valores atingidos correspondem aos dos concretos C35 e C20, respectivamente. A resistência à tração por compressão diametral foi a menos afetada pela substituição dos agregados, porém ela também diminuiu. O mesmo aconteceu com o módulo de elasticidade. Além disso, notou-se que tanto para a resistência à compressão quanto para a tensão de aderência, o resíduo graúdo influencia mais do que o miúdo. Por fim, conclui-se que quanto maior a porcentagem da substituição dos agregados naturais pelo RCD, maior é a queda nas resistências. Em todos os testes o concreto G100 foi o que se mostrou menos resistente.

Palavras-chave: Aderência, Concreto armado, Resíduos de construção e demolição.