Método de dosagem de concreto pelo volume de pasta com emprego de cinza volante

Abstract

O presente trabalho foi desenvolvido como intuito de estabelecer uma metodologia de dosagem de concreto com uso de cinza volante, objetivo e racionalizado, visando à redução do consumo de cimento e a intensiva utilização de um resíduo poluente, contribuindo para o incremento na sustentabilidade da construção civil pela redução no consumo de clínquer e da liberação de dióxido de carbono para a atmosfera. Foi estabelecida como premissa basilar a hipótese de ser possível relacionar diretamente a trabalhabilidade de um concreto com seu volume de pasta, sendo este tanto menor quanto menor for o volume de vazios da estrutura granular representada pela composição de agregados. Foram empregados quatro agregados, duas areias naturais e duas britas. A mistura das areias foi definida pela menor massa unitária e os agregados graúdos, de maneira a ser obtido o menor volume de vazios. Com a composição de agregados otimizada é definido o volume ótimo de pasta no traço de melhor trabalhabilidade por verificar um dado índice de consistência com o menor teor de água sobre o total de materiais secos. Considerando a cinza volante parte integrante da pasta foram avaliados diferentes critérios para a definição das proporções a serem incorporadas à pasta, tendo como balizamento o volume ótimo de pasta. Foi desenvolvida uma metodologia de cálculo de traços não convencional uma vez que o parâmetro de entrada é a percentagem de substituição de cimento por cinza e não mais a relação água/cimento. Para fins de validação do método proposto foi desenvolvido um estudo baseado no estabelecimento de um paradigma representado por uma dosagem experimental de concreto, sem emprego de cinza volante, que permitiu o cálculo de traços de referência. Com os mesmos materiais e idêntico proporcionamento entre agregados foram desenvolvidas dosagens pelo método proposto que permitiram o cálculo de traços com base nas mesmas resistências à compressão e a comparação através do consumo de cimento calculado em cada situação. É o resultado da presente pesquisa, então, um método de dosagem, no qual a cinza volante é um insumo indispensável, baseado em conceitos diferentes daqueles adotados até então estabelecidos pelos critérios tradicionais da tecnologia do concreto.

This study was developed in order to create and a streamlined methodology of concrete mix proportioning using fly ash to reduce the cement content and an intensive use of a pollutant contributing to the increase of sustainability in construction through reducing consumption of clínquer and the release of carbono dioxide to the atmosphere. It was established as a basic premisse the possibility of connecting directly the workability of concrete with the volume of cement paste used determinate by the most dense aggregate-packing by the smaller volume of voids in the granular structure obtained in composition of many aggregates as necessary. It was used four commercial aggregates, two natural sands and two kind of crushed stone which were commonly found in a construction materials market around Porto Alegre. The sand were mixed according to the mixture that resulted in lower bulk density and coarse aggregate to be obtained the lower volume of voids as possible, being rightly measured. With the composition of aggregate optimized the optimum volume of cement paste that give the best workability with the lower water requirement will be definite. Considering fly ash as a part of the binder it was developed different criteria for define the amount of fly ash to be incorporate in binder having as foundation the volume admitted as responsible for the best workability mixture. To calculation the concrete mix proportions, was adopted an innovative methodology from the percentage replacement of cement by fly ash and no more by the water/cement ratio. The development of the proposed study was based on creating a paradigma represented by a mix-proportioning without fly ash which allowed the calculation of mix proportions of reference. With the same materials and same proportions between the aggregate, were calculated mix proportions to attend the same compressive strength to compare by the cement content of each situation. Thereby the rresults from this study a mix-proportioning method of concrete using fly ash as an imperative input, based in diferentes concepts of given for traditional concrete technology.