Baixe Estudo de Dosagens e Características Mecânicas do Concreto Leve com Pérolas de EPS e outras Teses (TCC) em PDF para Engenharia Civil, somente na Docsity!
UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
ESCOLA DE ENGENHARIA DE SÃO CARLOS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE ESTRUTURAS
BIANCA PEREIRA MOREIRA OZÓRIO
Concreto leve com pérolas de EPS: estudo de
dosagens e de características mecânicas
São Carlos 2016
AUTORIZOPOR QUALQUER MEIO CONVENCIONAL OU ELETRÔNICO, PARA FINS DE A REPRODUÇÃO TOTAL OU PARCIAL DESTE TRABALHO, ESTUDO E PESQUISA, DESDE QUE CITADA A FONTE.
Ozório, Bianca Pereira Moreira O99c (^) dosagensConcreto e de leve características com pérolas de mecânicas EPS: estudo / Bianca de Pereira MoreiraSão Carlos, Ozório; 2016. orientador Libânio Miranda Pinheiro.
Engenharia^ Tese^ (Doutorado) Civil(Engenharia^ -^ Programa de Estruturas)de^ Pós-Graduação em e Área de ConcentraçãoCarlos da Universidade de em Estruturas São-- EscolaPaulo, 2016. de Engenharia de São
- Concreto leve. 2. Concreto leve com EPS. 3. Dosagem.I. Título. 4. Características mecânicas. 5. Durabilidade.
À Sofia e Malu, com todo meu amor.
“Embora ninguém possa voltar atrás e fazer um novo começo, qualquer um pode começar agora e fazer um novo fim.” Chico Xavier
RESUMO
OZÓRIO, B. P. M. Concreto leve com pérolas de EPS: estudo de dosagens e de características mecânicas. 2016. 154 p. Tese (Doutorado em Engenharia Civil (Estruturas)) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2016.
Este trabalho teve como objetivo analisar o comportamento do concreto leve com pérolas de poliestireno expandido ( expanded polystyrene – EPS), para posterior utilização em estruturas pré-moldadas constituídas, por exemplo, por painéis de paredes e lajes sujeitas a ações mecânicas. Também foram considerados parâmetros de durabilidade e mecanismos de redução da porosidade. Dentre um universo de solicitações a que as estruturas de concreto leve podem estar submetidas, analisaram-se, para diferentes dosagens: resistência à compressão axial, módulo de elasticidade, absorção de água, resistência à tração na compressão diametral e na flexão. Foram incorporadas pérolas de EPS como componente para proporcionar redução do peso do concreto. Esse concreto leve pode, também, conter sílica ativa para reduzir a porosidade e melhorar a durabilidade das estruturas confeccionadas com esse material. As dosagens de concreto leve com EPS estudadas foram compostas basicamente por: cimento CPV-ARI, agregado miúdo (areia), pérolas de EPS, água e aditivo superplastificante. Ao final da pesquisa, após análise de 45 misturas, observaram-se ganhos de desempenho mecânico com a adição de sílica ativa, adição de fibras de aço, ajuste na granulometria do agregado miúdo e redução do teor de EPS nas misturas, obtendo-se resistência à compressão na ordem de 16 MPa e massa aparente de 1370 kg/m³, com fator de equivalência (FE) correspondente ou superior ao de um concreto convencional de 20 MPa e 2400 kg/m³. Deve-se ressaltar que o emprego de EPS no concreto reduz o peso dos elementos de construção, estruturais ou não, e o consumo de agregados (areia e brita ou seixo), do mesmo modo que o uso de adições minerais reduz o consumo de cimento.
Palavras-chave: Concreto leve. Concreto leve com EPS. Dosagem. Características Mecânicas. Durabilidade.
LISTA DE FIGURAS
- Figura 1: Laje de concreto leve com EPS durante içamento (KERBAUY, 2011)
- Figura 2: Painel de fechamento de Concreto Leve com EPS (PINHEIRO, 2016)
- Figura 3: Painel PI de Concreto Leve com EPS (KERBAUY, 2011)
- Figura 4: Esquema do desenvolvimento da investigação experimental
- Figura 5: Curva granulométrica da areia fina e da areia média
- Figura 6: Pérolas de EPS-a
- Figura 7: Pérolas de EPS-b
- Figura 8: Curvas granulométricas das pérolas de EPS
- Figura 9: Fibras de aço utilizadas no estudo
- Figura 10: Fibras de polipropileno utilizadas no estudo
- capacidade de 20 litros Figura 11: Traço confeccionado no misturador tipo argamassadeira com
- Figura 12: Traço confeccionado no misturador com capacidade de 350 litros
- Figura 13: Moldagem de corpos de prova com vibração manual
- VIBRATÓRIA....................................................................................................... Figura 14: Moldagem dos corpos de prova com vibração mecânica – MESA
- Figura 15: Cura dos corpos de prova com e sem retífica
- Figura 16: Ensaio de abatimento do tronco de cone
- Figura 17: Ensaio de espalhamento do concreto
- da deformação Figura 18: Ensaio de resistência à compressão com instrumentação para leitura
- por impulso SONELASTIC Figura 19: Equipamento para leitura não-destrutiva do módulo de elasticidade
- Figura 20: Corpos de prova retificados e rompidos por compressão axial
- Figura 21: Ensaio de compressão diametral
- ruptura Figura 22: Ensaio de flexão em prismas de concreto leve e prismas após a
- Figura 23: Secagem dos corpos de prova
- Figura 24: Perfil de capilaridade de água no interior do corpo de prova cilíndrico
- Figura 25: Vazios visíveis nos traços I e II
- 7 dias e 28 dias Figura 26: Resistência à compressão dos traços analisados nas idades de 24 h,
- Figura 27: Resistência à compressão versus massa específica...............................
- Figura 28: Variação da resistência com a alteração da quantidade de EPS
- Figura 29: Variação da resistência com a alteração do tipo de aditivo
- Figura 30: Variação da resistência com alteração do tipo de cimento
- Figura 31: Variação da resistência com alteração da relação a/c.............................
- agregado............................................................................................................. Figura 32: Variação da resistência com a alteração da granulometria do
- Figura 33: Evolução da resistência com a redução da quantidade de cimento
- Figura 34: Crescimento da resistência à compressão com a idade..........................
- Figura 35: Dosagem com adição de fibras de polipropileno
- Figura 36: Dosagens com adição de fibras de aço
- Figura 37: Resistência à compressão das dosagens com adição de fibras de aço
- de fibras de aço Figura 38: Resistência à tração por compressão diametral dos traços com adição
- Figura 39: Resistência à compressão por idade do concreto leve............................
- Figura 40: Percentual da resistência remanescente do concreto leve
- Figura 41: Concreto leve com EPS após avaliação da tensão remanescente..........
- Figura 42: Absorção de água por capilaridade com curva de ajuste
- Figura 43: Altura média de ascensão de água por capilaridade
- Figura 44: Absorção de água por capilaridade por tempo de imersão
- Figura 45: Absorção por capilaridade – TF-1............................................................
- Figura 46: Absorção por capilaridade – TF-2............................................................
- Figura 47: Absorção por capilaridade – TF-5............................................................
- Figura 48: Absorção por capilaridade – TF-6............................................................
- Figura 49: Absorção por capilaridade – TF-7............................................................
- Figura 50: Absorção por capilaridade – TF-8............................................................
- Figura 51: Absorção por capilaridade – TF-9............................................................
- Figura 52: Absorção de água por corpo de prova para cada dosagem
- Figura 53: Índice de vazios por corpo de prova para cada dosagem
- Figura 54: Absorção de água e índice de vazios por dosagem
- Figura 55: Massa específica seca, saturada e real por dosagem
- Figura 56: Absorção de água e índice de vazios por dosagem a 50 °C e 105 °C
- compressão Figura 57: Interferência da elevação de temperatura na resistência à
- Figura 58: Perda de massa por temperatura de secagem
- Figura 59: Resistência à compressão versus módulo de elasticidade dinâmico
- Figura 60: Resistência à compressão versus resistência à tração
- Figura 61: Carregamento versus deformação ou flecha no traço TF-1
- Figura 62: Carregamento versus deformação ou flecha no traço TF-2
- Figura 63: Carregamento versus deformação ou flecha no traço TF-3
- Figura 64: Carregamento versus deformação ou flecha no traço TF-4
- Figura 65: Carregamento versus deformação ou flecha no traço TF-5
- Figura 66: Carregamento versus deformação ou flecha no traço TF-7
- Figura 67: Carregamento versus deformação ou flecha no traço TF-9
- Figura 68: Prismas com adição de 0,2% de fibras de polipropileno
- Figura 69: Carregamento versus deformação ou flecha no traço TF-8
- Figura 70: Prismas com adição de 0,6% de fibras de aço
- Figura 71: Carregamento versus deformação ou flecha no traço TF-6
- Figura 72: Prismas com adição de 0,3% de fibras de aço
- Figura 73: Carregamento versus deformação ou flecha no traço TF-10
- Figura 74: Prismas com adição de 0,9% de fibras de aço
- Figura 75: Carregamento versus deformação ou flecha no traço TF-11
- Figura 76: Resistência à compressão versus resistência à tração na flexão
- dois conjuntos de equipamentos de ensaio....................................................... Figura 77: Resistência à compressão versus módulo de elasticidade para os