Denise Carpena Coitinho Dal Molin

Shrinkage-Reducing Admixture: Effects on Durability of High-Strength Concrete

Shrinkage-reducing admixture (SRA) is a mitigation strategy against autogenous shrinkage in high-strength concrete (HSC). It acts by reducing the surface tension of the fluid in the pore system of the cement paste. An experimental program was carried out to investigate the influence of SRA on concrete durability, as few studies about this subject have been developed. Its effectiveness in reducing autogenous shrinkage and its influence on compressive strength were also evaluated. The results showed a substantial reduction of autogenous shrinkage due to the presence of the SRA, with a slight reduction on compressive strength (up to 5%). Overall, concrete durability under the action of aggressive agents (such as water, CO2, and chloride ingress) was not influenced by SRA, as verified in the results of chloride penetration, natural carbonation, water permeability, capillary absorption of water, and absorption of water tests.

Desempenho de concretos com agregados reciclados de cerâmica vermelha

Construction and Demolition (C&D) waste is an important portion of solid waste produced in Brazilian cities, corresponding around 50% of urban solid wastes. Among several representatives of C&D waste, red ceramic, originated from bricks and tiles used in constructions, is a considerable portion. The recycling of C&D waste making recycled aggregates has been a common practice, particularly in cities where there is an inaccessibility or shortage of natural aggregates, that propitiate high costs to acquire them. Intending determine the behavior of red ceramic recycled aggregates in concretes production, it was made an experimental program based on a project of experiments. In this program, the fine and the coarse natural aggregates were substituted by theirs respective recycled aggregates. The water/cement ratio was also varied. The produced concretes were analyzed regarding three properties: axial strength, modulus of deformation and volume of permeable voids (VPP). All the proposed models had excellent determination coefficient, higher than 95%. Simulations were made using the proposed models. The results indicate the natural fine aggregate substitution by the recycled red ceramic fine aggregate results in an axial strength increment and for a natural coarse aggregate substitution by the recycled red ceramic coarse aggregate, a decrease. For the other concrete properties, it was observed that the recycled aggregate use, as for coarse as for fine aggregate, had a negative effect and the recycled coarse aggregate exercised a larger influence than the fine aggregate.Os residuos de construcao e demolicao (RCD) constituem uma importante parcela dos residuos solidos produzidos nas cidades brasileiras, correspondendo em torno de 50% dos residuos solidos urbanos. Dentre os diversos constituintes do RCD, a cerâmica vermelha, proveniente de restos de tijolos e telhas cerâmicas utilizados nas construcoes, equivale a uma consideravel parcela destes residuos. A reciclagem do RCD para a producao de agregados reciclados tem se tornado uma pratica cada vez mais comum, particularmente em cidades onde ha uma inacessibilidade ou escassez de agregados naturais, proporcionando altos custos para adquiri-los. Com o intuito de se determinar o comportamento do agregado reciclado de cerâmica vermelha na producao de concretos, desenvolveu-se um programa experimental baseado em um projeto de experimentos onde se substituiu os agregados miudos e graudos naturais pelos seus respectivos reciclados, alem de se variar a relacao agua/cimento. Os concretos produzidos foram analisados com relacao a tres propriedades: resistencia a compressao, modulo de deformacao e volume de poros permeaveis (VPP). Os resultados obtidos foram analisados utilizando-se ferramentas estatisticas, desenvolvendo-se modelos matematicos que descrevem o comportamento das propriedades estudadas ao se substituir o agregado natural pelos reciclados de cerâmica vermelha. Todos os modelos obtiveram excelentes coeficientes de determinacao, acima de 95%. Simulacoes realizadas utilizando-se os modelos propostos apontam que a substituicao do agregado miudo natural pelo miudo reciclado resulta em um acrescimo da resistencia a compressao dos concretos produzidos e para a substituicao do agregado graudo natural pelo graudo reciclado, um decrescimo. Para as demais propriedades do concreto estudadas, observou-se que a utilizacao dos agregados reciclados, tanto graudo quanto miudo, influi negativamente no comportamento do concreto, sendo que o agregado do tipo graudo reciclado exerceu em todas as propriedades, uma maior influencia.

Performance Estimation for Concretes Made with Recycled Aggregates of Construction and Demolition Waste of Some Brazilian Cities

The aim of this paper is to verify the influence of composition variability of recycled aggregates (RA) of construction and demolition wastes (CDW) on the performance of concretes. Performance was evaluated building mathematical models for compressive strength, modulus of elasticity and drying shrinkage. To obtain such models, an experimental program comprising 50 concrete mixtures was carried out. Specimens were casted, tested and results for compressive strength, modulus of elasticity and drying shrinkage were statistically analyzed. Models inputs are CDW composition observed at seven Brazilian cities. Results confirm that using RA from CDW for concrete building is quite feasible, independently of its composition, once compressive strength and modulus of elasticity still reached considerable values. We concluded the variability presented by recycled aggregates of CDW does not compromise their use for concrete building. However, this information must be used with caution, and experimental tests should always be performed to certify concrete properties.

Modelagem da retração por secagem de concretos produzidos com agregados reciclados

A preocupacao com a conservacao dos recursos nao renovaveis tem levado o meio academico a pesquisar sobre a utilizacao dos agregados reciclados na producao de concretos. A retracao por secagem do concreto e um fenomeno que esta intimamente ligado a perda de agua da massa do concreto, a qual e quase inevitavel, desde que o concreto esteja exposto a um ambiente de umidade abaixo da condicao de saturacao. Este artigo apresenta um estudo experimental, onde foram produzidos concretos variando-se a relacao agua/cimento (de 0,4 a 0,8) e o tipo e a proporcao dos tres principais constituintes do residuo de construcao e demolicao (concreto, argamassa e cerâmica vermelha) usados como agregados graudos e miudos reciclados, produzindo-se modelos matematicos que correlacionam tais variaveis com a retracao por secagem dos concretos aos 56 e 224 dias de idade. Os resultados apontam que, para a idade de 56 dias, o modelo apresentou uma excessiva variabilidade, manifestando somente 4 das 7 variaveis como termos significativos. Para a idade de 224 dias, o modelo proposto ainda apresentou uma elevada variabilidade, entretanto todas as variaveis foram tidas como significativas. Os resultados apontam que a substituicao do agregado natural pelo reciclado propicia um acrescimo na retracao por secagem, sendo este efeito mais sentido para a substituicao do agregado miudo. O efeito mais pronunciado esta associado ao emprego do agregado miudo reciclado de concreto e o menor, ao do agregado graudo reciclado de concreto.

Determinação da influência do tipo de agregado reciclado de resíduo de construção e demolição sobre o módulo de deformação de concretos produzidos com agregados reciclados

Com o intuito de contribuir no estudo de concretos produzidos com agregados reciclados, produziu-se um traco de referencia (com agregados naturais) e outros 49 tracos, substituindo-se os agregados naturais por agregados reciclados de concreto, de argamassa e de cerâmica vermelha, que sao os 3 maiores constituintes dos residuos de construcao e demolicao das cidades brasileiras. Alem do tipo de agregado, tambem variou-se a relacao agua/cimento (a/c), entre os valores de 0,4 a 0,8, fixando-se o teor de agua na pre-umidificacao dos agregados reciclados. O modulo de deformacao dos concretos foram determinados aos 28 dias, utilizando-se a norma brasileira ABNT NBR 8522/03, em corpos-de-prova cilindricos. Os resultados apontam que a substituicao do agregado natural pelo reciclado resulta em uma reducao do modulo de deformacao, sendo que o agregado graudo de cerâmica vermelha e o agregado miudo reciclado de concreto foram os que exerceram a maior e a menor influencia, respectivamente, sobre o modulo de deformacao dos concretos produzidos.

Development of Laboratory Device to Simulate Roller-Compacted Concrete Placement

Laboratory study results are presented in this paper in regard to a device that simulates roller-compacted concrete placement. A novel device is used in the laboratory setup that realistically simulates site conditions, including several curing conditions, as it consolidates concrete layers. Field results obtained at Brazils Dona Francisca Hydro Power Plant were compared to laboratory test results. The correlation between field and laboratory results was analyzed by using statistical methods.

Relationship between Degree of Deformation in Quartz and Silica Dissolution for the Development of Alkali-Silica Reaction in Concrete

This paper presents research on the influence of quartz deformation in aggregates for the development of the alkali-silica reaction in concrete and its relationship with silica dissolution. The study also compares these characteristics with the field behavior of such rocks in concrete. The paper proposes parameters to classify the different degrees of deformation of quartz. Transmission electron microscopy showed the presence of walls even in slightly deformed quartz, which indicate the presence of the internal paths available to react with the alkaline concrete pore solutions and point to the potential development of an alkali-silica reaction. The presence of the deformation bands in the quartz grains leads to the alkali aggregate reaction occurring more rapidly. The visible spectrophotometer test was performed to evaluate the dissolution potential of the different samples of deformed quartz, which confirmed that the reactivity of the quartz increases as the deformation of the crystalline structure increases. The parameters established in the present study could be verified by analyzing the behavior of reactive and innocuous aggregates from the buildings.

Análise da espessura do cobrimento de armadura em lajes com diferentes distanciamentos entre espaçadores e pontos de amarração

Resumo Given that the durability of structures is directly related to the thickness of the cover to reinforcement, it is essential to ensure minimum cover is achieved when building a structure. However, studies show that this is not always the case. One of the reasons for the this problem is the lack of indication, in structural projects, of the positioning of spacers. This situation is compounded by the lack of standards and regulations on the use of spacers (i.e. minimum quantities and required layout). This study assesses three different spacer distances and two different tying distances in order to examine the influence of these factors in the cover to reinforcement. To achieve so, three slabs were prepared in situ using different arrangements. After demoulding, cover thickness was determined using a digital covermeter. It was observed that the factors investigated have a significant influence in the final cover.

Avaliação do módulo de elasticidade em concreto com metacaulim de alta reatividade, proveniente de rejeito industrial

As adicoes minerais sao empregadas no concreto com o objetivo de melhorar algumas de suas propriedades mecânicas, bem como a sua durabilidade. Atualmente, tem-se cada vez mais adotado o uso de pozolanas de alta reatividade como ferramenta para obtencao do concreto de alta resistencia (CAR). O metacaulim de alta reatividade (MCAR) e oriundo do processo de calcinacao em temperaturas entre 400oC e 950oC e posterior processo de moagem de argilas com altos teores de caulinita, como a argila caulinitica e o caulim. O objetivo principal deste trabalho foi avaliar o uso do (MCAR) no concreto, visando verificar a sua influencia no modulo de elasticidade do concreto. Para a obtencao desta adicao mineral adotou-se como materia-prima o rejeito proveniente da industria do papel, que apos um processo de calcinacao e moagem, transforma-se no MCAR. Para a realizacao deste trabalho variou-se os teores de substituicoes de MCAR, as relacoes agua/cimento e as idades de rompimento dos corpos-de-prova. A metodologia utilizada foi baseada em ensaios laboratoriais e no uso de ferramentas estatisticas para validacao dos resultados. O estudo indicou que o efeito isolado das variaveis controladas e algumas interacoes entre essas variaveis influenciam nesta propriedade. Dentre esses efeitos isolados, constatou-se que as variacoes das porcentagens de MCAR de 0 a 20% resultam em acrescimos de ate 9% no valor obtido no ensaio de modulo de elasticidade do concreto.

Análise do potencial pozolânico da cinza de casca de arroz (CCA) através da técnica de Refinamento de Rietveld

E um consenso que a cinza de casca de arroz e um residuo agricola com comprovada eficiencia pozolânica. Contudo, por se tratar de um residuo, apresenta problemas de variabilidade decorrente dentre outras coisas de sua origem e dos diferentes processos de geracao, fator este que dificulta sua comercializacao. Hoje em dia, a determinacao da atividade pozolânica do residuo e determinada pela NBR 5752[3] (ABNT, 2012) e NBR 5751(2) (ABNT, 2012). A desvantagem com relacao a estes ensaios e o tempo que se leva para ter uma resposta. Nesse sentido, este trabalho visa analisar a eficiencia do refinamento de Rietveld para avaliar a pozolanicidade atraves do parâmetro denominado de indice de amorfismo. Por meio desse refinamento e possivel dizer, de forma quantitativa, a porcentagem de elementos reativos que o residuo apresenta, operadores com conhecimento da tecnica de analise levam em torno de dois dias para apresentar os resultados. Para avaliacao dessa tecnica, as cinzas foram produzidas atraves da queima em diferentes temperaturas (500, 600, 800, 900 e 1100 oC). Fixou-se o tempo de queima do material em tres horas e a taxa de aquecimento em 5 oC/min, e resfriamento lento. Posteriormente realizou-se a moagem da cinza e quantificacao do indice de amorfismo por meio de refinamento Rietveld. Os resultados demonstraram que o indice de amorfismo pode ser utilizado como parâmetro de controle de cinzas residuais, visto que cinzas com elevado indice de amorfismo apresen-tam uma boa pozolanicidade.