Dosagem de Concreto com Fibra de Borracha

DOSAGEM DE CONCRETOS COM FIBRAS DE BORRACHA PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL

Bruno Presendo Fonseca, Elson Junior da Silva Sena, Felipe Augusto Abdalla, Galeleu Quaresma Afonso, Jaqueline Liziário Silva e Matheus Leonel Oliveira Gomes.

Universidade Estadual de Goiás - Campus de Ciências Exatas e Tecnológicas: BR-153 3105 Fazenda Barreiro do Meio, Anápolis - GO, 75132-903.

Resumo: Devido as inúmeras vantagens intrínsecas dos concretos, tanto relacionadas à performance mecânica quanto à de durabilidade, é constante no cenário mundial pesquisas visando a expansão de suas aplicações. Contudo os concretos apresentam comportamento de ruptura frágil, característica destoante dos demais materiais usualmente empregados na concepção de estruturas, os quais por serem flexíveis propiciam maior capacidade de redistribuição de esforços aos elementos estruturais. Com este foco, aborda-se a investigação do concreto com adição de resíduos de borracha de pneu, sendo que, dentre as mais variadas aplicações bem-sucedidas dos resíduos de borracha de pneu ressalta-se sua adição em cimentos asfálticos, no intuito do aumento da resistência à temperatura e à esforços mecânicos, e também em concretos convencionais de cimento, visando por exemplo majorar a tenacidade.

Palavras-chave: Borracha. Ensaios. Resistência. Traço.

Introdução

O concreto possui inúmeras características que o possibilita ser o material mais utilizado no mundo, quando se trata de construção. Estudos realizados entre os anos de 2005 e 2012 estimaram cerca de 180% do aumento do preparo do concreto, comparado ao cimento, o qual cresceu 80% o seu consumo (ABCP, 2013). O grande crescimento se tem pelas várias formas de moldagem, durabilidade e resistência, dentre outras características que se destacam obtendo grandes resultados evolutivos.

Conhecido como traço a proporção ideal entre os materiais constitutivos do concreto, considerado possíveis utilizações e estudos para dosagem, encontramos uma extensa variabilidade de cimentos, agregados miúdos e graúdos, água, ar incorporado e aprisionado, adições, aditivos, pigmentos e fibras. O estudo de dosagem deve visar obter a mistura ideal é mais econômica, segundo os materiais disponíveis na determinada região, visando a complexidade do trabalho, grau de técnica e pratica demandada, atendendo fatores de resistência mecânica, à compressão e a de tração por flexão (TUTIKIAN & HELENE, 2011).

Para melhor desempenho de suas principais características, têm se tornado comum o uso de adições e de aditivos no processo de preparo do concreto. Dentre as adições utilizadas, destacam-se as fibras, sendo elas: aço, polipropileno, poliéster, borracha, coco e entre outras. As fibras são elementos descontínuos (CECCATO, 1998).

Diante disso, o trabalho proposto na disciplina de Planejamento Experimental para Engenharia tratou-se de ensaios de concretos pelo método ABCP utilizando a fibra de borracha. O uso desta no concreto pode apresentar vantagens como a resistência à deformação e fissuras, e durabilidade. Por ser um material de difícil decomposição, a alternativa de utiliza-la como fibra apresenta vantagens inclusive ao meio ambiente, levando em consideração que esse material não será descartado de forma inadequada.

Material e Métodos

Materiais utilizados

Para a realização do experimento foram utilizados os seguintes materiais:

• Água;
• Areia Média;  
• Balança;
• Betoneira;
• Brita;
• Borracha Triturada (pneu);
• Óleo Mineral;
• Pincel;
• 12 (doze) Corpos de prova (100mm x 200mm).  

Métodos

O traço para a rodagem do concreto foi obtido através da seguinte equação:

[pic 2]

Equação 1: Traço

Onde,

a = Areia

b = Brita

δ = Massa Específica

Após serem pesados e rodados, os corpos de prova permanecem submersos na água durante um tempo pré-determinado de sete dias. Após os sete dias, os materiais são submetidos à prensa hidráulica. Os dados fornecidos pela prensa são a base para os cálculos executados.

A tensão (Equação 2) é calculada de acordo com a Compressão Axial (Norma 5739).

[pic 3]

Equação 2: Tensão

Onde,        

fc = Resistência a compressão;

F = Força máxima alcançada;

D = Diâmetro do corpo de prova.

A resistência é obtida através da Compressão Diametral (Norma 7222)

[pic 4]

Equação 3: Resistência à tração por compressão

Onde, Fct, sp = Resistência tração por compressão;

F = Força Máxima obtida;

D = Diâmetro;

ϒ = Comprimento do corpo de prova.

Procedimentos Experimentais

Inicialmente foram realizados o cálculo do traço, com finalidade de chegar na dosagem ideal, através deste obteve a quantidade necessária de cada componente. Em laboratório foi realizada a separação dos materiais a serem utilizados para produção dos corpos de prova com moldagens cilíndricas feitas através das especificações da NBR 5738. O concreto foi misturado na betoneira localizada no laboratório de materiais de construção do Campus de Ciências Exatas e Tecnológicas da Universidade Estadual de Goiás em Anápolis-GO. Foi adicionada a brita, posteriormente a água, areia, o cimento e, para finalizar, a fibra de borracha.

 O material deve ser bem misturado antes de ser colocado nos moldes, esse processo é essencial para que os corpos de prova fiquem homogêneos e sem vazios, para assim apresentarem melhor resistência. Os moldes de aço devem estar limpos e sem defeitos, revestidos internamente com óleo mineral, e dever estar posicionados sobre uma base nivelada, ainda, moldagem não pode sofrer interrupção. As dimensões dos corpos de prova devem ser de 100 mm x 200 mm e esses foram preenchidos com concreto em duas camadas sucessivas, cada uma delas recebendo 20 golpes com a haste de socamento. Os moldes permaneceram em local protegido e foram armazenados fora do alcance das intempéries (sol, vento, chuva etc.).