O USO DO METALLICA COMO INCREMENTO NO CONCRETO DE ALTA RESISTÊNCIA

USO DO METACAULIM COMO INCREMENTO NO CONCRETO DE ALTA RESISTÊNCIA

Cezar Ponssoni^[1]; Gláucia Carine Tasso dos Santos^[2]; Luís Fernando Kraemer^[3]; Nataniel Alexandre De Bona^[4]

RESUMO: O Concreto de Alta Resistência é fruto da introdução conjunta de adições minerais, substâncias com características cimentantes ou pozolânicas e de aditivos químicos. Podem ser utilizadas em substituição fracionária do cimento ou como inclusão adicional em relação à massa ou volume do cimento, influenciando na melhoria de propriedades como durabilidade, resistência ou trabalhabilidade. Considerado uma pozolana silicoaluminosa o metacaulim pode ser utilizado para a melhoria de propriedades do concreto de alta resistência, proporcionando valores elevados de resistência à compressão, para isso realizaram-se ensaios de compressão de corpos de prova constituídos por dois traços diferentes. Os agregados foram separados em peneira com diâmetro de 2,4 mm (milímetros) e a brita com diâmetro inferior a 19 mm. A quantidade necessária de cada material foi estipulada com base nos estudos de Souza (2003) para uma quantidade de 393 kg/m³ (quilogramas/metro cubico) no primeiro traço e de 370 kg/m³ para o segundo traço. O primeiro traço apresentou aumento gradual de resistência a compressão chegando a 88,19 MPa (MegaPascal) aos 21 dias para uma adição de 20% de metacaulim. Já os ensaios com o segundo traço tiveram problemas de execução e não foram possíveis de analisar, mesmo após diversas tentativas. Com base nos resultados obtidos, o uso de metacaulim como incremento para produção de concreto de alta resistência mostrou-se efetivo ao elevar a resistência à compressão e qualificado a reduzir a quantidade de cimento na mistura, já que reduz os vazios tornando o material mais coeso e contribuindo para a elevação dos índices de resistência.

Palavras-chave: aditivos; concreto de alta resistência; metacaulim.

1 INTRODUÇÃO

O crescimento no segmento da construção civil nos últimos anos traz consigo o aumento do consumo de materiais finitos como, por exemplo, o cimento. Com o intuito de reduzir o consumo desses materiais, surge como alternativa as adições minerais que, segundo Mielenz apud Santos (1992) apud Souza (2003), contribui para o aumento da resistência do concreto, diminuição do consumo de cimento e a consequente diminuição do volume de concreto utilizado em obra. Nesse contexto, o objetivo geral do trabalho é avaliar a adição ideal de metacaulim para o aumento da resistência do concreto. Os objetivos específicos são: avaliar o aumento de resistência do concreto com a adição de 10% de metacaulim; avaliar o aumento de resistência do concreto com a adição de 20% de metacaulim e determinar qual das adições testadas representa a melhor resistência para o concreto.

2 REVISÃO DE LITERATURA

A obtenção de concreto com menor custo e com alto desempenho sem comprometer a qualidade final parece ser um desafio. Muitos construtores desconhecem que podem produzir em seus canteiros um concreto de desempenho e propriedades superiores com simples adições minerais e aditivos químicos (BELTRÃO; ZENAIDE, 2010).

O Concreto de Alta Resistência (CAR) é fruto da introdução conjunta de adições minerais e de aditivos químicos (AÏTCIN, 1995 apud SILVA 2012). Para ser classificado como CAR, o concreto deve apresentar resistência à compressão superior a 50 MPa (ABNT, 1992). Essas adições minerais são substâncias com características cimentantes (pozolânicas), que são introduzidas em número variável em associação à massa de concreto. De acordo com Silveira (1996), podem ser utilizadas de duas maneiras: em substituição fracionária do cimento ou como inclusão adicional em relação à massa ou volume do cimento, influenciando na melhoria de propriedades como durabilidade, resistência ou trabalhabilidade.

Segundo a NBR 12653 (ABNT, 1992), as pozolanas são composições silicosas ou silicoaluminosas as quais, sozinhas, possuem mínima ou inexistente atividade aglomerante, porém quando infundidos em água sua propriedade aglomerante comporta-se muito bem, devido à reação provocada pelo hidróxido de cálcio. Originam-se naturalmente ou artificialmente (NEVILLE, 1997). As pozolanas de origem natural são vulcânicas ou de rochas que contém atividade pozolânica (MALQUORI, 1960). Entretanto, outros pesquisadores como Mehta (1987) e ACI (1994), referem-se às pozolanas naturais também como o resultado da calcinação de rochas que possuem atividade pozolânica. De outro modo, as pozolanas artificiais são aquelas produzidas por meios industriais ou oriundos de procedimentos térmicos com atividade pozolânica, tais como argila calcinada, cinzas volantes e metacaulim.

Segundo Mielenz apud Santos (1992) apud Souza (2003), o crescente uso de pozolanas tem como razão, além do menor consumo de cimento, as seguintes vantagens:

a) Eliminação ou retardamento da reação álcali-agregado;

b) aumento da resistência ao ataque de águas naturais, especialmente as ricas em sulfatos;

c) redução do calor de hidratação do concreto;

d) aumento da resistência à tração do concreto;

e) diminuição da permeabilidade do concreto; e

f) melhoria da reologia do concreto, no seu estado fresco.

Segundo Beltrão e Zenaide (2010), o produto Metacaulim HP, ao contrário de outras adições minerais, não é um rejeito industrial que em muitos casos não possuem controle de produção específico. Por se tratar de uma pozolana de alta eficiência, possui normatização, se enquadrando na norma brasileira de materiais pozolânicos (NBR 12653/92) e americana ASTM C618.

Considerado uma pozolana silicoaluminosa, o metacaulim geralmente provém da calcinação de argila caulinítica ou caulins (POON et al., 2001; SOUZA, 2003; GLEIZE et al., 2007), e o metacaulim de alta reatividade pode ser conseguido através dos resíduos deixados pela indústria papeleira, composto essencialmente de caulim. Essa pozolana, que não possui uso frequente no Brasil, pode ser utilizada para melhora de propriedades do CAR, como verificadas no estudo de Barata (1998). As vantagens do metacaulim fazem com que ele possa demonstrar uma boa qualificação para uso em concretos de alta resistência ou de alto desempenho (CALDERONE et al. 1994).