Concreto produzido com agregado reciclado: uma análise de durabilidade visando uso em estruturas

Pimentel, Lia Lorena; Rizzo, Giovanna Falzetta; Jacintho, Ana Elisabete Paganelli Guimarães de Avila; Fontanini, Patrícia Stella Pucharelli

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Revista IBRACON de Estruturas e Materiais

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Sumário

ORIGINAL ARTICLE • Rev. IBRACON Estrut. Mater. 13 (6) • 2020 • https://doi.org/10.1590/S1983-41952020000600013 copiar

Concreto produzido com agregado reciclado: uma análise de durabilidade visando uso em estruturas

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resumo:

Os resíduos de construção civil (RCC) já são utilizados em muitos países da Europa como agregados reciclados para a produção de concreto com fins estruturais, no Brasil a sua utilização ainda é restrita a concretos sem função estrutural. O consumo de agregados para produção de concreto é muito grande, viabilizar a utilização de agregados reciclados na produção de concreto é fundamental para tornar a construção civil mais sustentável. Este trabalho teve como objetivo estudar os parâmetros que afetam a durabilidade do concreto de classe C30, produzido com diferentes tipos de agregado reciclado. Foram definidos quatro tipos de agregados graúdos para a realização deste trabalho, o natural (AN), o de concreto (ARCO), o cimentício (ARCI) e o cimentício tratado (ARCI Tratado) e foi fixado um teor de substituição do agregado natural pelos agregados reciclados de 30%. O tratamento do ARCI consistiu em aplicação de uma solução de água e cimento, visando a redução de sua capacidade absorção de água. Foram determinadas as características físicas e mecânicas dos concretos, além de ensaios de medição indireta da durabilidade, através da determinação da permeabilidade ao ar, penetração e migração de cloreto e carbonatação. Os resultados indicam que o concreto utilizando o agregado tipo ARCO, produzido com 100% de concreto britado, apresentou características similares ao concreto referência, indicando a possibilidade de ser aplicado em estruturas de concreto armado. Quanto ao ARCI, os resultados obtidos foram inferiores quando comparados ao concreto referência para os ensaios referentes a medição indireta da durabilidade, porém, o traço apresentou bom comportamento mecânico. O concreto produzido com o ARCI Tratado não apresentou melhor desempenho do que o concreto com ARCI para a maioria das características avaliadas, indicando que o tratamento proposto não foi adequado.

Palavras-chave:
durabilidade; resíduo de construção; permeabilidade

Aggregates	Standard	Natural Sand	Natural Coarse	ARCO	ARCI	ARCI Treated
Specific mass (g/cm³)	NBR NM 52 [²⁴24 Associação Brasileira de Normas Técnicas, Agregado Miúdo – Determinação da Massa Específica e Massa Específica Aparente, ABNT NBR NM 52, 2009.] / NBR NM 53 [²⁵25 Associação Brasileira de Normas Técnicas, Agregado Graúdo – Determinação da Massa Específica, Massa Específica Aparente e Absorção de Água, ABNT NBR NM 53, 2009.]	2.52	2.87	2.36	2.41	2.42
Water absorption (%)	NBR NM 52 [²⁴24 Associação Brasileira de Normas Técnicas, Agregado Miúdo – Determinação da Massa Específica e Massa Específica Aparente, ABNT NBR NM 52, 2009.]/ NBR NM 30 [²⁶26 Associação Brasileira de Normas Técnicas, Agregado Miúdo – Determinação da Absorção de Água, ABNT NBR NM 30, 2001.]	2.76	1.35	7.34	7.35	6.75
Crushing Strength (%)	NBR 9938 [²⁷27 Associação Brasileira de Normas Técnicas, Agregados – Determinação da Resistência ao Esmagamento de Agregados Graúdos, ABNT NBR 9938, 1987.]	_	14.36	25.79	24.50	24.24
Max aggregate size (mm)	NBR NM 248 [²⁸28 Associação Brasileira de Normas Técnicas, Agregados – Determinação da Composição Granulométrica, ABNT NBR NM 248, 2003.]	6.3	25	25	25	25

Concrete	Replacement content.	C	Natural Sand	Natural Coarse	Recycled aggregate	a/c	S. A.^* * S.A. – Superplasticizer Additive; **Cement Consumption (%)	Cc ^** (kg/m³)
T REF	0	1	2.71	3.79	0	0.6	0.4	308.5
T ARCO	30%	1	2.71	2.65	1.00	0.6	0.4	308.5
T ARCI	30%	1	2.71	2.65	1.02	0.6	0.3	308.5
T ARCI Treated	30%	1	2.71	2.65	1.02	0.6	0.5	308.5

Tests performed	Standard Method
Resistance to axial compression	NBR 5739 [³⁵35 Associação Brasileira de Normas Técnicas, Concreto – Ensaio de Compressão de Corpos de Prova Cilíndricos, ABNT NBR 5739, 2007.]
Modulus of elasticity	NBR 8522 [³⁶36 Associação Brasileira de Normas Técnicas, Concreto – Determinação do Módulo Estático de Elasticidade à Compressão, ABNT NBR 8522, 2008.]
Water absorption capacity by immersion	NBR 9778 [³⁷37 Associação Brasileira de Normas Técnicas, Argamassa e Concreto Endurecidos – Determinação da Absorção de Água, Índice de Vazios e Massa Específica, ABNT NBR 9778, 2005.]
Capillary water absorption capacity	NBR 9779 [³⁸38 Associação Brasileira de Normas Técnicas, Argamassa e Concreto Endurecidos – Determinação da Absorção de Água por Capilaridade, ABNT NBR 9779, 2012.]23
Chloride penetration	Adaptation of the methodologies used by Omrane et al. [³3 M. Omrane, S. Kenai, E.-H. Kadri, and A. Aït-Mokhtar, "Performance and durability of self-compacting concrete using recycled concrete aggregates and natural pozzolan," J. Clean. Prod., vol. 165, pp. 415–430, Nov 2017, http://dx.doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.07.139. http://dx.doi.org/10.1016/j.jclepro.2017... ], França [³⁹39 C. B. França, “Avaliação de cloretos livres em concretos pelo método de aspersão de solução de nitrato de prata,” Ph.D. dissertation, Univ. Catol. Pernambuco, Recife, 2011.], Kim et al. [⁴⁰40 M.-Y. Kim, E.-I. Yang, and S.-T. Yi, "Application of the colorimetric method to chloride diffusion evaluation in concrete structures," Constr. Build. Mater., vol. 41, pp. 239–245, Apr 2013, http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2012.11.084. http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.... ], Real et al. [⁴¹41 L. V. Real, D. R. B. Oliveira, T. Soares, and M. H. F. Medeiros, "Método colorimétrico por aspersão de nitrato de prata para avaliação da penetração de cloretos em concreto: estado da arte," Rev. ALCONPAT, vol. 5, no. 2, pp. 149–159, May 2015, http://dx.doi.org/10.21041/ra.v5i2.84. http://dx.doi.org/10.21041/ra.v5i2.84... ]:
Air and water permeability (Porosiscope)	Manual Porosiscope [⁴²42 American Society for Testing and Materials, Porosiscope™ Determines Air and Water Permeability in Concrete Both At and Below the Surface, 2020. [Online]. Available: http://www.ndtjames.com/Porosiscope-p/c-p.htm http://www.ndtjames.com/Porosiscope-p/c-... ]
Carbonation	Adaptation of the methodologies used by Perea and Alvarado [²²22 M. Perea and A. Alvarado “Propriedades mecânicas en concretos fabricados con agregados gruesos reciclados tratados com lechadas,” in CONPAT, 2015, pp. 1-14.], NBR 7211 [²³23 Associação Brasileira de Normas Técnicas, Agregados para Concreto – Especificação, ABNT NBR 7211, 2009.], Valls and Vàzquez [⁴³43 S. Valls and E. Vàzquez, "Accelerated carbonatation of sewage sluge-cementsand mortars and its environmental impact," Cement Concr. Res., vol. 31, no. 9, pp. 1271–1276, Sep 2001, http://dx.doi.org/10.1016/S0008-8846(01)00573-7. http://dx.doi.org/10.1016/S0008-8846(01)... ], Gandía-Romero [⁴⁴44 J. M. Gandía-Romero et al., "Potentiometric thick-film sensor for measuring the pH of concrete," Cement Concr. Compos., vol. 68, pp. 66–76, Apr 2016, http://dx.doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2016.02.006. http://dx.doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2... ]:
Chloride migration	According Medeiros [⁴⁵45 R. A. Medeiros Jr., “Estudo da resistividade do concreto para proposta de modelagem de vida útil – corrosão das armaduras devido a penetração de cloreto,” Ph.D. dissertation, Inst. Tecnol. Aeronáut., São José dos Campos, 2011.]

Quality Category	Time(s)	Protection Quality
0	< 30	Poor
1	30 - 100	Moderate
2	100 - 300	Satisfactory
3	300 - 1000	Good
4	> 1000	Excellent

Concrete	Slump Test (cm)	Specific mass (g/cm³)
T REF	6.5	2.50
T 30 ARCO	6.5	2.44
T 30 ARCI	7.0	2.44
T 30 ARCI Treated	6.5	2.37

Permeability
Concrete	Time (s)	Classification
T REF	55.5	Moderate
T 30 ARCO	21.5	Poor
T 30 ARCI	17.25	Poor
T 30 ARCI Treated	17.25	Poor

Sample	Carbonated area (cm2)	e (mm)
T REF	1.96	1.27
T 30 ARCO	2.57	1.65
T 30 ARCI	8.02	5.24
T 30 ARCI Treated	4.83	3.12

Sample	Carbonated Area (cm2)	e (mm)
T REF	17.60	11.89
T 30 ARCO	10.89	7.19
T 30 ARCI	15.24	10.22
T 30 ARCI Treated	18.76	12.76

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[1] Corresponding author: Lia Lorena Pimentel. E-mail: lialp@puc-campinas.edu.br