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Título: Impacto do teor de água e de fino calcário no desempenho de matrizes cimentícias
Título(s) alternativo(s): Impact of water content and limestone fine on the performance of cementitious matrices
Autor(es): Bergossi, Fábio Luiz Navarro
Borges, Renan Kiapuchinski
Orientador(es): Costa, Eliane Betânia Carvalho
Palavras-chave: Calcário
Cimento
Resistência de materiais
Carbonato de cálcio
Engineering, Civil
Limestone
Cement
Strength of materials
Calcium carbonate
Calcium carbonate
Data do documento: 23-Jun-2017
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Referência: BERGOSSI, Fábio Luiz Navarro; BORGES, Renan Kiapuchinski. Impacto do teor de água e de fino calcário no desempenho de matrizes cimentícias. 2017. 57 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2017
Resumo: O presente trabalho tem o objetivo de analisar o impacto do uso de diferentes teores de água e da substituição parcial de 30% do cimento por carbonato de cálcio no desempenho de matrizes cimentícias. A intenção pela substituição parcial do cimento por outro composto deve-se à possibilidade de apresentação de uma alternativa que atenda aos requisitos exigidos pela legislação e ao mesmo tempo minimize a dependência do cimento, visto que sua produção gera grandes emissões de dióxido de carbono na atmosfera. O calcário é um material não reativo que, por possuir distribuição granulométrica menor que a do cimento, apresenta efeito positivo no preenchimento de vazios. Nos estudos dos efeitos da substituição de 30% do cimento por carbonato de cálcio, avaliaram-se os teores de água de 13, 15 e 17% em relação a massa de sólidos (ligante cimentício, calcário e agregado). A aglomeração de partículas causada pela inserção de um material de menor granulometria foi minimizada com a utilização de aditivo dispersante e, para isso, foi determinado o teor ótimo de aditivo a ser utilizado para cada concentração de água. As argamassas foram analisadas no estado fresco pelos ensaios de densidade de massa, teor de ar incorporado, índice de consistência e squeeze-flow. Este último realizado em superfície não absorvente e em superfície cerâmica, ambos após 5 minutos de contato com as devidas superfícies. No estado endurecido, foram realizados ensaios de porosidade, resistência à compressão uniaxial e resistência de aderência à tração. Os ensaios de compressão e aderência à tração foram realizados na idade de 14 dias após a moldagem dos corpos de prova. Os resultados obtidos evidenciam que asmatrizes com presença de fino calcário possuem maior trabalhabilidade, por apresentarem maiores índices de consistência e espalhamentos nos ensaios de squeeze-flow. Além disso, a substituição parcial do cimento tem efeito mais impactante na compressão, com redução de 29,9% a 37,8% em suas resistências. Quanto à tração, houve um leve incremento na aderência para o teor com 17% de água (0,01 MPa), sendo que os demais teores não apresentaram as resistênciasmínimas requeridas por norma. Dessa forma, a utilização de carbonato de cálcio naconfecção de matrizes cimentícias pode ser vantajosa, desde que se verifique odesempenho mecânico requerido para a utilização desejada da argamassa.
Abstract: The main purpose of this research is to analyse the impact of the use of different water contents and the partial replacement of 30% of cement by calcium carbonate in the performance of cementitious matrices. The reason behind a partial substitution of cement by another compound is due to the possibility of presenting an alternative that meets the legislation requirements and, at the same time, minimizes the dependence on cement, since its production generates large emissions of carbon dioxide in the atmosphere. Limestone is a non-reactive material that has a positive effect on filling voids, because it has a smaller particle size distribution when compared with cement. In order to investigate the effects when 30% of the cement is replaced by calcium carbonate, different water contents of 13, 15 and 17% in relation to the mass of solids (cementitious binder, limestone and aggregate) were determined. The agglomerationof particles caused by the insertion of a material with smaller particle size was minimized with the use of dispersant additive, which was determined by its optimum quantity accordingly each water content given. The mortars were analysed in the fresh state by the tests of mass density, incorporated air content, consistency index and squeeze-flow. The latter was done on a non-absorbent surface and on a ceramic surface, both after 5 minutes of contact with their respective surfaces. In the hardened state, porosity, compression strength and tensile adhesion strength tests were performed. The compression and tensile adhesion tests were conducted at the age of 14 days after molding the specimens. The results show that the matrixes with the presence of fine limestone have a higher workability because they have presented higher consistency indices and spreads in the squeeze-flow tests. In addition, the partial replacement of cement has shown a more impactful effect on compression, with a reduction of 29.9% to 37.8% in its strengths. Regarding the tensile strength, there was a slight increase in the adhesion to the mixture with 17% of water (0.01 MPa), while for the other water contents, the minimum resistance required by standard were not achieved. Hence, the use of calcium carbonate in the manufacture of cementitious matrices can be advantageous, provided that the mechanical performance required for the desired use of the mortar is verified.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/9007
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