O Estudo comparativo do módulo de elasticidade de concretos convencionais e concretos com materiais alternativos

Abstract

Em virtude da preocupante situação ambiental e do impulsionamento do crescimento da economia, muito tem sido pesquisado sobre o uso de Resíduos de Construção e Demolição (RCD). Os resíduos de RCD podem ser reciclados e reutilizados dentro da própria indústria da construção civil, como sub-base de pavimentos, e na produção de concretos não estruturais e estruturais. Muitos pesquisadores já verificaram a viabilidade de incorporar Agregados Reciclados (AR) em concretos estruturais, no entanto, muitos deles não investigaram a relação entre a tensão absorvida e a deformação destes concretos. A relação entre a tensão e a deformação do concreto é um parâmetro importante a ser conhecido no estado limite de serviço, incluindo o controle dos deslocamentos verticais e horizontais, bem como das aberturas das fissuras. Por isso, o objetivo desta pesquisa é avaliar o comportamento do módulo de elasticidade dos concretos convencionais e produzidos com materiais alternativos, sendo eles: agregados reciclados de concreto (ARC), e porcelana (ARP). Foram estudados dois concretos de resistência característica à compressão diferentes, mas ambos situados na classe I da NBR 8953(ABNT, 2015). Os resultados obtidos de módulo de elasticidade foram comparados com os valores estimados pela norma brasileira NBR 6118 (ABNT, 2014) e pelas normas estrangeiras fib Model Code 2010, Eurocode 2:2004 e ACI 318:2014. Por fim, ao contrário do ARC, a incorporação de porcelana não afetou significativamente a resistência à compressão do concreto, e a inserção de ambos agregados reciclados afetou substancialmente o módulo de elasticidade obtido por ensaios mecânicos. Os módulos obtidos dos concretos convencionais foram menores que os estimados pela NBR 6118:2014 e pelo fib Model Code, indicando falta de segurança de uso por parte dessas normas. As normas Eurocode 2:2004 e ACI 318:2014 indicaram segurança, visto que seus valores estimados foram menores que os módulos obtidos. Ao mudar a geometria do corpo de prova utilizado no ensaio da resistência à compressão, verificou-se que a resistência à compressão feita em corpos de prova cúbicos é superior a resistência de corpos de prova cilíndricos, sendo a influência mais acentuada nos concretos de 20MPa.

Due to the worrisome environmental situation and the boost in economic growth, a lot has been researched on the use of Construction and Demolition Waste (CDW). CDW waste can be recycled and reused within the construction industry itself, as pavement sub-base, and in the production of non-structural and structural concretes. Many researchers have already validated the feasibility of incorporating Recycled Aggregates (RA) into structural concretes; however, many of them have not investigated the relationship between the absorbed stress and the deformation of these concretes. The concrete stress-deformation relationship is an important parameter to be known in the service limit state, including the control of vertical and horizontal displacements, as well as the crack openings. Therefore, the aim of this research is to evaluate the elastic modulus of conventional concretes and produced with alternative materials, such as: recycled aggregates of concrete (RAC), and waste porcelain aggregates (WPA).Two different compressive strengths will be studied, but both belong to class I of NBR 8953 (ABNT, 2015). The results of experimental elastic modulus were compared with the values predicted by the Brazilian standard NBR 6118 (ABNT, 2014) and by foreign standards fib Model Code 2010, Eurocode 2: 2004 and ACI 318: 2014. Finally, unlike RCA, the incorporation of porcelain did not significantly affect the compressive strength of concrete, and the insertion of both recycled aggregates substantially affected the modulus of elasticity obtained by mechanical tests. The obtained modulus from conventional concrete were lower than those predicted by NBR 6118:2014 and fib Model Code, indicating lack of safety of serviceability by these standards. Eurocode 2:2004 and ACI 318:2014 standards indicated safety, since their predicted values were lower than obtained modulus. By changing the geometry of the specimen used in the compressive strength test, it was found that the compressive strength casted in cubic specimens is superior to the strength of cylindrical specimens, with the most pronounced influence on 20MPa concrete.