Concreto de cimento portland produzido com agregado reciclado e sua viabilidade técnica de aplicação como revestimento de pavimento rígido
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Data
2018-02-28
Autores
Orientador
Mattos, João Rodrigo Guerreiro
Banca
Fransozi, Carolina Becker Porto
Nogueira, Matheus Lemos
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Editor
Resumo
Com o intuito de criar uma solução para os problemas de extração de recursos naturais e deposição de entulho, esta pesquisa apresenta um estudo teórico-prático sobre as propriedades de resistência e características de um concreto de cimento Portland, produzido com agregado reciclado de concreto (ARC), em substituição aos agregados convencionais. Objetivou-se, através de ensaios laboratoriais, demonstrar que resíduos de um antigo pavimento de concreto de cimento Portland detêm propriedades para tornarem-se matéria-prima em uma nova camada de revestimento de pavimento rígido, por meio do método de dimensionamento da PCA/84, proposto por DNIT (2005). A produção do resíduo partiu da confecção do concreto referência produzido com a determinação de um traço ideal, em que se utilizou o Diagrama de
Dosagem desenvolvido pelo IPT/EPUSP. Aos 7 dias, ensaiou-se mecanicamente o concreto referência quanto à resistência à tração na flexão, resultando em fct,f = 3,82 MPa. Ainda, ensaiou-se quanto à tração por compressão diametral, resistência à compressão simples e módulo de elasticidade para fins de comparação. Após, triturou-se o concreto através de um britador de mandíbula para transformá-lo em ARC. Buscando avaliar qual o melhor percentual de substituição de ARC na mistura do concreto, produziu-se, mantendo o mesmo traço de referência, três famílias de concreto com quantidades diferentes de ARC no traço, sendo, R1, R2 e R3. Verificou-se, através de ensaios mecânicos, que o concreto R3, contendo 100% de ARC graúdo e 50% de ARC miúdo em sua composição, apresentou os melhores resultados de resistência à tração por compressão diametral, com idade de 7 dias. Após essa verificação, produziu-se novamente o concreto R3, o qual foi submetido a ensaios, aos 7 dias, para verificação da resistência à tração na flexão, resultando em
fct,f = 3,14 MPa, e também resistência à tração por compressão diametral, compressão simples e módulo de elasticidade. Por fim, comparou-se os resultados de resistência dos concretos referência e R3 e dimensionou-se, para cada situação, a placa do pavimento rígido. Nesse sentido, o pavimento rígido dimensionado com o
resultado de resistência à tração na flexão do concreto R3 originou uma placa H = 32 cm e o imensionamento com a aplicação dos resultados do concreto referência resultou em uma espessura de placa de revestimento H = 28 cm.
In order to create a solution to the problems of natural resources extraction and debris deposition, this study presents a theoretical-practical study on the resistance and characteristics of a Portland cement concrete made with recycled concrete aggregate (RCA), replacing conventional aggregates. The objective of this study was to demonstrate that residues from an old Portland cement concrete pavement have properties to become raw material for a new layer of rigid pavement, using the PCA/84 design method, proposed by DNIT (2005). The residues production begins from the confection of a reference concrete sample through the determination of an ideal mix design using the dosage diagram developed by IPT/EPUSP. After curing for 7 days the reference concrete sample was mechanically tested for flexural tensile strength resulting in fct, f = 3.82 MPa, it was also tested for tensile strength by diametral compression, compression strength and modulus of elasticity for comparison and then crushed through a jaw crusher to turn it into RCA. In order to evaluate the best percentage of RCA substitution in the concrete mix, three concrete families with different amounts of RCA in the design, R1, R2 and R3 were produced using the same mix design reference, and it was verified through mechanical tests that concrete R3, containing 100 % of coarse RCA and 50% of fine RCA in its composition showed the best results of tensile strength by diametrical compression with age of 7 days of cure. After this verification, R3 concrete was again produced, at this time being called R3 and tested at 7 days of cure for verification of flexural tensile strength, resulting in fct, f = 3.14 MPa, diametral compression, simple compression and modulus of elasticity. Lastly, the strength results for the reference concrete sample and for the R3 concrete were compared and a project design of rigid pavement was performed for each concrete. The rigid pavement designed with the result of tensile strength of the R3 concrete resulted in a wearing course 32 centimeters thick while the one designed with the use of the results for the reference concrete resulted in a wearing course with 28 centimeters.
In order to create a solution to the problems of natural resources extraction and debris deposition, this study presents a theoretical-practical study on the resistance and characteristics of a Portland cement concrete made with recycled concrete aggregate (RCA), replacing conventional aggregates. The objective of this study was to demonstrate that residues from an old Portland cement concrete pavement have properties to become raw material for a new layer of rigid pavement, using the PCA/84 design method, proposed by DNIT (2005). The residues production begins from the confection of a reference concrete sample through the determination of an ideal mix design using the dosage diagram developed by IPT/EPUSP. After curing for 7 days the reference concrete sample was mechanically tested for flexural tensile strength resulting in fct, f = 3.82 MPa, it was also tested for tensile strength by diametral compression, compression strength and modulus of elasticity for comparison and then crushed through a jaw crusher to turn it into RCA. In order to evaluate the best percentage of RCA substitution in the concrete mix, three concrete families with different amounts of RCA in the design, R1, R2 and R3 were produced using the same mix design reference, and it was verified through mechanical tests that concrete R3, containing 100 % of coarse RCA and 50% of fine RCA in its composition showed the best results of tensile strength by diametrical compression with age of 7 days of cure. After this verification, R3 concrete was again produced, at this time being called R3 and tested at 7 days of cure for verification of flexural tensile strength, resulting in fct, f = 3.14 MPa, diametral compression, simple compression and modulus of elasticity. Lastly, the strength results for the reference concrete sample and for the R3 concrete were compared and a project design of rigid pavement was performed for each concrete. The rigid pavement designed with the result of tensile strength of the R3 concrete resulted in a wearing course 32 centimeters thick while the one designed with the use of the results for the reference concrete resulted in a wearing course with 28 centimeters.
Descrição
Palavras-chave
Paviemento rígido; ARC; Reciclagem de pavimentos
Citação
PRETTO, Anderson Henrique. Concreto de cimento portland produzido com agregado reciclado e sua viabilidade técnica de aplicação como revestimento de pavimento rígido. 2017. Monografia (Graduação em Engenharia Civil) – Universidade do Vale do Taquari - Univates, Lajeado, 13 dez. 2017. Disponível em: http://hdl.handle.net/10737/1917.