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AVALIAÇÃO DA DURABILIDADE DE CONCRETOS FABRICADOS COM BAIXOS TEORES DE SÍLICA DE CASCA DE, Redação de Matérias técnicas

Os íons sulfatos são uma das principais causas da degradação do concreto. Isso deve-se às reações químicas com os produtos de hidratação do concreto, das quais resultam em compostos com volumes maiores, gerando tensões internas e com isso, diminuição da sua resistência, desplacamentos e fissuras. O objetivo deste trabalho é estudar os efeitos da adição de sílica da casca de arroz, obtida por meio de combustão em leito fluidizado na durabilidade de concretos a base de cimento Portland do tipo CPI

Tipologia: Redação

2015

Compartilhado em 23/06/2022

gean-oldra-8
gean-oldra-8 🇧🇷

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Baixe AVALIAÇÃO DA DURABILIDADE DE CONCRETOS FABRICADOS COM BAIXOS TEORES DE SÍLICA DE CASCA DE e outras Redação em PDF para Matérias técnicas, somente na Docsity! UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAMPA GEAN OLDRA AVALIAÇÃO DA DURABILIDADE DE CONCRETOS FABRICADOS COM BAIXOS TEORES DE SÍLICA DE CASCA DE ARROZ IMERSOS EM SOLUÇÃO DE SULFATO DE MAGNÉSIO Alegrete 2015 GEAN OLDRA AVALIAÇÃO DA DURABILIDADE DE CONCRETOS FABRICADOS COM BAIXOS TEORES DE SÍLICA DE CASCA DE ARROZ IMERSOS EM SOLUÇÃO DE SULFATO DE MAGNÉSIO Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Engenharia Civil da Universidade Federal do Pampa, como requisito parcial para obtenção do Título de Bacharel em Engenharia Civil. Orientador: Ederli Marangon Alegrete 2015 2 AGRADECIMENTO Ao Prof. Dr. Ederli Marangon pela orientação e incentivo. À minha esposa pelo apoio e dedicação. Ao Eng. Marcelo Dias por aceitar fazer parte deste trabalho e por sempre estar disposto a sanar minhas dúvidas. Aos técnicos de laboratório da UNIPAMPA pelo auxílio no programa experimental e na operação dos equipamentos. Aos colegas de laboratório; Deividi, Everton, Raphael pelo auxílio na realização deste trabalho. À GEEA e a Pilecco Nobre Alimentos Ltda, pelo apoio financeiro para a realização deste estudo. 5 “Seja a mudança que você quer ver no mundo mundo.” Mahatma Ghandi 6 RESUMO Os íons sulfatos são uma das principais causas da degradação do concreto. Isso deve- se às reações químicas com os produtos de hidratação do concreto, das quais resultam em compostos com volumes maiores, gerando tensões internas e com isso, diminuição da sua resistência, desplacamentos e fissuras. O objetivo deste trabalho é estudar os efeitos da adição de sílica da casca de arroz, obtida por meio de combustão em leito fluidizado na durabilidade de concretos a base de cimento Portland do tipo CPII-Z frente à ação dos íons sulfatos. Para isso foram moldadas vigas de concreto com as dimensões de 75 x 15 x 15 cm, e de cada uma delas foram retirados, por carotagem, amostras de 50 x 100 mm. Após a extração, uma parte das amostras foi mergulhada em uma solução de sulfato de magnésio 7,5 g/100 mL e outra parte em água desmineralizada, registrando-se previamente suas massas. Nas idades de ensaio de 56, 90, 180 e 360 dias realizaram-se novas pesagens para verificação da massa e foram feitos ensaios de resistência à compressão axial. No concreto utilizado, as dosagens tiveram substituição de cimento por sílica da casca de arroz em volume de 0%, 3%, 5% e 10%. Os resultados mostram que as misturas tiveram perda de massa por desplacamentos e lixiviação de compostos solúveis. Também houve diminuição da resistência à compressão axial, obtendo-se melhores resultados na mistura em que houve substituição do cimento por sílica em 10%. Palavra-Chave: Concreto, Sílica de casca de arroz, Sulfatos, Durabilidade. 7 Tabela 6 - Valores obtidos nos ensaios de abatimento e de ar aprisionado..............................47 Tabela 7 - Determinação da absorção de água por imersão após 72 h (%)..............................48 Tabela 8 - Determinação da absorção de água por imersão e fervura (%)...............................49 Tabela 9 - Determinação do índice de vazios após imersão (%)..............................................49 Tabela 10 - Determinação de índice de vazios após imersão e fervura (%).............................50 Tabela 11 - Determinação da massa especifica real..................................................................51 Tabela 12 - Resultados dos ensaios de resistência à compressão axial da mistura M0............52 Tabela 13 - Resultados dos ensaios de resistência à compressão axial da mistura M3............52 Tabela 14 - Resultados dos ensaios de resistência à compressão axial da mistura M5............53 Tabela 15 - Resultados dos ensaios de resistência à compressão axial da mistura M10..........53 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas ASTM – American Society for Testing and Materials CP II-Z – Cimento Portland pozolânico C-S-H – Silicato de cálcio hidratado 10 NaOH – Hidróxido de sódio pH – Potencial de hidrogênio SCA – Sílica da casca de arroz SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO.....................................................................................................................14 1.1 Contextualização do tema de pesquisa...........................................................................14 11 1.2 Definição do problema e da questão da pesquisa...........................................................15 1.3 Objetivos........................................................................................................................15 1.3.1 Objetivo geral.........................................................................................................15 1.3.2 Objetivos específicos..............................................................................................15 1.4 Justificativa.....................................................................................................................16 1.5 Estrutura do trabalho......................................................................................................16 2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA.........................................................................................17 2.1 Concretos com adições minerais....................................................................................17 2.1.1 Efeitos das adições..................................................................................................18 2.1.2 Adição da sílica da casca de arroz ao concreto.......................................................18 2.2 Durabilidade em estruturas de concreto.........................................................................20 2.2.1 Efeito do sulfato de magnésio no concreto.............................................................21 2.2.2 Influência da porosidade e da capilaridade.............................................................23 2.2.3 Absorção de água....................................................................................................25 2.2.4 Teor de ar aprisionado no concreto fresco..............................................................26 3 MATERIAIS E MÉTODOS..................................................................................................28 3.1 Materiais.........................................................................................................................30 3.1.1 Agregados...............................................................................................................30 3.1.2 Cimento..................................................................................................................34 3.1.3 Sílica da casca de arroz...........................................................................................35 3.1.4 Aditivo....................................................................................................................37 3.1.5 Solução de sulfato de magnésio..............................................................................37 3.1.6 Água potável e água desmineralizada....................................................................38 3.2 Métodos experimentais...................................................................................................38 3.2.1 Método de dosagem................................................................................................38 3.2.2 Trabalhabilidade do concreto.................................................................................39 3.2.3 Teor de ar aprisionado no concreto fresco..............................................................40 3.2.4 Determinação da absorção de água por imersão – Índice de vazios e massa específica – NBR 9778-87...............................................................................................41 3.2.5 Extração de amostras das vigas..............................................................................43 3.2.6 Ensaio de ataque de sulfato ao concreto.................................................................45 3.2.7 Ensaio de compressão axial....................................................................................45 4 RESULTADOS......................................................................................................................47 4.1 Concreto no estado fresco..............................................................................................47 12 1.2 Definição do problema e da questão da pesquisa A casca de arroz é aproveitada como forma alternativa de combustível para geração de energia em algumas indústrias e termelétricas. O que sobra dessa queima é a cinza, que conforme Dal Molin (2011), se a combustão for feita de maneira controlada, com temperaturas entre 500 a 700 °C, pode-se obter cinzas de alta pozolanicidade, as quais contém alto teor de sílica amorfa. A sílica amorfa gerada nesse processo se torna uma alternativa muito interessante na redução do consumo do cimento Portland e ao mesmo tempo um destino adequado e ambientalmente correto para este material, pois seria descartado na natureza. Trabalhos vêm sendo realizados, como o de Linhares (2010), entre outros, que visam o estudo da influência das adições de sílica amorfa, proveniente da queima da casca de arroz, ao concreto. No entanto, não foi encontrada, na bibliografia pesquisada, a existência de trabalhos, que tratem da adição de sílica da casca de arroz proveniente de combustão em leito fluidizado e moagem controlada em substituição parcial ao cimento Portland no que se refere à resistência ao ataque de sulfatos na durabilidade. 1.3 Objetivos 1.3.1 Objetivo geral Este trabalho visa o estudo da influência da adição de baixos teores de sílica de casca de arroz ao concreto, quanto a sua durabilidade, frente a agentes agressivos como o Sulfato de magnésio. 1.3.2 Objetivos específicos Analisar o efeito de baixos teores de sílica da casca do arroz (3%, 5% e 10%) na resistência à compressão; 15 Analisar a perda de massa de concretos à ação de solução de sulfato de magnésio nas idades de 56, 90, 180 e 360 dias; Comparar resultados de ensaios de resistência à compressão axial com adição de diferentes teores de sílica de casca de arroz após a exposição ao sulfato de magnésio nas idades de 56, 90, 180 e 360 dias. 1.4 Justificativa Cada vez mais o mercado da construção civil exige materiais alternativos que agridam menos ao meio ambiente. Existe uma preocupação contínua sobre os efeitos desses novos materiais e a durabilidade e/ou vida útil destas construções. Um dos parâmetros de referência para o dimensionamento de uma estrutura é a sua resistência à compressão, no entanto, um quesito fundamental para uma estrutura durável é a sua capacidade de manter a sua resistência á compressão após ser submetido a agentes agressivos, como os íons sulfatos. Com isso, torna-se necessário o estudo da resistência de concretos com adições de sílica da casca de arroz ao cimento Portland frente ao efeito dos íons sulfatos. 1.5 Estrutura do trabalho O presente trabalho será dividido em cinco capítulos. No primeiro contém a introdução, os objetivos, definição do problema e a justificativa desta pesquisa. No segundo consta a fundamentação teórica, sendo abordados tópicos com relação ao concreto, adições minerais, durabilidade de concretos e ação dos íons sulfato, também será apresentado alguns resultados encontrados em outros trabalhos. No terceiro, serão apresentados os procedimentos metodológicos utilizados para realização do programa experimental proposto neste trabalho. No quarto capitulo, será apresentada a discussão dos resultados obtidos no programa experimental. O quinto capítulo apresenta as conclusões e o sexto e último capítulo traz as referências bibliográficas. 16 2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 2.1 Concretos com adições minerais Devido a fatores econômicos e ambientais, muitos subprodutos industriais e agroindustriais se tornaram fontes de adições minerais em concretos, de acordo com Mehta e Monteiro (2006). Desde que a produção tenha controle de qualidade adequada, esses materiais podem ser incorporados ao concreto, quer sob a forma de mistura ao cimento Portland quer sob a forma de adições minerais. Algumas usinas beneficiadoras de alimentos e geradoras de energia utilizam casca de arroz como combustível, gerando a sílica da casca de arroz como subproduto. Fornos da indústria metalúrgica são as principais fontes de subprodutos utilizados como adições minerais ao concreto, como a escória de alto forno, sendo produzidos em vários países milhões de toneladas por ano. As adições minerais podem ser definidas, de acordo com Cordeiro (2006), como materiais adicionados conjuntamente com o cimento Portland, com o objetivo de conferir desempenho diferenciado ao produto final, como maior durabilidade e resistência. Ainda de acordo com Cordeiro (2006), as adições minerais podem ser altamente reativas, como sílica ativa, argilas calcinadas e cinza da casca de arroz ou materiais de menor reatividade como: cinza volante e escória de alto-forno. As classificações das adições minerais, segundo Dal Molin (2011), se dá de acordo com sua ação físico-química e divide-se em 3 grupos: Grupo 1- Pozolanas: é uma material silicoso, que por si só possui pouca ou nenhuma propriedade cimentante, mas se finamente moída e em presença de água, reage com o Ca(OH)2, formando materiais com propriedades cimentantes (MEHTA e MONTEIRO, 2006); Grupo 2 – Material cimentante: não é necessário a presença do cálcio para formar produtos cimentantes. Grupo 3 – Fíler: não tem atividade química. Serve para preencher vazios e empacotamento dos grãos. 17 estado endurecido (YEN et al., 1999). Porém, um concreto trabalhável requer uma quantidade suficiente de argamassa para preencher os vazios entre os agregados e para lubrificar a superfície dos mesmos durante o seu lançamento. Quanto maior o teor de argamassa no concreto, maior será o abatimento (slump test) e a extensão de fluxo (slump flow) do material. A trabalhabilidade de um concreto é resultado das propriedades inerentes de seus constituintes, das proporções da mistura e das interferências físicas e químicas entre eles. A maneira mais simples de modelagem deste sistema complexo é considerar o concreto como um material bifásico composto por uma matriz e uma fase sólida ou, ainda, descrito por suas propriedades como um material fluido e um material de fricção (MφRTSELL, MAAGE & SMEPLASS, 1996). Este modelo é considerado satisfatório para a maioria dos concretos usados, inclusive o CAD. A figura 1 mostra o aspecto dos grãos esféricos da sílica ativa. Figura 1 - Sílica ativa Fonte: partículas esféricas de sílica ativa (MEHTA; MONTEIRO, 2008, p. 316) 2.2 Durabilidade em estruturas de concreto A durabilidade é definida, segundo a NBR 6118 (ABNT, 2014) como a capacidade da estrutura de resistir ás influências agressivas do ambiente, previstas e definidas no início do projeto. Segundo ISAIA (2005), a durabilidade está ligada á capacidade dos materiais se conservarem em um estado desejado (para o qual foi projetado), mantendo suas características similares ao longo da vida útil do projeto. De acordo com MEHTA (1994), uma longa vida útil é sinônimo de durabilidade. Segundo Bolla (2015), a adição de sílica de casca de arroz 20 (SCA) melhora a durabilidade e a trabalhabilidade do concreto. O comitê 201 do ACI (1991) define durabilidade do concreto de cimento Portland como sua capacidade de resistir à ação das intempéries, ataques químicos, abrasão ou qualquer outro processo de deterioração, ou seja, o concreto durável deve conservar sua forma original, qualidade e capacidade de uso quando exposto ao meio ambiente. Apesar de o concreto ser o material de construção mais usado no mundo e apresentar inúmeras vantagens como material estrutural, vários problemas vem sendo detectados, sobretudo com relação à durabilidade. Nas últimas décadas, diversos estudos vêm sendo realizados sobre patologias e deterioração prematura das edificações. De acordo com o VIEIRA et al. (1997), a utilização de microssílica como pozolana apresentou muitas vantagens em relação às propriedades do concreto, tanto na sua reologia no estado fresco quanto ao comportamento mecânico e de durabilidade no estado endurecido. A adição deste material diminui a porosidade, tornando a estrutura mais densa e compacta, protegendo contra a entrada de agentes agressivos do meio em que se encontra. 2.2.1 Efeito do sulfato de magnésio no concreto De acordo com MEHTA (1983), produtos de concreto sofrem desagregação quando expostos por longo período a soluções com mais de 1000 ppm de sulfatos. Geralmente, os sulfatos que atacam as estruturas podem vir de solos argilosos, água do mar, atmosfera de locais industrializados, águas subterrâneas e residuais. A desagregação se deve às reações dos sulfatos com produtos hidratados do cimento, formando produtos expansivos. O sulfato de magnésio, além de ser extremamente agressivo e causar reações com aluminatos e hidróxido de cálcio, reage com silicatos de cálcio hidratados. Um fator que faz o sulfato de magnésio ser mais agressivo ao concreto que os de sódio e de cálcio, é o fato dele ser quase duas vezes mais solúvel que o primeiro e trinta e cinco vezes mais que o segundo, gerando soluções mais concentradas e, consequentemente, mais prejudiciais. Inicialmente, o sulfato de magnésio reage com o hidróxido de cálcio formando gesso (CSH2) e hidróxido de magnésio (brucita, M-H). Esses novos produtos podem gerar tensões internas devido à mudança de volume (CORDEIRO, 2006). Além disso, o hidróxido de magnésio ocasiona a diminuição do pH da fase líquida e proporciona a decomposição da fase C-S-H e formação de silicato de magnésio hidratado (M 4SH8,5), que não apresenta 21 propriedades cimentantes (COHEN e BENTUR, 1988). As reações de 1 a 3 descrevem a formação do M 4SH8,5. CH + MS + 2H → CSH 2 + MH ...(1) C x S y H z + xMS + (3x + 0,5y – z)H → xC2 H2 + xMH + 0,5yS2H ...(2) 4MH + SH n → M 4SH8,5 + (n – 4,5)H ...(3) Segundo as expressões (1) e (2), há a formação de gesso. Este gesso pode reagir com Aluminato de cálcio hidratado (C4AH 13), monossulfoaluminatos de cálcio hidratado ( C4 A S12−18) ou aluminato tricálcico não hidratado (C3 A), podendo formar etringita ( C6 A S3 H 32), gerando produtos com volume de até 200% maior que os originais (NEVILLE, 1997), conforme ilustram as expressões (4), (5) e (6), respectivamente. C 4AH 13 + 3CSH 2 + 14H → C6 A S3 H 32 + CH ...(4) C4 A S12−18 + 2CSH 2 + (10-16)H → C6 A S3 H 32 ...(5) C3 A + 3CSH 2 + 26H → C6 A S3 H 32 ...(6) De acordo com as reações vistas anteriormente, os produtos mais sensíveis a este ataque são os aluminatos tricálcico não hidratado (C3 A) e o hidróxido de cálcio [Ca(OH)2]. De acordo com Neville (1997), o ideal seria usar cimentos com baixos teores de C3 A, conhecidos como cimento Portland resistentes a sulfatos. A redução no teor de C3 A diminui a susceptibilidade ao ataque dos sulfatos, pois menos compostos alvos serão formados e, como consequência, haverá maior formação de silicato hidratado de cálcio (C-S-H). O baixo teor de C3 A e o relativamente baixo teor de C4 AF dos cimentos resistentes ao sulfato significam um alto teor de silicato, o que confere ao cimento uma elevada resistência, mas como o C2 S representa uma grande parte dos silicatos, as resistências iniciais são baixas. O calor de hidratação desprendido pelos cimentos resistentes aos sulfatos não é muito maior que o desprendido pelos cimentos de baixo calor de hidratação. Segundo a norma NBR 5737, os cimentos CPI, CPII, CPIII, CPIV e CPV-ARI podem ser considerados resistentes a sulfatos, desde que atenda a pelo menos 1 dos seguintes requisitos: a) Teor de aluminato tricálcico (C3 A) do clínquer e teor de adições carbonáticas de no máximo 8 e 5% em massa respectivamente; 22 → Poros de ar incorporado - possuem forma esférica, com dimensões superiores aos vazios capilares. Podem ser devido a uma má vibração do concreto. Devido a suas grandes dimensões reduzem bastante a resistência do concreto e aumentam sua permeabilidade. Segundo MEHTA E MONTEIRO (1994), os poros de gel de C-H-S (poros dentro do gel de cimento) são muito pequenos para iniciar trincas sob baixos esforços e por isso não prejudicam a resistência da argamassa. Já os poros capilares (poros entre os produtos de hidratação do cimento), entretanto, podem ter alguns milímetros de comprimento e são suficientes para iniciar fissuras, reduzindo, portanto a resistência da argamassa. Apesar disso a distinção entre os poros capilares e os poros gel em relação ao diâmetro dos poros não é bem definida, sendo geralmente considerado que os poros de gel possuem diâmetros em torno de 1 a 3 nm e os poros capilares em torno de 10 a 5000 nm. Durante a hidratação do cimento grandes espaços dos poros capilares são preenchidos com os produtos da hidratação do cimento, refinando assim o tamanho destes poros. Segundo Monteiro (1985), a microssílica, por possuir tamanho de partículas em tamanho médio de cem vezes menor que o cimento, afeta o arranjo físico do sistema, principalmente próximo ao agregado, onde existe maior porosidade. O autor afirma ainda que a reação pozolânica da sílica ativa com o hidróxido de cálcio parece “introduzir pontos de solda” na interface pasta/agregado, provocando uma densificação da matriz e consequentemente uma redução da porosidade e da capilaridade nos concretos. A sílica da casca de arroz, quando reagir com o hidróxido de cálcio, introduzirá estes “pontos de solda” na interface pasta/agregado. Dependendo do tamanho dos seus grãos, poderá rearranjar o sistema próximo ao agregado, onde é a zona mais porosa e ainda aumentar a densidade do concreto, devido à ocupação dos poros, se seus grãos forem menores que os do cimento, contribuindo para a diminuição da porosidade e da capilaridade e, com isso, diminuindo a susceptibilidade de ataque de agentes agressivos. 2.2.3 Absorção de água A capacidade do concreto de resistir à ação de intempéries, ataques químicos e físicos, mantendo assim suas características originais e desempenhando sua função, é considerado mais um parâmetro para a confecção de estruturas de concreto. Efeitos físicos que influenciam negativamente a durabilidade do concreto incluem o desgaste da superfície, 25 fissuras causadas pela pressão da cristalização de sais nos poros e exposição a temperaturas extremas. Alguns efeitos químicos deletérios como a lixiviação da pasta de cimento por soluções ácidas e reações expansivas envolvendo ataque por sulfato, reações álcali-agregado e corrosão das armaduras influenciam a durabilidade do concreto. A água é considerada o agente primário para a maioria dos problemas de durabilidade, servindo de veículo para o transporte de íons agressivos através da estrutura porosa do concreto. De acordo com Diamond (2004), a interconexão desses vazios de água ou ar torna o concreto permeável à água. A permeabilidade é a propriedade que identifica a possibilidade de passagem da água através do material, sendo que os concretos expostos ao ar sofrem os ataques de águas agressivas ou a ação destruidora dos agentes atmosféricos. A absorção é o processo físico pelo qual o concreto retém água nos poros e condutos capilares. A porosidade se refere à quantidade total de vazios e a absorção está em função dos poros que tem comunicação com o exterior. Segundo Hou e Chung (2000), o emprego de sílicas em substituição ao cimento aumenta a resistência à corrosão principalmente pelo fato de diminuir a absorção de água e aumentar a resistividade do concreto. A diminuição da porosidade e da capilaridade diminui também a absorção de água, tornando o concreto menos susceptível à entrada de agentes agressivos e, com isso, torna-o mais resistente a agentes deletérios. 2.2.4 Teor de ar aprisionado no concreto fresco De acordo com Methta e Monteiro (1994) pode-se encontrar vazios preenchidos por ar dentro do concreto de duas formas: através de bolhas de ar incorporado ou através de vazios de ar aprisionado. As bolhas de ar incorporado possuem dimensões entre 100 µm e 1 mm de diâmetro, enquanto os vazios de ar aprisionado são maiores, ficando entre 1 mm e 10 mm. Os vazios de ar aprisionado, que na maioria das vezes são causados por deficiência nas dosagens e escolha dos materiais, são nefastos à qualidade final do concreto, podendo comprometer as propriedades mecânicas de resistência à compressão e módulo de elasticidade, além de ficar mais susceptível a entrada de agentes agressivos, como os íons de sulfato. Outro aspecto negativo em relação à presença de vazios de ar aprisionado é a aparência final, com a formação de macrobolhas superficiais. No caso de concreto aparente a presença de macrobolhas superficiais é totalmente indesejável. 26 Quanto as bolhas de ar incorporado, podem ter 2 origens. A primeira, com a natural incorporação de pequenas quantidades de ar, disseminadas através de microbolhas na massa do concreto. A segunda, através de aditivos incorporadores de ar ao concreto. A incorporação denominada natural, bem como a presença de vazios de ar incorporado advém de fatores como tipo e finura dos aglomerantes e agregados miúdos, dosagens dos materiais, tipo e grau de adensamento aplicado, temperatura e tempo de mistura do concreto. É calculado de acordo com a NBR 9833–2008. 27 3.1 Materiais 3.1.1 Agregados O agregado graúdo (brita) que foi utilizado nos concretos desta pesquisa é de origem basáltica e é comercializado no município de Alegrete-RS. Os agregados miúdos (areia fina e areia grossa) são provenientes do leito do rio Ibicuí, no município de Manoel Viana-RS. Foram realizados os seguintes ensaios para a caracterização dos agregados. - Determinação de massa específica do agregado miúdo por meio de frasco Chapman, conforme NBR 9776-1988; - Determinação de massa específica, do agregado graúdo, conforme a NBR NM 53-2009; - Determinação da composição granulométrica, conforme a NBR NM 248-2003; Na Figura 3 são mostrados os agregados utilizados nesta pesquisa. Figura 3 - Agregados utilizados no ensaio: a-areia fina, b-areia grossa e c-brita (a) (b) (c) Fonte: elaboração própria. 30 Massa específica dos Agregados Miúdos pelo frasco de Chapman As areias em estudo foram ensaiadas conforme a NBR 9776-1987 para obtenção de suas massas específicas. As amostras foram quarteadas e ensaiadas. A Figura 4 apresenta algumas etapas de ensaio. Figura 4 - Determinação das massas específicas dos agregados miúdos - etapas de ensaio: a- materiais e frascos de Chapman; b-massa de 500g de areia; c-fracos com o material + água; d- medida da água deslocada. Fonte: elaboração própria. Os ensaios foram realizados em ambiente com temperatura controlada, apesar da norma não exigir este procedimento. Os resultados obtidos são apresentados na Tabela 1. 31 Tabela 1 - Massas específicas das areias. Parâmetros iniciais Areia fina Areia grossa Amostra 1 Amostra 2 Amostra 1 Amostra 2 γ (g/cm³) 2,63 2,63 2,58 2,59 γ média (g/cm³) 2,63 2,58 Fonte: elaboração própria. Massa específica do agregado graúdo A massa específica do agregado graúdo foi determinada de acordo com a NBR NM 53-2003 e a Figura 5 (a e b) mostra os principais procedimentos. Em (a) mostra a obtenção da massa da amostra na balança na condição hidrostática e na (b) a massa do agregado graúdo saturado com superfície seca. A massa específica obtida da brita foi de 2,57 g/cm³. Figura 5 - Etapas do ensaio da massa específica (a) (b) Fonte: elaboração própria. Granulometria e módulo de finura dos agregados Granulometria é a distribuição, com sua quantificação em peso, por tamanhos das partículas de uma amostra que compõe um agregado. A separação é realizada por meio de peneiras com diferentes granulometrias e pesa-se as partículas retidas em cada uma delas. O modulo de finura de um agregado se determina pela soma das porcentagens retidas acumuladas em massa de um agregado, nas peneiras de série normal, dividida por 100. O 32 Tabela 3 - Características químicas do cimento CP II-Z Sílica de Casca de Arroz Cimento Portland CP II-Z Perda ao fogo 3,50% Perda ao fogo 5,34% Dióxido de Silício - SiO2 91,48% Óxido de Magnésio - MgO 5,87% Óxido de Cálcio - CaO 0,36% Anidrido Sulfúrico – SO3 2,70% Óxido de Magnésio - MgO 0,32% Anidrido Carbônico – SO3 4,37% Óxido de Ferro - Fe2O3 0,05% Resíduo Insolúvel - RI 12,80% Óxido de Alumínio - Al2O3 0,00% Equivalente Alcalino em Na2O 0,74% Óxido de Sódio - Na2O 0,04% Finura – Peneira 0,075 mm 3,10% Óxido de Potássio - K2O 1,40% Água da Pasta de Consistência Normal 26,80% Óxido de Manganês - MnO 0,32% Início de Pega (min) 246 Anidrido Sulfúrico - SO3 0,15% Fim de Pega (min) 330 Pentóxido de Difósforo - P2O5 0,45% Expansibilidade de Le Chatelier – a quente (mm) 0,55 Área Específica 21142 m²/kg Área Específica 374 m²/kg Fonte: Marangon et. al. (2013) 3.1.3 Sílica da casca de arroz A sílica de casca de arroz usada neste trabalho é comercializada com o nome de SILCCA NOBRE SC-I, produzida no município de Alegrete RS pela empresa Sílica Verde do Arroz LTDA. O processo de fabricação se dá através do controle de combustão por meio de leito fluidizado. Este processo melhora a eficiência da queima, resultando em uma sílica de alta qualidade e bastante amorfa. No trabalho de Marangon et al (2013) foi avaliado o índice de atividade pozolânica da sílica da casca de arroz, a mesma utilizada neste trabalho. Os autores concluíram que a sílica da casca do arroz possui índice de atividade pozolânica igual a 101,7%, superior aos 75%, índice mínimo previsto na NBR 12653-2012 para ser considerado como material pozolânico. No Gráfico 2, é apresentado a análise granulométrica a laser da sílica da casca de arroz e do cimento CP II Z-32, utilizando o aparelho CILAS 1190, disponível no campus Bagé da UNIPAMPA. 35 Gráfico 2- Composição Granulométrica da sílica da casca de arroz e do cimento Portland Fonte: elaboração própria Analisando o gráfico 2, pode-se observar que o cimento e a sílica da casca de arroz possuem granulometrias muito similares, com tamanho médio de grão de aproximadamente 15 µm. Massa específica dos materiais em pó Os ensaios para determinação da massa específica do cimento Portland CP II-Z-32, da sílica da casca de arroz e das misturas dos dois, foram realizadas conforme a NBR NM 23- 2000. A Figura 6 ilustra os frascos com querosene imersos em água com temperatura controlada de 20 ºC. A permanência dos frascos deu-se até a constância de volume obtida através do volume inicial de leitura (cerca de 30 minutos). 36 Figura 6 - Estabilização do querosene em temperatura controlada de 20 ºC. Fonte: elaboração própria A massa específica obtida da sílica da casca de arroz foi de 2,03 g/cm³, enquanto que a de cimento Portland CP II-Z-32 foi de 2,93 g/cm³. 3.1.4 Aditivo O aditivo utilizado neste trabalho é do tipo redutor de água – Polifuncional, que possui massa específica igual à 1,18 g/cm3, teor de sólidos de 40% e pH igual à 8,0. Pode reduzir o consumo de água em até 15%. É fabricado pela empresa GRACE com o nome comercial de MIRA 34. 3.1.5 Solução de sulfato de magnésio A solução de sulfato de magnésio (marca Nova Química do Sul LTDA.) foi preparada dissolvendo-se 750 gramas a cada litro de água desmineralizada, obtendo-se uma concentração de 7,5%. Essa concentração é a mesma usada no ensaio de Cordeiro (2006). A 37 3.2.3 Teor de ar aprisionado no concreto fresco Caso o adensamento seja manual, aplicar os golpes uniformemente em 3 camadas de 30 golpes por camada, tal que a haste penetre na camada anteriormente adensada No adensamento mecânico o concreto deve ser adensado em 2 camadas, sendo que o vibrador deve ser inserido até que o mesmo penetre 25 mm, sem deixá-lo encostar no fundo e nas laterais do molde, devendo ser retirado lentamente assim que o concreto estiver com a superfície lisa e brilhante.   Após o adensamento, manual ou mecânico, bater levemente na face externa do recipiente até o fechamento de eventuais vazios. Efetuar o rasamento com o auxílio da régua acrílica, fazendo movimentos de vai e vem até a retirada do excesso do concreto, sem deixar vazios entre o recipiente e a superfície do concreto. Após realizado o rasamento, limpar as superfícies externas e pesar, registrando a massa. Os resultados obtidos para o ar aprisionado são da seguinte maneira: p= M V ∗1000 Onde: M = massa do concreto medido em um recipiente de volume conhecido V = volume do recipiente P = massa específica aparente do concreto R=(mc+mf +mg+ma)/ p Onde: mc = massa de cimento betonada Mf = massa de agregado miúdo Mg = massa de agregado graúdo Ma = massa de água P = massa específica aparente do concreto R = rendimento C=mc /R Onde: C = consumo de cimento Mc = massa de cimento betonada R = rendimento 40 Vt= mc pc + mf pf + mg pg + ma pa Onde: Vt = volume total dos componentes da betonada mc, mf, mg e ma são as massas dos componentes da betonada pc, pf, pg e pa são as massas específicas do cimento, agregado miúdo, agregado graúdo e água, respectivamente. 3.2.4 Determinação da absorção de água por imersão – Índice de vazios e massa específica – NBR 9778-87 A água, quando ausente de substâncias deletérias dissolvidas, como sais e outros agentes agressivos, por si só possui a capacidade de dissolver a matriz de cimento, corroendo- a. Por conseguinte, a importância do controle de absorção em termos de controle de qualidade e durabilidade do concreto é fundamental. Logo, para avaliar o comportamento do concreto com adição de sílica de casca de arroz, quanto a esta problemática efetuou-se o ensaio referente NBR 9778-1987, onde determinou-se os percentuais de absorção de água por imersão, os índices de vazios e as massas específicas de corpos de prova de concreto contendo substituição parcial de 3%, 5% e 10% de sílica de casca de arroz Silcca Nobre SCI por cimento Portland, conforme descrito nos objetivos específicos. Nesse ensaio, após a cura de 28, 56 e 90 dias, os corpos de prova foram colocados em estufa a uma temperatura de 105 ºC, para eliminar a presença de água no interior de sua estrutura, resultante do processo de cura, de forma que posteriormente possibilitasse a quantificação do seu índice de vazios. Como especificado em norma foram determinadas as massas nos períodos de permanência em estufa durante 24 h, 48 h e 72 h. Passadas às 72 h de permanência em estufa, os corpos de prova foram imersos em água. Esse procedimento consiste na exposição de forma gradual em três fases, como mostrado na Figura 8. A primeira fase consistiu-se na imersão de um terço da altura dos corpos de prova (CP’s) durante um período de 4 h (a). A segunda fase, por sua vez, incidiu na imersão de dois terços dos CP’s por mais 4 h (b). Por fim, os corpos de prova são totalmente 41 imersos em água até completarem 64 h (c). Após passadas 72 h foi realizada a leitura da massa dos CP´s. Figura 8 - Etapas do processo de imersão dos corpos de prova (a) (b) (c) Fonte: elaboração própria. Neste ensaio, também foi realizado o controle da massa hidrostática dos corpos de prova, conforme mostrado na 9a. Outro diferencial desse ensaio é o processo de fervura escrito na norma, visto na 9b, onde simulou-se a penetração de água em diferentes tensões superficiais, determinadas pela temperatura do líquido. Figura 9 - a. balança hidrostática; b. banho Maria Fonte: elaboração própria. 42 3.2.6 Ensaio de ataque de sulfato ao concreto Os ensaios foram realizados nas idades de 56, 90, 180 e 360 dias. À medida que as misturas atingiam a idade desejada, quatro amostras eram retiradas de cada recipiente para os ensaios. Os parâmetros analisados foram: resistência à compressão axial e perda de massa. A figura 12 ilustra os recipientes com amostras de concreto conforme explicado na Tabela 5. Figura 12 - Recipientes com amostras de concreto Fonte: elaboração própria 3.2.7 Ensaio de compressão axial Depois de atingidas as idades de ensaio, as amostras a serem estudadas foram pesadas e capeadas com enxofre para regularização da superfície dos corpos-de-prova. A figura 13 mostra o ensaio de resistência á compressão axial na prensa EMIC, com capacidade de 200 KN. 45 Figura 13 - Ilustração do ensaio de compressão axial Fonte: elaboração própria Os resultados de compressão axial foram calculados da seguinte maneira: σ=F / A Onde: σ = resistência à compressão axial, em MPa (megapascal); F = força aplicada pela prensa, em N (newton); A = área da seção transversal das amostras, em mm² (milímetros quadrados). 46 4 RESULTADOS 4.1 Concreto no estado fresco 4.1.1 Ensaio de abatimento e ar aprisionado A tabela 6 mostra os resultados do ensaio de abatimento e de ar aprisionado para as misturas estudadas. Tabela 6 - Valores obtidos nos ensaios de abatimento e de ar aprisionado Mistura M0 M3 M5 M10 Abatimento (mm) 120 120 110 120 Ar aprisionado (%) 1,3 1,5 1,4 1,3 Fonte: elaboração própria Percebe-se que, aparentemente, não houve alterações significativas nos resultados de ensaio de abatimento com o incremento da adição de sílica da casca de arroz. Do mesmo modo, os valores obtidos do ar aprisionado das misturas aparentemente não apresentaram variações significativas. 4.2 Concreto no estado endurecido 4.2.1 Índice de vazios e massa específica Os resultados de absorção obtidos no processo de imersão (após 72 h) são apresentados na Tabela 7 e na Figura 14. 47 Figura 15 - Índice de vazios pelo processo de imersão Fonte: elaboração própria. Nota-se na Tabela 9 e na Figura 15 que o comportamento do índice de vazios foi o mesmo observado no ensaio de absorção por imersão. Todos os valores obtidos, com exceção da mistura M10 nas idades de 28 e 56 dias foram menores que a mistura de referência. A mistura que apresentou menor índice de vazios foi a mistura M5. Cabe salientar que a mistura M10 aos 90 dias foi aproximadamente igual a mistura M5. Na Tabela 10 encontram-se os resultados do índice de vazios pelo processo imersão e fervura. De acordo a tabela, pode ser visto que o comportamento, mais uma vez foi igual aos dados apresentados na Tabela 9. Tabela 10 - Determinação de índice de vazios após imersão e fervura (%) M0 M3 M5 M10 28 dias 56 dias 90 dias 28 dias 56 dias 90 dias 28 dias 56 dias 90 dias 28 dias 56 dias 90 dias Média 15,07 14,90 14,13 14,43 13,98 12,29 13,19 12,92 12,56 15,44 15,31 13,22 Desvio Padrão 0,44 0,25 0,81 0,53 0,68 0,92 0,69 0,65 0,48 0,46 0,17 0,86 C.V. (%) 2,93 1,65 5,74 3,70 4,86 7,52 5,26 5,06 3,82 2,96 1,08 6,50 Desvio Relativo Máximo (%) 0,32 0,17 0,60 0,38 0,50 0,71 0,49 0,50 0,33 0,32 0,12 0,66 Fonte: elaboração própria. Na Tabela 11 encontram-se os valores das massas específicas reais, obtidos das misturas de concretos estudados. 50 Tabela 11 - Determinação da massa especifica real M0 M3 M5 M10 28 dias 56 dias 90 dias 28 dias 56 dias 90 dias 28 dias 56 dias 90 dias 28 dias 56 dias 90 dias Média 2,65 2,70 2,68 2,42 2,43 2,39 2,40 2,43 2,45 2,37 2,46 2,41 Desvio Padrão 0,09 0,01 0,03 0,01 0,01 0,21 0,01 0,01 0,01 0,14 0,01 0,02 C.V. (%) 3,29 0,37 1,20 0,41 0,48 8,57 0,48 0,47 0,24 5,74 0,23 0,72 Desvio Relativo Máximo (%) 0,07 0,01 0,02 0,01 0,01 0,14 0,01 0,01 0,00 0,10 0,00 0,01 Fonte: elaboração própria. Analisando as tabelas 7, 8, 9, 10 e 11 e as figuras 14 e 15, podemos afirmar que o tempo de cura do concreto influencia no índice de vazios do concreto e na absorção de água. Quanto maior o tempo de cura, menor o índice de vazios e menor a absorção de água. A mistura que apresentou menor índice de vazios e menor absorção de água foi a M5. 4.2.2 Resistência à compressão axial Os ensaios de resistência à compressão foram realizados nas misturas M0, M3, M5 e M5, tendo cada mistura tempo de cura em água potável por 28 e 56 dias, sendo as misturas levadas após a cura para a água desmineralizada e para a solução de sulfato de magnésio. Foram realizados testes de resistência à compressão axial nas idades de 56, 90, 180 e 360 dias e os resultados estão expressos nas tabelas 12, 13, 14 e 15. 51 Tabela 12 - Resultados dos ensaios de resistência à compressão axial da mistura M0. 28 dias de cura em água potável Mistur a Idade (dias) Água desmineralizada Solução Fcj (MPa) Desvio Padrão Coeficiente de variação Fcj (MPa) Desvio Padrão Coeficiente de variação M0 56 33,87 2,08 6,15 34,23 4,2 12,27 90 38,30 0,70 1,82 38,46 1,00 2,61 180 42,00 6,15 14,64 - - - 360 35,93 1,75 4,87 20,64 4,27 20,67 56 dias de cura em água potável M0 90 37,32 3,97 10,63 35,54 3,88 10,92 180 52,52 3,90 7,42 45,92 0,83 1,80 360 40,62 3,14 7,74 30,09 8,14 27,06 Fonte: elaboração própria Nota: - dados perdidos. Tabela 13 - Resultados dos ensaios de resistência à compressão axial da mistura M3 28 dias de cura em água potável Mistur a Idade (dias) Água desmineralizada Solução Fcj (MPa) Desvio Padrão Coeficiente de variação Fcj (MPa) Desvio Padrão Coeficiente de variação M3 56 31,56 1,23 3,90 33,79 1,34 3,96 90 38,79 2,46 6,34 40,60 3,76 9,25 180 36,82 0,49 1,33 33,66 28,23 83,88 360 38,87 2,55 6,57 27,18 4,26 15,68 56 dias de cura em água potável M3 90 37,73 0,79 2,09 40,09 2,20 5,49 180 48,19 1,03 2,13 32,90 - - 360 36,63 7,37 20,11 22,42 2,80 12,51 Fonte: elaboração própria Nota: - dados perdidos. 52 Gráfico 4 - Misturas com 28 dias de cura em água potável e exposição em solução 0 50 100 150 200 250 300 350 400 20 25 30 35 40 45 50 55 M0 M3 M5 M10 Idade (dias) R e si st ê n ci a à co m p re ss ão ( M P a) Fonte: elaboração própria. O gráfico 4 mostra a tendência de queda nos valores de resistência à compressão de todas as misturas, sendo que as misturas M3 e M5 apresentam menores inclinações de curva e, portanto, quedas menos acentuadas. Após 28 dias de cura em água potável e as misturas expostas em solução de sulfato de magnésio, a resistência à compressão da mistura M5 atingiu o maior valor entre as misturas estudadas, idem ao apresentado no gráfico 3. Todas as misturas estudadas apresentaram acréscimo nos valores de resistência à compressão até aproximadamente 90 dias de idade, após, todas as misturas apresentaram diminuição dos valores de resistência à compressão. A mistura M5 apresentou os maiores valores de resistência à compressão em todas as idades estudadas. A perda de resistência à compressão possivelmente foi causada pelo ataque dos íons sulfatos às misturas, somado com o uso da água desmineralizada, a qual possui certa acidez. Os dados mostrados nos gráficos 3 e 4, corroboram com os resultados obtidos dos ensaios de índices físicos (índice de vazios e absorção de água), onde pode ser observado que a mistura M5 apresenta os melhores resultados. 55 Gráfico 5 - Misturas com 56 dias de cura em água potável e exposição em água desmineralizada 50 100 150 200 250 300 350 400 20 25 30 35 40 45 50 55 M0 M3 M5 M10 Idade (dias) R e si st ê n ci a à co m p re ss ão ( M P a) Fonte: elaboração própria. O gráfico 5 mostra que todas as misturas apresentam queda da resistência à compressão após 180 dias. A resistência à compressão da mistura M10 apresentou-se mais estável nesta exposição e ela é a que apresenta os menores valores de resistência à compressão. Após 56 dias de cura em água potável e os concretos expostos em água desmineralizada, a resistência à compressão das misturas M0 e M3 aumentaram até a idade de 180 dias em torno de 30%. As misturas M5 e M10 apresentaram diminuição nos valores de resistência à compressão em média de 27% e 3% respectivamente, comparando o início com o fim do ensaio. Conforme a análise obtida para os dados em que as misturas foram curadas 28 dias em água potável e depois mantidos imersos em água desmineralizada, possivelmente a perda de resistência à compressão foi ocasionada devido ao uso de água desmineralizada com pH 5 (ácido). 56 Gráfico 6 - Misturas com 56 dias de cura em água potável e exposição em solução 50 100 150 200 250 300 350 400 20 25 30 35 40 45 50 55 M0 M3 M5 M10 Idade (dias) R e si st ê n ci a à co m p re ss ão ( M P a) Fonte: elaboração própria. O gráfico 6 mostra queda em todas as resistências à compressão, a partir da idade de 180 dias (exceto a mistura M3, que houve queda de resistência à compressão desde o início dos ensaios). A mistura M5 foi a que atingiu os maiores valores antes da perda da resistência à compressão. A mistura M3 teve a segunda maior resistência à compressão no início dos ensaios (56 dias de idade) e apresentou a perda mais acentuada de resistência à compressão durante o ensaio nas idades estudadas, sendo esta em média de 45%, comparando a idade de 90 dias com a idade de 360 dias. As misturas M0, M5 e M10 apresentaram menos de 1 MPa de diferença na idade de 360 dias, sendo esta considerada estatisticamente não significativa. 4.2.3 Variação de massa Os resultados da variação de massa são mostrados nos gráficos 7, 8, 9 e 10. 57 Gráfico 9 - Variação de massa da mistura M5 (%) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 28 dias de cura M5 (água) M5 (solução) idade (dias) p e rd a/ ga n h o d e m as sa ( % ) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 56 dias de cura M5 (água) M5 (solução) idade (dias) p e rd a/ ga n h o d e m as sa ( % ) Fonte: elaboração própria. O gráfico 9 mostra que a mistura M5 , para as condições de exposição em água desmineralizada não apresentaram variações significativas nos valores de massa nas idades estudadas. A mistura M5 curada por 28 dias em água potável e exposição em solução apresentou perda de massa em torno de 1,5% para a idade de 360 dias. No que se refere a cura de 56 dias em água potável e exposição em solução, a mistura apresentou uma perda de aproximadamente 1% no seu valor de massa ( idade de 360 dias). O ganho de massa inicial dos concretos mergulhados na solução de sulfato de magnésio pode ser atribuído à formação do gesso e do hidróxido de magnésio decorrentes da reação entre o sulfato de magnésio e o hidróxido de cálcio. A perda de massa menor, se comparada com os gráficos 7 e 8 (das misturas M0 e M3 respectivamente), pode ser explicada pela menor quantidade de cimento usada e com isso menor quantidade de aluminato de cálcio hidratado, monossulfoaluminatos de cálcio hidratado e aluminato tricálcico não hidratado (C3A), gerando menos compostos susceptíveis a reações expansivas com a solução de sulfato de magnésio. 60 Ganho de massa Perda de massa Ganho de massa Perda de massa Gráfico 10 - Variação de massa da mistura M10 (%) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 28 dias de cura M10 (água) M10 (solução) idade (dias) p e rd a/ ga n h o d e m as sa ( % ) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 56 dias de cura M10 (água) M10 (solução) idade (dias) p e rd a/ ga n h o d e m as sa ( % ) Fonte: elaboração própria. O gráfico 10 mostra curvas de variação de massa semelhantes durante os ensaios, para todos os tipos de exposição e diferentes idades para a mistura M10. Quando a mistura esteve submetida a cura de 28 dias em água potável e exposição em solução, observou-se uma diminuição de aproximadamente 0,5% do valor da massa, na idade de 360 dias. Já quando a mistura submetida a cura de 28 dias em água potável e exposição em água desmineralizada, percebe-se um aumento de aproximadamente 0,5% da massa. Para a idade de 90 dias, ambas as exposições (água desmineralizada e solução) e 28 dias de cura em água potável apresentaram perda de massa de aproximadamente 1%. Quando a mistura submetida a cura em água potável por 56 dias, percebe-se o aumento de massa de aproximadamente 0,5% para ambas exposições, na idade de 360 dias. Na cura em água potável por 56 dias, aos 90 dias de idade, ambas as exposições (água desmineralizada e solução de sulfato de magnésio), apresentaram perda de massa de aproximadamente 1%. A perda de massa na idade de 90 dias pode estar relacionada com a dissolução de compostos solúveis pela água de pH ácido (pH 5) resultantes das reações de hidratação do concreto. Este comportamento pode ser explicado pela substituição de 10% de cimento por SCA, o que proporciona uma menor quantidade de cimento na mistura, e consequentemente conduzirá a uma diminuição da quantidade de aluminato de cálcio hidratado, monossulfoaluminatos de cálcio hidratado e aluminato tricálcico não hidratado (C3A), que são os agentes que reagem com a solução de sulfato de magnésio, gerando compostos com volumes maiores, que provocam tensões internas de tração que ocasiona a descamação das amostras. O ganho de massa inicial dos concretos 61 Ganho de massa Perda de massa Ganho de massa Perda de massa mergulhados na solução de sulfato de magnésio pode ser atribuído à formação do gesso e do hidróxido de magnésio decorrentes da reação entre o sulfato de magnésio e o hidróxido de cálcio. Já a perda de massa aos 90 dias de idade pode ser atribuída à decomposição do gesso, após a diminuição do hidróxido de cálcio. A figura 16 mostra a aparência de algumas misturas para diferentes exposições após 360 dias de idade. 62 5 CONCLUSÃO As principais conclusões referentes ao presente trabalho são listadas a seguir: Com relação à resistência à compressão, observa-se que a mistura M10 é a que apresenta os menores valores, enquanto que a mistura M5 apresentara os maiores valores. Nota-se também que quando curadas a 56 dias em água potável, as misturas apresentaram valores maiores de resistência à compressão. Com exceção da mistura M10, as demais tiveram redução em sua resistência à compressão quando expostas a água desmineralizada na idade de 360 dias de idade se comparados com os resultados de 180 dias de idade. Esse fenômeno pode ser explicado pela reação do hidróxido de cálcio, causado pelo pH ácido da água desmineralizada. Com relação à variação de massa, observa-se que a única mistura que não apresentou perda de massa quando exposta á solução foi a mistura M10 e cura de 56 dias em água potável. A mistura M5 apresentou perda de massa inferior às misturas M0 e M3, sendo que estas últimas perderam valores de massa semelhantes. Conclui-se que a mistura M5 apresentou um desempenho médio geral superior às outras misturas quando se compara os valores de compressão axial e perda de massa. A mistura M10 apresentou valores satisfatórios na variação da massa, mas valores inferiores no quesito resistência à compressão. A adição de 5% de sílica de casca de arroz ao concreto em substituição ao cimento Portland foi a que se mostrou eficaz, porém, a mistura com a adição de 10% de sílica de casca de arroz se mostrou mais durável pelo fato de apresentar sempre as menores variações, tanto na massa quanto na resistência à compressão. 65 6 SUGESTÃO PARA TRABALHOS FUTUROS Para a continuidade deste trabalho, com o objetivo de estudar a durabilidade de concretos com adição de baixos teores sílica de casca de arroz, sugere-se:  Estudar outros teores de substituição do cimento por sílica da casca de arroz, como um valor intermediário entre 5 e 10%;  Determinar o consumo de hidróxido de cálcio;  Analisar por meio de microscópio eletrônico de varredura a microestrutura de concretos produzidos com baixos teores de sílica de casca de arroz; 66 7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS (ASTM). C 1012-95a: standard test method for length change of hydraulic-cement mortars exposed to a sulfate solution. West Conshohocken, 1995. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 23: Cimento Portland: Determinação da massa específica do cimento. Rio de Janeiro, 2001. __________. NBR NM 45: Agregados - Determinação da massa unitária e do volume de vazios. Rio de Janeiro, 2006. __________. NBR NM 52: Agregado miúdo - Determinação de massa específica, Massa específica aparente e absorção de água. Rio de Janeiro, 2009. __________. NBR NM 53: Agregado graúdo - Determinação de massa específica, Massa específica aparente e absorção de água. Rio de Janeiro, 2009. __________. NBR NM 65: Cimento Portland - Determinação do tempo de pega. Rio de Janeiro, 2003. __________. NBR NM 67: Concreto - Determinação da consistência pelo Abatimento do tronco de cone. Rio de Janeiro, 1998. __________. NBR NM 248: Agregados - Determinação da composição Granulométrica. Rio de Janeiro, 2003. __________. NBR5738: Concreto: Procedimento para moldagem e cura de corpos-de-prova. Rio de Janeiro, 2003. __________. NBR 5739: Concreto: ensaio de compressão de corpos-de-prova Cilíndricos. Rio de Janeiro, 2007. __________. NBR 5752: Materiais pozolânicos: Determinação de atividade pozolânica com cimento Portland, Índice de atividade pozolânica com cimento, Método de ensaio. Rio de Janeiro, 2012. __________. NBR 6118: Projeto de estruturas de concreto – Procedimento. Rio de Janeiro, 2007. __________. NBR 7211: 2005 Agregados para concreto – Especificação. Rio de Janeiro, 2005. __________. NBR 7215: Cimento Portland - Determinação da resistência à compressão. Rio de Janeiro, 1997. 67 DUART, Marcelo Adriano. Estudo da microestrutura do concreto com adição de cinza de casca de arroz residual sem beneficiamento. 2008. 134p. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de Santa Maria, 2008. FORMAGINI, Sidiclei. 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